Компонентами інформаційної системи є база даних, концептуальна схема і інформаційний процесор, що утворюють разом систему зберігання і маніпулювання даними.
База даних - це набір повідомлень, які є істинними для відповідної матеріальної системи, і несуперечливі по відношенню один до одного і концептуальну схему. Повідомлення в базі даних зазвичай є форматувати і зберігаються у вигляді одиниць інформації.
Одиницею інформації називається набір символів, якому надається певний сенс. Мінімально необхідні дві одиниці інформації - атрибут і складова одиниця інформації.
Атрибутом називається інформаційне відображення окремого властивості деякого об'єкта, процесу або явища. Будь-яке повідомлення записується в форматованому вигляді, як вказівку властивостей (параметрів) предметів, про які йде мова. Тому інформаційне відображення будь-якого явища є набором відповідним чином підібраних атрибутів.
Складова одиниця інформації являє собою набір з атрибутів і, можливо, інших складових одиниць. Складова одиниця інформації дозволяє створювати довільні комбінації з атрибутів.
Концептуальна схема являє собою опис структури всіх одиниць інформації, що зберігаються в базі даних. Під структурою розуміється входження одних одиниць інформації до складу інших одиниць інформації.
Інформаційний процесор - це механізм, який у відповідь на отримання команди виконує операції з базою даних і концептуальною схемою. Інформаційний процесор складається з обчислювальної системи і системи управління базою даних - СУБД.
Під обчислювальною системою розуміють серійно випускається ЕОМ або кілька ЕОМ, з'єднаних каналами зв'язку в обчислювальну мережу.
База даних передбачає централізоване управління даними, що забезпечує ряд переваг:
- скорочення надмірності зберігання даних завдяки однократному зберіганню кожного повідомлення в базі даних;
- спільне використання збережених даних усіма користувачами інформаційної системи;
- стандартизацію представлення даних, що спрощує проблеми експлуатації БД та обміну даними між інформаційними системами;
- забезпечення процедур перевірки достовірності інформації та процедур обмеження доступу до даних;
- суміщення вимог до використання БД з боку різних користувачів інформаційної системи.
Системою управління базою даних називається комплекс програм, що забезпечує централізоване зберігання, накопичення, модифікацію і видачу даних, що входять в БД. Передбачається, що в управлінні базою даних бере участь спеціальний посадовець - адміністратор бази даних.
Існує наступні найпростіші системи класифікації та кодування інформації, що застосовуються для позначення об'єктів в базі даних.
Якщо класифікація об'єктів взагалі не потрібно, проводиться їх нумерація, тоді кодом кожного об'єкта служить його порядковий номер. Така система кодування називається порядкової.
Якщо безліч об'єктів класифікується за однією ознакою, то коди об'єктів доцільно скористатися серійною системою: розділити на кілька частин (серій) за кількістю значень цієї ознаки і в межах кожної серії використовувати послідовні номери.
Коли використовується кілька кваліфікаційних ознак і їх взаємна підпорядкованість відповідає виділенню класів об'єктів, підкласів кожного класу і т.д. зручно використовувати розрядну систему кодування.
Приклад. Кодування значень атрибута Код студента. Порядковий код студента - це його порядковий номер у списку студентів. Для поділу всіх студентів на щоденників, вечірників і заочників можна використовувати серійну систему. Наприклад, послідовні номери 1 ... 4999 використовувати для кодування щоденників, 5 ... 6999 - вечірників, 7000 ... 9999 - заочників. Якщо в цих же умовах застосовувати розрядний код, то перший знак (розряд) буде вказувати вид навчання (1 - денний, 2 - вечірній, 3 - заочне), а наступні 4 знака - номер студента кожного відділення. В розрядному коді можна врахувати безліч ознак, наприклад, код факультету, код спеціальності, код групи, порядковий номер студента в групі. Однак, збільшення числа різних ознак в коді призводить до збільшення довжини значення атрибута Код студента.
Складовою одиницею інформації (СЕІ) називається набір з атрибутів і, можливо, інших СЕІ. Визначення СЕІ побудовано рекурсивно (тобто у визначенні поняття присутній саме поняття). Однак на увазі кінцівки повідомлень "інші СЕІ" коли-небудь будуть складатися тільки з атрибутів.
Безліч атрибутів об'єднується в одну СЕІ за такими принципами:
- відповідні атрибути описують один і той же факт або економічний процес;
- значення атрибутів, що входять в СЕІ, виникають одночасно, пов'язані логічними або арифметичними співвідношеннями.
Найпростішими характеристиками СЕІ є ім'я, структура і значення. Ім'я СЕІ - це її умовне позначення в процесах обробки інформації. Структурою СЕІ називається входження одних одиниць інформації до складу інших одиниць інформації.
Існує багато способів опису структури СЕІ. Для опису, незалежного від конкретних мов програмування і СУБД, після імені СЕІ вказується список імен входять до неї реквізитів і СЕІ.
Значним СЕІ називається набір значень безпосередньо входять до неї атрибутів і набір зборів безпосередньо входять до неї СЕІ.
Одне значення СЕІ при зберіганні її в пам'яті ЕОМ часто називається записом.
Всі мови програмування містять засоби опису структури СЕІ.
Над значенням атрибута виконується всього одна операція - це перекодування, тобто заміна існуючого коду значення на новий для всіх значень.
Вибірка - операція виділення підмножини значень СЕІ, які задовольняють заздалегідь поставленим умовам вибірки.
Коригування означає виконання однієї з наступних операцій:
- додавання нового значення СЕІ;
- виняток існуючого значення СЕІ;
- заміна деякого значення СЕІ на нове значення.
Декомпозиція - операція перетворення вихідної СЕІ в кілька СЕІ з різними структурами.
Композиція - операція перетворення декількох СЕІ з різними структурами в одну СЕІ. Декомпозиція і композиція є взаємодоповнюючі операціями.
Нормалізація - це операція переходу від СЕІ з довільною структурою до СЕІ з дворівневою структурою. Одночасно відбувається перекомпонування значень СЕІ.
Згортка - операція перетворення СЕІ з дворівневою структурою в СЕІ з довільної багаторівневою структурою.