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Conception et réalisation d'un modèle de gestion en réseau des paiements des frais scolaires

( Télécharger le fichier original )
par Giresse Ansol
Universite Protestante au Congo - licencie en administration des affaires Economique option informatique 2011
  

sommaire suivant

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UNIVERSITE PROTESTANTE AU CONGO
FACULTE b'AbMINISTRATION bES AFFAIRES ET SCIENCES
ECONOMIQUES
B.P. 47 45 KINSHASA II
KINSHASA / LINGWALA

CONCEPTION ET REALISATION b'UN MObELE

bE GESTION EN RESEAU bES PAIEMENTS bES

FRAIS SCOLAIRES

,es

ANSOL OMBAN Gi resse

Memoire Presente et defendu en vue de l'obtention du Diplame de Licencie en Administ rati0n des Affai res Ec0n0miques.

Option : Inf0 rmatique de gesti0n

Directeur : Prof. KUTANGILA MAYOYA David.

Docteur de l'Universite de Grenade (Espagne) en Science Informatique et Intelligence Artificielle.

Annee Academique 2010 - 2011

EPIGRAPHE

La veritable voie du bonheur est de donner celui-ci aux autres. Tachez de quitter cette terre en l'ayant rendu meilleure que vous l'aviez trouvez et quand votre tour viendra de mourir vous mourrez en pensant qu'à chaque occasion vous n'avez pas perdu votre temps mais que vous aurez fait de votre mieux. Soyez prits, dans cette voie de maniere a vivre et a mourir heureux

Robert STEPHENSON SMITH BADEN POWELL

DEDICACE

A Dieu tout puissant createur du ciel et de la terre, l'auteur de la vie eternelle et donateur de tout don excellent, lui qui retire le pauvre de la poussiere, relive l'indigent du fumier pour le faire asseoir avec les grands de son peuple.

A mes tres chers parents A NSOL Bertin et OSE NGE Marie Colette. Si la mer etait de l'encre et les nuages etait du papier je n'aurai assez d'espace pour vous dire combien je vous aime.

A NSOL OMBA N Giresse

REMERCIEMENTS

Connaitre, parler et percevoir les phenomenes dans la nature, ne pouvaient jamais etre possible dans notre pauvre existence sans le concours des autres. C'est pourquoi, nous tenons ici a remercier ceux dont la presence au monde nous soutient et dont les vertus nous ont appris le travail manuel ou intellectuel. Un grand merci tout particulier a :

- Professeur KUTA NGILA MAYOYA DAVID et MAMPUYA PRECIS respectivement Directeur et Rapporteur qui, en depit de leurs multiples occupations tant personnelles que professionnelles, ont accepte volontiers d'assumer la direction eclairee de ce travail.

- Toute la corporation professorale de L'UNIVERSITE PROTESTANTE AU CONGO pour son professionnalisme et son dynamisme dans la qualite des matieres nous enseignees et qui, certains par leurs ceuvres nous ont inspires pour la realisation de notre travail.

- Nos Tantes et Oncles, nos freres et sceurs, nos cousins et cousines, nos amis et connaissances nous citons : Maman Elise OSE NGE - FEZA OSE NGE , Rosy, Kass, Cynthia et Jellysa NYA NGEZI - Papa Jean Marie , Ma~ Marie, Laura, Sephora, Deborah, Rebecca, Mico OSE NGE - Dieu Donne, Lilie, Exaucee et Benedicte OSE NGE - Jules, Mimie, Feza, Prescilia, David OSE NGE, Christian BOSU NGI, Alphonsine LITATA , Dido BADJOKO, Yves BAELO, Polydore BAELO - Pitshou NKOKO, Sergine MOSALA - Dolores, Papy, Vivette, Plotin, Karine, Mounieux, Evodie , Prisca, Kevin, Berty, Lisette, keren, Nove A NSOL - Alexis MUKU NA, John MULE NDA, Christian MALU NDA, sans oublier le Groupe Scout Argent Natif de la Paroisse Saint Charles Loanga entre autre : le chef Zebre, Cheftaine Hermine - TSHISA NGA Emmanuel, Abraham A NTI NGU et Elie BOKILA pour leurs reconforts desinteresses.

- A ma fille A NSOL INGRID pour la composition de la page de garde de mon travail et de m'avoir soutenue durant toutes mes etudes.

- Nos compagnons de lutte : RICK NDO NGALA, KASSE NDA DANIEL, GOOLFAI N NZEBIDIKA, HARDY KABEYA mon Chef de promotion avec qui nous avons partage les rejouissances et les peines et pour l'affectueuse fraternite nous temoignee. Enfin, que tous ceux qui de pres ou de loin, nous ont assiste d'une maniere ou d'une autre, bien que les noms ne soient pas tous mentionnes car certains ne le souhaitent d'ailleurs pas, decouvrent a travers cette oeuvre qu'ils nous sont d'une utilite considerable.

A NSOL OMBA N Giresse

0. INTRODUCTION GENERALE

Au terme d'une etude superieure, chaque etudiant est tenu de mener une investigation sur un sujet de memoire en vue de l'obtention du titre.

Notre investigation est basee au sein du « C0llege Jubile Saint Charles L0anga » sur le sujet denomme « CONCEPTION ET REALISATION D'UN MODELE DE GESTION EN RESEAU DES PAIEMENTS DES FRAIS SCOLAIRES ».

Le but de notre demarche n'est pas d'inspecter l'ecole concernee mais plutat de faire decouvrir a l'ingenieur la realite de toutes les connaissances acquises durant la formation.

Il nous aurait ete difficile de vivre les realites pratiques et de connaitre les dessus techniques de la science informatique dont d'enormes sacrifices ont ete consentis pour saisir les principes theoriques, si cette formation n'etait pas completee par un travail de fin de cycle

Les realites dans notre domaine concernent l'automatisation des donnees recueillies par un outil informatique plus performant. Ce neologisme est compose des mots « Inf0 rmati0n » et « Aut0matique », il designe l'automatisation du traitement de l'information par un systeme concret (machine) ou abstrait.

bans son occupation courante, l'informatique designe l'ensemble des Sciences et Techniques en rapport avec le traitement de l'informatique.

0.1 PROBLEMATIQUE

Selon le dictionnaire Hachette Encyclopedique illustre, la problematique est « l'ensemble des problemes concernant un sujet ou maniere de poser des problemes »1.

Autrement dit, la problematique est l'ensemble de questions anticipatives a une question du depart, en vue d'apporter les solutions eventuelles.

A cet effet, quelques questions meritent d'etre posees :

- comment resoudre le probleme d'enregistrement des paiements des frais ?

- comment eradiquer le fleau de la lenteur du contrale de frais enregistres ?

- un reseau informatique, ne resorberait-il pas le probleme de la lenteur de communication entre les acteurs au regard de la distance qui separe les uns des autres ?

- doit-on continuer a empieter les archives du college dans les conditions de conservation et de consultation delicates alors que le monde actuel nous presente des possibilites de conservation et de consultation beaucoup plus faciles avec les supports magnetiques ?

Tout au long de notre analyse, nous tenterons de repondre a ces interrogations.

0.2 DELIMITATION DU SUJET

0.2.1 Dans le temps

Il faut signaler que les recherches menees sur la signalisation globale
de la gestion de cette institution, dans le cadre de ce travail,

1 dictionnaire Hachette Encyclopedique

couvrent la periode allant de Novembre 2010 a nos jours et se sont deroulees exclusivement a Kinshasa.

0.2.2 Dans l'espace

Le college Jubile Saint Charles Loanga est etabli a Kinshasa, dans la commune de Bandalungwa au quartier Bandal Molart.

0.3 CHOIX ET INTERET DU SUJET

L'evolution croissante des nouvelles technologies de l'information et de la communication a donne, de nos jours, a toute organisation, la cle de son propre developpement en mettant a sa disposition une myriade d'outils tant logiciel que materiel.

Pour ce faire, deux objectifs fondamentaux se degagent dans les entrailles de ce sujet :

1. Premierement, permettre au College Jubile Saint Charles Loanga d'avoir un outil efficace pour le contrale et le suivi de son activite principale entre autre la gestion ecoliere ;

2. beuxiemement, amener tout le College a se regrouper autour d'un vaste reseau informatique pouvant le contraler et faire le suivi de tous les frais par le biais d'une base de donnees partagee.

0.4 HYPOTHESE

L'hypothese est « l'explication d'un phenomene naturel

provisoirement admise et destinee a gtre soumise au contrale methodologique de l'experience >>2.

Au regard de cette definition, nous pouvons dire que l'hypothese est l'ensemble de reponses anticipatives aux questions du depart.3

2 dictionnaire Hachette Encyclopedique

3 bictionnaire, op.cit.

Etant donne que l'informatique est, de nos jours, un outil par excellence qui procure la rapidite et l'automatisation, source de la precision et de l'exactitude, nous ne pensons qu'a la resolution des problemes liees a la gestion des frais dans le College Jubile Saint Charles Loanga, par la conception et la realisation d'un systeme informatise des frais scolaires fonctionnant dans un reseau informatique.

0.5 BUT DU TRAVAIL

Ce travail est redige dans l'intention :

1. d'allier la theorie a la pratique ;

2. d'appliquer les methodes et les techniques informatiques dans un reseau informatique pouvant faciliter le contrale et le suivi des frais par un biais de donnees partagees.

0.6 METHODES ET TECHNIQUES UTILISEES

Pour cerner les contours de l'expression des besoins de ce systeme d'information, des methodes et techniques suivantes ont ete utilisees

Les methodes :

· la methode documentaire : qui a consiste a la consultation des documents divers (facture, bon,...) ;

· la methode historique : par laquelle nous avons obtenu des informations retrospectives sur le systeme de gestion de cette institution ;

· la methode merise (Methode de Realisation de Systeme d'Information par Sous Ensemble) : elle est une methode de conception, d'analyse et de developpement des systemes d'information.

Les techniques :

· la technique d'interview :qui nous a permis de planer, par un jeu de questions, reponses, des informations concernant le fonctionnement de la structure, au travers de la bouche des differents responsables des services de cette institution ;

· la technique de questionnement : par laquelle nous avons eu des informations sur les difficultes rencontrees par les utilisateurs en vue de prevoir les pistes de solution.

0.7 SUBDIVISION DU TRAVAIL

Hormis l'introduction et la conclusion, notre travail se divise en trois parties, a savoir :

lere partie qui parlera de l'Etude des quelques concepts et d'opportunite comportant trois chapitres qui sont :

· Chapitre ler : les generalites su r le systeme d'inf0 rmati0n et le base de d0nnees

· Chapitre 2e : La C0nnaissance du systeme existant

· Chapitre 3e : l'Etude du Service C0nce rn$

2eme partie abordera l'Analyse conceptuelle ayant :

· Chapitre 4eme : La M0delisati0n C0nceptuelle

· Chapitre 5eme : La C0ncepti0n L0gique Relati0nnelle

3eme partie qui parlera de la Realisation avec :

· Chapitre 6eme : La C0ncepti0n Physique

· Chapitre rme : Implantati0n du Reseau

· Chapitre 8eme : La Realisati0n.

le" PARTIE :

ETUbE bES CONCEPTS et b'OPPORTUNITE

CHAPITRE 1 : LES GENERALITES SUR LE SYSTEME D'INFORMATION ET BASE DE DONNEES

I.1. LE SYSTEME D'INFORMATION

I.1.1. Definiti0n

D'une maniere generale, nous designons par systeme d'information d'une organisation, l'ensemble de moyens humains, materiels et methodes se rapportant au traitement des differentes informations dans l'organisation.4

· Moyens humains : ce sont de differentes personnes qui transmettent l'information.

· Moyens materiels : ce sont les supports permettant de stocker les informations, les utilitaires divers, ...

· Methodes : ce sont des algorithmes ou programmes utilises.

· Traitement de l'information : d'une maniere generale, le traitement d'une information particuliere pourra concerner l'un ou autre ensemble d'operations de type suivant :

- Son enregistrement et son stockage sur un support ;

- Son classement momentane ou definitif (archivage) ;

- Sa consultation (consultation des fichiers, des bases de donnees, des recherches, des commentaires,...) ;

- La modification de sa forme (presentation) ;

- La modification de son contenu (agregation) ;

- Sa transmission a distance (teletransmission) ;

4

MBUYI MUKE NDI, le systeme d'information et base de donnes

- 5a diffusion a un individu ou a un ensemble d'individus.

Il est a noter qu'un traitement est algorithmique lorsqu'il peut etre execute de maniere entierement automatique d'un processeur (homme ou machine) a partir d'une fiche d'instruction ou programme.

Il y a deux categories de l'information :

· Information naturelle : c'est l'information telle que produite et apprehendee par l'homme d'une maniere naturelle.

· Information structuree : c'est une donnee qui permet de representer d'une maniere rigoureuse des informations naturelles qui sont souvent difficilement apprehendables et manipulables.

1.1.2. Role du systeme d'inf0 rmati0n

On peut attribuer quatre roles principaux a un systeme d'information dans une organisation.

· Produire des informations legales reclamees par l'environnement socio-economique.

· beclencher les decisions programmees.

· Aider a la prise de decisions non programmees en fournissant aux decideurs de l'organisation un ensemble d'informations brutes ou modelisees.

· Assurer la coordination des taches en permettant les
communications entre les individus du systeme organisationnel.

1.1.3. C0nstituti0n d'un systeme d'inf0 rmati0n de gesti0n

Pour pouvoir remplir quatre roles cites ci haut, tout systeme d'information doit posseder les quatre constituants suivants :

· Un moyen de representation de la structure de systeme organisationnel ;

· Un moyen de representation de l'activite presente et passee du systeme organisationnel ;

· Un ensemble de moyens de traitement des donnees ;

· Un ensemble de moyens d'aide au traitement des informations naturelles.

1.1.4. Le systeme d'inf0 rmati0n aut0matise

Nous definissons le systeme d'information d'une organisation comme le sous-ensemble de procedures pour lequel les traitements sont programmes, partiellement ou integralement, sur ordinateur.

Lorsqu'un traitement est execute, en partie par l'homme et en partie par l'ordinateur, on parle de traitement interactif. 5

1.1.5. Le systeme d'inf0 rmati0n et finalite du systeme

Ne dans les domaines de l'informatique et des telecommunications, le concept de systeme d'information s'applique maintenant a l'ensemble des organisations, privees ou publiques. Le terme systeme d'information (ou S1) possede les significations suivantes :

· un ensemble organise de ressources (personnel, donnees, procedures, materiel, logiciel, ...) permettant d'acquerir, de stocker, de structurer et de communiquer des informations sous forme de textes, images, sons, ou de donnees codees dans des organisations. Selon leur finalite principale, on distingue des systemes d'information supports d'operations (traitement

5

MBUYI MUKENDI, op.cit.

de transaction, contrale de processus industriels, supports d'operations de bureau et de communication) et des systemes d'information supports de gestion (aide a la production de rapports, aide a la decision...).6

· Un systeme ou sous-systeme d'equipements, d'informatique ou de telecommunication, interconnectes dans le but de l'acquisition, du stockage, de la structuration, de la gestion, du deplacement, du contrale, de l'affichage, de l'echange (transmission ou reception) de donnees sous forme de textes, d'images, de sons, et/ou, faisant intervenir, du materiel et des logiciels.

· Un Systeme d'Information est un reseau complexe de relations structurees of interviennent hommes, machines et procedures qui a pour but d'engendrer des flux ordonnes d'informations pertinentes provenant de differentes sources et destinees a servir de base aux decisions selon Hugues Angot.

1.1.6. Le systeme d'inf0 rmati0n et applicati0n inf0 rmatique

On distingue generalement trois grandes categories de systemes, selon les types d'application informatique :

· les systemes de conception : calcul numerique, conception assistee par ordinateur, .... ;

· les systemes industriels ou embarques, qui fonctionnent selon des techniques temps reel ;

· les systemes d'information de gestion, qui emploient des techniques de gestion.

Du point de vue de la valeur financiere du patrimoine informatique, les systemes d'information de gestion sont largement majoritaires.

Les langages informatiques employes different souvent selon chacune de ces categories, et a l'interieur des categories. Par

6

MBUYI MUKENDI, op.cit

exemple, les systemes d'information de gestion emploient du Cobol, du langage C, du C++, du Java, du PHP, MySQL, etc.

1.1.7. Ev0luti0n du system! d'inf0 rmati0n

Le domaine des systemes d'information et de communication a certes une forte composante technologique et informatique. Mais c ' est seulement un aspect de ce domaine qui est en fait beaucoup plus vaste. Il s'agit de concevoir comment circule et est stockee l'information de facon efficace et coherente pour toutes les activites d'une entreprise, d'un reseau d'entreprises, d'une administration publique, des relations entre entreprises, citoyens, gouvernements...

Le champ est vaste et concerne tous les domaines des activites humaines. Malgre cette ampleur, ce domaine a son unite scientifique, construit autour de concepts, de constructions abstraites et concretes, de composants de methodes notamment qui sont independantes des activites concernees. Sans doute, un des maitres mots de ce domaine des systemes d'information est-il celui de modele accompagne de celui de modelisation ?

Par consequent, dans les entreprises actuelles, le systeme d'information et de communication tend a s'orienter vers des ensembles plus globaux, l'information traitee par l'humain etant une connaissance a gerer.

En complement du systeme d'information classique, une ingenierie des connaissances (en anglais Knowledge Management) s'articule autour des deux composantes suivantes, que l'on peut retrouver dans chaque domaine d'activite de l'entreprise :

· La gestion de contenu (en anglais : content management), destinee a gerer les informations brutes et a les transformer en connaissances ou donnees mieux structurees ;

· La gestion des acces, c'est-a-dire la gestion des flux et des protocoles d'echange dans les reseaux de (tele) communications internes ou partages avec les partenaires. 7

En termes de management des systemes d'information, une tendance actuelle correspond a leur externalisation aupres d'une ou plusieurs societes prestataires pouvant se voir confiees la gestion de l'infrastructure informatique, des developpements de logiciels ou encore de la gouvernance.

1.1.5.1. Aut res c0mp0sants

D'autres composants peuvent etre inclus dans un systeme d'information 8:

· Applications metiers,

· Bases de donnees de l'entreprise,

· Dispositifs de securite.

· Infrastructure reseau,

· Postes de travail informatique,

· Serveurs d'application,

· Serveurs de donnees et systemes de stockage

1.2. LES BASES DE DONNEES

1.2.1. Int r0ducti0n

Les bases de donnees sont actuellement au cceur du systeme
d'information des entreprises. Les systemes de gestion de bases de
donnees, initialement disponibles uniquement sur des « mainframes »,

7 MBUYI MUKE NDI, op.cit

8

MBUYI MUKE NDI, op.cit

peuvent maintenant etre installes sur tous les types d'ordinateurs y compris les ordinateurs personnels. Mais attention, souvent on designe, par abus de langage, sous le nom « bases de donnees » des ensembles de donnees qui n'en sont pas.

1.2.2. Definiti0n

Une Base de Donnees (Data Base) est definie comme etant un ensemble structure et organise permettant le stockage de grandes quantites d'informations afin d'en faciliter l'exploitation (ajout, mise a jour, recherche de donnees) et comme une grande quantite de donnees, centralisees ou non, servant pour les besoins d'une ou plusieurs applications, interrogeables et modifiables par un groupe d'utilisateurs travaillant en parallele.9

Une base de donnees doit repondre a trois criteres suivants:

- L'exhaustivite : exigeant qu'une base de donnees contienne
toutes les informations ayant trait a l'application concernee ;

- La non redondance : qui implique que dans une base de donnees, il ne doit pas y avoir repetition d'une meme information (donnees) ;

- La structure : c'est la maniere de stocker les donnees ou informations, de sorte que leurs exploitations puissent etre faciles a traiter.

Ces donnees sont stockees pour etre utilise par des programmes et des utilisateurs differents. Ainsi, la notion de base de donnees est generalement couplee a celle de reseau afin de pouvoir mettre en commun ces informations, d'ou le nom de base.

9

MBUYI MUKE NDI, op.cit.

Nous presentons ci-dessous une illustration qui montre l'architecture de service de donnees.

Figure II.1 Architecture de service de donnees

1.2.3. Le syste(e de gesti0n de base de d0nnees

Comme nous l'avons evoque precedemment, nous avons besoin de mettre en exergue une base de donnees, c'est pour cela qu'il y a des logiciels specialises pour la gestion de celle-ci.

Le Systeme de Gestion de Bases de Donnees (SGBD) peut etre vu comme le logiciel qui prend en charge la structuration, le stockage, la mise a jour et la maintenance des donnees ; c'est, en fait, l'interface entre la base de donnees et les utilisateurs ou leurs programmes.

Des caracteristiques principales ont ete fixees aux SGBD des l'origine de ceux-ci, afin de resoudre les problemes causes par la demarche classique. Ces caracteristiques sont les suivantes 10:

- Independance physique : La facon dont les donnees sont definies doit etre independante des structures de stockage utilisees.

- Independance logique : Un meme ensemble de donnees peut etre vu differemment par des utilisateurs differents. Toutes

10

MBUYI MUKE NDI, op.cit

ces visions personnelles des donnees doivent etre integrees dans une vision globale.

- Acces aux donnees : L'acces aux donnees se fait par l'intermediaire d'un Langage de Manipulation de Donnees (LMD). Il est crucial que ce langage permette d'obtenir des reponses aux requetes en un temps « raisonnable». Le LMD doit donc etre optimise, minimiser le nombre d'acces disques, et tout cela de facon totalement transparente pour l'utilisateur.

- Administration centralisee des donnees (integration) : Toutes les donnees doivent etre centralisees dans un reservoir unique commun a toutes les applications. En effet, des visions differentes des donnees (entre autres) se resolvent plus facilement si les donnees sont administrees de facon centralisee.

- Non redondance des donnees : Afin d'eviter les problemes lors des mises a jour, chaque donnee ne doit etre presente qu'une seule fois dans la base.

- Coherence des donnees : Les donnees sont soumises a un certain nombre de contraintes d'integrite qui definissent un etat coherent de la base. Elles doivent pouvoir etre exprimees simplement et verifiees automatiquement a chaque insertion, modification ou suppression des donnees. Les contraintes d'integrite sont decrites dans le Langage de Description de Donnees (LDD).

- Partage des donnees : Il s'agit de permettre a plusieurs utilisateurs d'acceder aux memes donnees au meme moment de maniere transparente. Si ce probleme est simple a resoudre quand il s'agit uniquement d'interrogations, cela ne l'est plus

quand il s'agit de modifications dans un contexte multi utilisateurs car il faut : permettre a deux (ou plus) utilisateurs de modifier la meme donn~e «en meme temps * et assurer un rgsultat d'interrogation coherent pour un utilisateur consultant une table pendant qu'un autre la modifie.

- 5ecurite des donnges : Les donnges doivent pouvoir etre protegees contre les acces non autorisgs. Pour cela, il faut pouvoir associer a chaque utilisateur des droits d'acces aux donnges.

- Resistance aux pannes : Que se passe-t-il si une panne survient au milieu d'une modification, si certains fichiers contenant les donnges deviennent illisibles ? Il faut pouvoir recupgrer une base dans un etat « sain *. Ainsi, apres une panne intervenant au milieu d'une modification deux solutions sont possibles : soit recupgrer les donnges dans l'etat dans lequel elles gtaient avant la modification, soit terming l'operation interrompue.

Fi'ure 11.2. Architecture fonctionnelle d'un 5GBD relationnel

Nous prgsentons ci-dessous l'architecture fonctionnelle d'un 5GBD relationnel11

ii

Jean Akoka & ".commyn-Wattiau, conception d'une base de donnees relationnelle, ed Vuibert, paris 1989

~~+~~~NVAile des bases de donnees

1.2.4%1. /Male hie a chique

Une base de donnees hierarchique est une forme de systeme de gestion de base de donnees qui lie des enregistrements dans une structure arborescente de facon a ce que chaque enregistrement n'ait qu'un seul possesseur (par exemple, une paire de chaussures n'appartient qu'a une seule personne).

Les structures de donnees hierarchiques ont ete largement utilisees dans les premiers systemes de gestion de bases de donnees concus pour la gestion des donnees du programme Apollo de la NASA.

Cependant, a cause de leurs limitations internes, elles ne peuvent pas souvent etre utilisees pour decrire des structures existantes dans le monde reel. Les liens hierarchiques entre les differents types de donnees peuvent rendre tres simple la reponse a certaines questions, mais tres difficile la reponse a d'autres formes de questions. Si le principe de relation « 1 vers N » n'est pas respecte (par exemple, un malade peut avoir plusieurs medecins et un medecin a, a priori, plusieurs patients), alors la hierarchie se transforme en un reseau. Nous presentons ci- dessous une illustration du modele hierarchique.

12

 

Figure 11.3. Modèle hierarchique

12

MBUYI MUKENDI, op.cit

/.2.4.2. M0dele reseau

Le modele reseau est en mesure de lever de nombreuses difficultes du modele hierarchique grace a la possibilite d'etablir des liaisons de type n-n, les liens entre objets pouvant exister sans restriction. Pour retrouver une donnee dans une telle modelisation, il faut connaitre le chemin d'acces (les liens) ce qui rend les programmes dependants de la structure de donnees. Ce modele de bases de donnees a ete invente par C.W. Bachmann. Pour son modele, il recut en 1973 le prix Turing. Nous presentons ci- dessous une illustration du modele reseau. 13

Figure II.4. Modele reseau

/.2.4.3. M0d5le relati0nnel

Une base de donnees relationnelle est une base de donnees structuree suivant les principes de l'algebre relationnelle.

Le pere des bases de donnees relationnelles est Edgar Frank Codd. Chercheur chez IBM a la fin des annees 1960, il etudiait alors de nouvelles methodes pour gerer de grandes quantites de donnees car les modeles et les logiciels de l'epoque ne le satisfaisaient pas. Mathematicien de formation, il etait persuade qu'il pourrait utiliser des branches specifiques des mathematiques (la theorie des ensembles et la logique des predicats du premier ordre) pour

13

MBUYI MUKE NDI, op.cit

resoudre des difficultes telles que la redondance des donnees, l'integrite des donnees ou l'independance de la structure de la base de donnees avec sa mise en oeuvre physique.14

En 1970, Codd publia un article of il proposait de stocker des donnees heterogenes dans des tables, permettant d'etablir des relations entre elles. De nos jours, ce modele est extremement repandu, mais en 1970, cette idee etait consideree comme une curiosite intellectuelle. On doutait que les tables puissent etre jamais gerees de maniere efficace par un ordinateur.

Ce scepticisme n'a cependant pas empeche Codd de poursuivre ses recherches. Un premier prototype de Systeme de gestion de bases de donnees relationnelles (SGBDR) a ete construit dans les laboratoires d'IBM. Depuis les annees 80, cette technologie a mOri et a ete adoptee par l'industrie. En 1987, le langage SQL, qui etend l'algebre relationnelle, a ete standardise.

1.2.4.4. M0dele 0bjet

Les donnees sont stockees sous forme d'objets, c'est-a-dire de structures appelees classes presentant des donnees membres. Les champs sont des instances de ces classes.

Actuellement, il existe le modele relationnel objet qui combine les caracteristiques de la modelisation objet et les fonctionnalites des bases de donnees relationnelles. Nous presentons ci- dessous une illustration du modele objet

14

MBUYI MUKE NDI , op.cit

Figure 1".5. Modele Objet

1.2.5. Le c0ncept de base et Ia c0ncepti0n des bases de d0nnees 1.2.5.0. C0ncept de base

Pour assurer ces objectifs (surtout les deux premiers), trois niveaux de description des donnees ont ete definis par la norme ANSI/SPARC. 15

· Niveau interne : Description du stockage des donnees au niveau des unites de stockage, des fichiers, ... On appelle cette description le schema interne.

· Niveau conceptuel : Description de la structure de toutes les donnees qui existent dans la base, description de leurs proprietes (relations qui existent entre elles) c'est-a-dire de leur semantique inherente, sans soucis d'implementation physique ni de la facon dont chaque groupe de travail voudra s'en servir. On appelle cette description le schema conceptuel.

· Niveau externe : Description pour chaque utilisateur de sa perception des donnees. On appelle cette description le schema externe ou vue.

Le resultat de la conception d'une base de donnees sera une description des donnees. Par description on entend definir les proprietes d'ensembles d'objets modelises dans la base de donnees et non pas d'objets particuliers. Les objets particuliers sont definis par les programmes d'applications lors

15

Jean Akoka & I Commyn Wattiau, opcit

des insertions et des mises a jour des donnees. Ils doivent alors verifier les proprietes des ensembles auxquels ils appartiennent.

Cette description des donnees sera effectuee en utilisant un modele de donnees. Ce dernier est un outil intellectuel utilise pour comprendre l'organisation logique des donnees. C'est un ensemble de concepts et de regles pour les utiliser, permettant de construire avec des types de donnees une representation de la realite.

Un systeme de gestion de bases de donnees est caracterise par le modele de description des donnees qu'il supporte. Les donnees sont decrites sous la forme de ce modele, grace a un langage de description des donnees. Cette description est appelee schema. Les modeles utilises sont : reseau, relationnel, objet, ...

Une fois la base de donnees specifiee, on peut y inserer des donnees, les recuperer, les modifier et les detruire. C'est ce qu' on appelle manipuler les donnees. Les donnees peuvent etre manipulees non seulement par un langage specifique de manipulation des donnees mais aussi par des langages de programmation " classiques''. 16

1.2.5.1. La c0ncepti0n d'une base de d0nnees

Quand nous construisons les tables d'une base de donnees dans un logiciel de gestion des bases de donnees, nous sommes exposes a deux types de problemes :

· Nous ne savons pas toujours dans quelle table placer certaines colonnes ;

· Nous avons du mal a prevoir les tables de jonction intermediaires.

16

MBUYI MUKE NDI , op.cit

Il est donc necessaire de recourir a une etape preliminaire de conception.

La technique utilisee dans notre travail est la methode Merise elaboree en France 1978, qui nous permet notamment de concevoir un systeme d'information d'une facon standardisee et methodique.

1.2.5.1. M0dele c0nceptuel des d0nnees (MCI))

Avant la realisation de tout projet, il y a d'abord ce qu'on appelle la conception, donc il est bon de modeliser un probleme du point de vue conception avant d'implementer un logiciel.

1. Schema entite association

Une entite est un objet discernable des autres objets du monde a modeliser ou c'est un objet ou chose abstrait ou concrete qui peut etre reconnue distinctement et qui est caracterisee par son unicite, comme l'illustre la figure 11.6 17:

entite

Figure 11.6. Representation d'une entite

Une association est une liaison qui a une signification precise entre plusieurs entites.

Il est a noter que les associations ne sont generalement pas representees graphiquement, comme nous l'avons ci-dessous dans la figure 11.7 :

17

Mvibudulu Kaluyit, methode d'analyse 2, L2 informatique UPC, 2009

Figure 11.O. Representation de l'association

Un identifiant ou une cle est un champ permettant d'identifier sans ambiguIte tout enregistrement dans la table et un attribut est une propriete d'une entite.

Il est a noter qu'une entite possede au moins un attribut; au contraire, une association peut etre depourvue des attributs.

La cardinalite d'un lien entre une entite et une association precise le minimum et maximum de fois qu'un individu de l'entite peut etre concerne par l'association.

2. Regles de normalisation

Un bon schema entite association doit respecter les neuf r3gles de normalisation que le concepteur doit connaitre par cceur18.

a. Normalisation des entites

Toutes les entites qui sont remplagables par une association doivent etre remplacees.

a. 1. Normalisation des noms

Le nom d'une entite, d'un attribut ou d'une association doit etre unique.

Pour les entites, on utilise le nom au pluriel ;

18 Jean Akoka & I. Commyn - Wattiau, opcit

n Pour les associations, on utilise le verbe a l'infinitif ;

n Pour les attributs, on utilise le nom au singulier et eventuellement accompagne du nom de l'entite dans lequel il se trouve.

a. 2. Normalisation des identifiants

Chaque entite doit avoir un identifiant et les points suivants doivent etre respectes :

n Eviter les identifiants composes des plusieurs attributs c'est mauvais pour les performances et l'unicite supposee finit tat ou tard par etre dementie ;

n Preferer un identifiant trop court pour rendre la recherche plus rapide possible ;

n Eviter les identifiants qui peuvent changer au cours de temps ;

n Les identifiants doivent etre un entier, de preference incremente automatiquement.

a. 3. Normalisation des attributs

Remplacer les attributs en plusieurs exemplaires en une association supplementaire de cardinalite maximale n et ne pas ajouter d'attribut calculable a partir des autres attributs.

En effet, d'une part, les attributs en plusieurs exemplaires posent des problemes d'evolutivite du modele et d'autre part, les attributs calculables induisent un risque d'incoherence entre les valeurs des attributs de base et celles des attributs calcules.

a. 4. Normalisation des attributs des associations

Les attributs d'une association doivent dependre directement des identifiants de toutes les entites en association.

L'inconvenient de cette r3gle est qu'elle n'est pas facile a appliquer pour les associations qui n'ont pas des attributs et une entite avec une cardinalite de 1,1 ou de 0,1 aspire les attributs d'association.

a. 5. Normalisation des associations Elle consiste a l'elimination des associations fantames.

En ce qui concerne les associations redondantes, cela signifie que s'il existe deux chemins pour se rendre d'une entite a une autre, alors ils doivent des significations ou des durees de vie differentes. Si non, il faut supprimer le court, car il est deductible a partir d'un autre chemin.

a. 6. Normalisation des cardinalites

Une cardinalite minimale est toujours 0 ou 1 et maximale est toujours 1 ou n.

Cela signifie que si une cardinalite maximale est egale a 2 ou 3 ou encore plus, alors nous le considerons qu'elle est indeterminee et vaut n. cela justifie que nous connaissons n au moment de la conception, il se peut que la valeur evolue au fil du temps. Il faut donc mieux considerer n comme une inconnue des le depart.

Cela signifie egalement qu'on ne modelise pas les cardinalites minimales qui valent plus de 1 car ce genre de valeur est amene a evoluer. Par ailleurs, avec une cardinalite maximale egale a 0, l'association n'a aucune valeur.

a. 7. Forme Normale

A ces six regles de normalisations, il convient d'ajouter les trois formes normales traditionnelles enoncees pour le schema entite association qui ne trouve pas leur place en ce qui concerne les schemas entites associations.

· Premiere Forme Normale : consiste a ce qu'un attribut prend plusieurs valeurs, alors ces valeurs doivent faire l'objet d'une entite supplementaire, en association avec la premiere.

· Deuxieme Forme Normale : l'identifiant peut etre composee de plusieurs attributs, mais les attributs doivent dependre de l'identifiant en entier. Et ceci a ete vide de sa substance par la regle de normalisation des attributs des associations.

· Troisieme Forme Normale de Boyce-Codd: Tous les attributs doivent dependre directement de son identifiant et non d'un autre attribut.

b. Dependance fonctionnelle

· Definition (dependance fonctionnelle) : Soit R (A1,A2,...An) un schema de relation, et X et Y des sous-ensembles de R . On dit que X determine You que Y depend fonctionnellement de X si, et seulement si, des valeurs identiques de X impliquent des valeurs identiques de Y. On le note : X -> Y

· Definition (dependance fonctionnelle elementaire) : C'est une dependance fonctionnelle de la forme X -> Y, of A est un attribut unique n'appartenant pas a X et of il n'existe pas X' inclus dans X tel que X -> Y

c. Graphe de couverture minimale

Elle consiste a representer tous les attributs et toutes les dependances fonctionnelles entre eux, nous le trouvons souvent dans un reseau. Nous presentons ci-dessous une illustration du graphe de couverture minimale.

Figure 11.8. Representation du graphe de couverture minimale

Il est a noter qu'aucun attribut ou identifiant est oublie dans le graphe, c'est-a-dire que toutes les dependances fonctionnelles du graphe doivent partir d'un identifiant.

d. Methodologie de base

Face a une situation bien definie, nous pouvons proceder sans identifier le graphe de couverture minimale :

· Identifier les entites en presence ;

· Lister leurs attributs ;

· Ajouter les identifiants ;

· Etablir les associations binaires entre les entites ;

· Lister leurs attributs ;

· Calculer les cardinalites ;

· Verifier les r3gles de normalisation et en particulier, la normalisation des entites, des associations et de leurs attributs ainsi que la r3gle Boyce-Codd ;

· Effectuer les corrections necessaires;

Mais il est parfois plus intuitif d'en passer par les etudes de dependances fonctionnelles directes :

· Identifier les entites en presence et leurs donner un identifiant ;

· Ajouter les attributs et leurs dependances fonctionnelles directes ;

· Traduire le graphe de couverture minimale obtenu en schema entite association.

· Ajuster les cardinalites minimales.

· Eviter toute redondance ;

· Eviter le synonyme (plusieurs signifiants pour un signifie) et les polysemies (plusieurs signifies pour un signifiant).

1.2.5.2. M0dele l0gique de d0nnees

Le MCI) etablit, nous peut etre traduit en differents systemes logiques.19

1. Systemes logiques

Avant l'apparition du systeme de gestion de base des donnees, les donnees etaient stockees dans les fichiers binaires et gerer par des programmes executables, mais la maintenance des programmes etait tres problematique.

19

Mvibudulu Kaluyit, opcit

5ont apparus le 5GBD hierarchique dans lesquels les donnees sont organisees sous forme d'un arbre, puis le 5GBD reseau dans lesquels les donnees sont organisees sous forme d'un graphe plus general. Ces deux types de 5GBD sont dit navigation els parce qu'on peut retrouver le fichier que si on connait son chemin d'acces. Ces derniers sont largement remplaces par le 5GBD relationnel avec lesquels les informations peuvent etre obtenues a partir d'une requetes dans un langage structure.

Recemment, apparus le 5GBD Oriente objet qui est parfaitement adapte au developpement d'applications clientes dynamiques et liees aux donnees du systeme d'information.

2. Changement du MCD en MLD-R

Pour changer le MCD en MLD-R, il suffit d'appliquer cinq r3gles :

· Regle 1 : Toute entite devient une tables dans lequel les attributs deviennent des champs ou des colonnes et l'identifiant, la cle primaire.

· Regle 2 : une association binaire de type 1,n disparait au profit d'une cle etrangere dans la table cote 0,1 ou 1,1 qui referencie la cle primaire de la table.

· Regle 3 : une association binaire de type n,m devient une table qui herite de deux cles primaires de tables auxquelles il associe qui deviennent des cles etrangeres.

· Regle 4 : une association binaire de type 1,1 est traduite comme une association du type 1,n sauf que la cle etrangere se voit imposer une contrainte d'unicite en plus d'une eventuelle contrainte de vacuite.

· Regle 5 : une association non binaire est traduite par une table supplementaire qui peut recevoir autant des cles etrangeres que d'entites en associations.

1.2.5.3. M0dele physique des d0nnees (MPb)

Un modele physique des donnees est l'implementation du modele logique des donnees par un logiciel.

a. changement du MLb en MPb

Le changement du MLb conduit a un MPb qui precise notamment le stockage des donnees a travers son type et sa taille. Cette traduction est generalement l'occasion d'un certain nombre de libertes prises par rapport aux regles de normalisation afin d'optimiser les performances du systeme d'information.

b. Optimisation du MPb

L'optimisation des performances du temps de calcul se fait toujours au detriment de l'espace memoire consomme. bans le cas contraire, reduire le temps de reponse qui consiste a de normaliser volontairement le systeme d'information, avec les risques d'incoherence et de probleme de gestion que cela comporte.

Pour les bases des donnees relationnelles, l'optimisation vise a rendre les requ'etes performantes se font de la maniere suivantes :

· L'ajout d'index aux tables, l'index consomme de l'espace memoire supplementaire, mais la base de donnees reste normalisee;

· L'ajout de colonnes calcules ou de certaines redondances pour eviter des jointures couteuses, veille a ce que les coherences entre les colonnes soient respectees;

20

MBUYI MUKENDI, opcit

· La suppression des contraintes d'unicite, de non vacuite ou de cle etrangere.

1.2.6. Langages de manipulati0n de d0nnees relati0nnelles

Ces langages, dits assertionnels, sont bases sur la logique des predicats d'ordre 1 et permettent de specifier les donnees que l'on souhaite obtenir, sans dire comment y acceder. On doit y trouver des operations permettant de21 :

· la recherche : retrouver des tuples verifiant certains criteres,

· l'insertion : ajouter des tuples,

· la suppression : enlever des tuples verifiant certains criteres,

· la modification : modifier des tuples verifiant certains criteres. Un langage de manipulation de donnees n'est pas utilisable a lui

seul, il doit aussi pouvoir etre incorporable dans un langage de programmation classique.

On peut distinguer trois grandes classes de langages :

· Les langages algebriques bases sur l'algebre relationnelle de CO)) dans lesquels les requetes sont exprimees comme l'application des operateurs relationnels sur des relations. C'est dans cette categorie que l'on trouve le langage SQL, standard pour l'interrogation de bases de donnees.

· Les langages bases sur le calcul relationnel de tuples construits a partir de la logique des predicats dans lesquels les variables manipulees sont des tuples.

· Les langages bases sur le calcul relationnel de domaines, construit aussi a partir de la logique des predicats mais en faisant varier les variables sur les domaines des relations. Le langage SQL comprend a lui seul l'ensemble des instructions

necessaires a la specification et a l'utilisation d'une base de donnees
relationnelle. C'est un langage de type declaratif c'est-a-dire que

21

Jean Akoka & I. Commyn- Wattiau, opcit

l'on specifie les proprietes des donnees que l'on recherche et pas, comme dans un langage imperatif, comment les retrouver.

Il est a noter que le SQL est a la fois 22:

· un langage d'interrogation des donnees (LID) : SELECT ;

· un langage de manipulation des donnees (LMD) : UPDATE, INSERT, DELETE ;

· un langage de definition des donnees (LDD) : ALTER, CREATE, DROP;

· un langage de contrale des donnees et des utilisateurs (LCD) : GRANT, REVOK

Beaucoup de systemes de gestion de donnees (et non pas de

gestion de bases de donnees) sont vendus comme etant relationnels, souvent parce qu'ils presentent les donnees sous forme de tables.

Un systeme est dit minimalement relationnel s'il satisfait aux conditions suivantes :

· toute information dans la base est representee par des valeurs dans des tables,

· il n'y a pas de pointeurs visibles par l'utilisateur entre les tables,

· le systeme doit supporter au moins les operateurs relationnels de restriction, projection, jointure naturelle.

Un systeme est dit completement relationnel s'il satisfait, en plus,

aux conditions suivantes :

· il supporte tous les operateurs de l'algebre relationnelle,

· il supporte la contrainte d'unicite de cle d'une relation,

· il supporte les contraintes referentielles qui permettent de s'assurer que la valeur d'une donnee d'une relation existe dans une autre relation (notion de foreign key).

22

Jean Akoka & I. Commyn - Wattiau, opcit

En depit de sa simplicite et de son elegance le modele relationnel n'apporte pas une reponse satisfaisante a tous les problemes des applications. Il faut :

· Pouvoir prendre en compte des "objets" structures ainsi que les operations qui leur sont associees (bases de donnees orientees objet).

· Prendre en compte des donnees peu structurees : textes, sons, images, graphiques (bases de donnees multimedia).

· Faire le pont avec l'intelligence artificielle afin de pouvoir deduire de nouvelles donnees a partir de celles existant deja (bases de donnees deductives)

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9Impact, le film from Onalukusu Luambo on Vimeo.