Реляционные базы данных

Наиболее распространенными в практике являются реляционные базы данных. Название “реляционная” (в переводе с английского relation - отношение) связано с тем, что каждая запись в таблице содержит информацию, относящуюся только к одному конкретному объекту.

Иерархические базы данных могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй — объекты второго уровня и т. д.

Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию

 

 

Операционная система (ОС) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы

 

Состав операционной системы

 

В общем случае в состав ОС входят следующие модули:

Программный модуль, управляющий файловой системой.

Командный процессор, выполняющий команды пользователя.

Драйверы устройств.

Программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.

Сервисные программы.

Справочная система.

 

Назначение ОС (в тетради)

 

Виды ОС:

Многопользовательская система, система с коллективным доступом, система коллективного доступа (multiuser system, multiaccess system) - вычислительная система или ее часть (например операционная система), позволяющая нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной ЭВМ со своего терминала (локального или удаленного). Многопользовательский характер работы достигается благодаря режиму разделения времени, который заключается в очень быстром переключении ЭВМ между разными терминалами и программами и соответственно быстрой отработке команд каждого пользователя. При этом последний не замечает задержек времени, связанных с обслуживанием других пользователей. Примерами разработок указанного вида могут служить помимо Windows операционные системы: NetWare, созданная и развиваемая фирмой Novell (США) для локальных информационных вычислительных систем; Unix фирмы AT&T’s Bell Laboratories (США); REAL/32 и др.

Однопользовательская система (one user system) - операционная система, не обладающая свойствами многопользовательской. Примерами однопользовательских ОС являются MS DOS фирмы Microsoft (США) и ОС/2, созданная совместно Microsoft и IBM.

Сетевая операционная система, СОС (NOS, Network Operating System) - операционная система, предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети. Примерами сетевых операционных систем являются Windows NT, Windows 2000, Novel Netware, Unix, Linux и др.

 

Загрузчик операционной системы — системное программное обеспечение, обеспечивающее загрузку операционной системы непосредственно после включения компьютера.

 

 

Глобальная сеть Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами и сервисами (услугами). В настоящее время услугами Интернета пользуются несколько сотен миллионов человек.

В настоящее время в глобальной сети размещен огромный объем информации по различным направлениям деятельности. Основной объем информационных ресурсов в виде веб-страниц или файлов в формате html находится на веб-сайтах, размещенных на Web-серверах Интернета. Просмотр веб-страниц этих сайтов осуществляется при помощи прикладных программ браузеров (обозревателей).

 

IP-адрес – это уникальный числовой адрес компьютера в сети, который имеет длину 32 бита и записывается в виде четырех частей по 8 бит каждая. Общее количество различных IP-адресов составляет более 4 миллиардов. IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети. Адрес читается справа налево.

Числовые адреса – единственно возможный метод идентификации для компьютеров, но для пользователей Интернет они неудобны, поскольку не несут смысловой нагрузки, а значит, практически не запоминаются. Поэтому в Интернете предусмотрена возможность использования их аналогов в текстовом представлении. Это так называемые доменные адреса DNS (Domain Name System).

 

Доменная система имен ставит в соответствие числовому IP-адресу каждого компьютера уникальное доменное имя.

 

 

Электронная почта. Электронная почта — наиболее распространенный сервис Интернета, так как она является исторически первой информационной услугой компьютерных сетей и не требует обязательного наличия высокоскоростных и качественных линий связи.

Любой пользователь Интернета может получить свой «почтовый ящик» на одном из почтовых серверов Интернета (обычно на почтовом сервере провайдера), в котором будут храниться передаваемые и получаемые электронные письма.

Чтобы отправить электронное письмо, отправитель должен подключиться к Интернету и передать на свой почтовый сервер сообщение. Почтовый сервер сразу же отправит это письмо через систему почтовых серверов Интернет на почтовый сервер получателя, и оно попадет в его почтовый ящик.

 

Системы управления базами данных и их функции

 

В современной технологии баз данных для создания баз данных, их поддержки и обслуживания используется специализированное программное обеспечение - системы управления базами данных. СУБД — это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания и эксплуатации баз данных.

 

На этапе разработки баз данных СУБД служит для описания структуры базы данных: определения таблиц; определения количества полей; типа данных, отображающихся в них; размеров полей; определения связей между таблицами. Помимо таблиц большинство СУБД предусматривает создание специальных средств для работы с данными - форм, запросов.

 

Во время эксплуатации баз данных СУБД обеспечивает редактирование структуры базы данных, заполнение ее данными, поиск, сортировку, отбор данных по заданным критериям, формирование отчетов.

 

В информационных системах, которые работают на IBM-совместимых персональных компьютерах, большое распространение получили так называемые dBASE-подобные системы управления базами данных, например, dBASE, FoxPro и Clipper. Для пользователей существенным является то, что, отличаясь между собой командными языками и форматом индексных файлов, все эти СУБД используют одни и те же файлы баз данных с расширением.DBF, формат которых стал на некоторое время своеобразным стандартом баз данных.

 

6,7,12

 

Модель — это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.

В разных науках объекты и процессы исследуются под разными углами зрения и строятся различные типы моделей. В физике изучаются процессы взаимодействия и движения объектов, в химии — их внутреннее строение, в биологии — поведение живых организмов и т. д.

Возьмем в качестве примера человека; в разных науках он исследуется в рамках различных моделей. В механике его можно рассматривать как материальную точку, в химии — как объект, состоящий из различных химических веществ, в биологии — как систему, стремящуюся к самосохранению, и т. д.

С другой стороны, разные объекты могут описываться одной моделью. Так, в механике различные материальные тела (от планеты до песчинки) часто рассматриваются как материальные точки.

Один и тот же объект иногда имеет множество моделей, а разные объекты описываются одной моделью.

Все модели можно разбить на два больших класса: модели предметные (материальные) и модели знаковые (информационные). Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме. В процессе обучения широко используются такие модели: глобус (география), муляжи (биология), модели кристаллических решеток (химия) и др.

Модели информационные представляют объекты и процессы в форме рисунков, схем, чертежей, таблиц, формул, текстов и т. д. В школе часто применяются такие модели: рисунок цветка (ботаника), карта (география), формула (физика), блок-схема алгоритма (информатика), периодическая система элементов Д. И. Менделеева (химия), уравнение (математика) и т. д.

 

 

 

Информация в базах данных может быть организована по разному. Чаще всего используется табличный способ.

Базы данных с табличной формой организации называются реляционными БД.

В чем же их преимущество?

Главное достоинство таблиц — в их понятности. С табличной информацией мы имеем дело практически каждый день. Загляните, например в свой дневник: расписание занятий там представлено в виде таблицы, ведомость с оценками за четверти имеет табличный вид. Когда мы приходим на вокзал, смотрим расписание электричек. Какой вид оно имеет? Это таблица! А еще есть таблица футбольного чемпионата. И журнал учителя, куда он ставит вам оценки — тоже таблица.

Видите, как много примеров, и их еще можно продолжить. Мы настолько привыкли к таблицам, что обычно не требуется никому объяснять, как ими пользоваться. Ну разве что маленькому ребенку, который только учится читать.

В реляционных БД строка таблицы называется записью, а столбец — полем.

Каждое поле таблицы имеет имя. Например, в таблице «Игрушки» имена полей такие: НАЗВАНИЕ, МАТЕРИАЛ, ЦВЕТ, КОЛИЧЕСТВО.

Одна запись содержит информацию об одном объекте той реальной системы, модель которой представлена в таблице.

Например, одна запись о каком либо объекте — это информация об одной игрушке.

Поля — это различные характеристики (иногда говорят — атрибуты) объекта. Значения полей в одной строчке относятся к одному объекту. Разные поля отличаются именами. А чем отличаются друг от друга разные записи? Записи различаются значениями ключей.

Главным ключом в базах данных называют поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей.

В БД «Домашняя библиотека» разные книги могут иметь одного автора, могут совпадать названия книг, год издания, полка. Но инвентарный номер у каждой книги свой (поле НОМЕР). Он-то и является главным ключом для записей в этой базе данных.

Не всегда удается определить одно поле в качестве ключа. Вот, например, база данных, которая хранится в компьютере управления образования области. В ней содержатся сведения о всех средних школах районных центров в виде такой таблицы:

 

В такой таблице у разных записей не могут совпасть только одновременно два поля ГОРОД и НОМЕР ШКОЛЫ. Эти два поля вместе образуют составной ключ: ГОРОД-НОМЕР ШКОЛЫ. Составной ключ может состоять и более чем из двух полей.

С каждым полем связано еще одно очень важное свойство — тип поля.

В реляционных базах данных используются четыре основных типа полей:

числовой;

символьный;

дата;

логический.

Числовой тип имеют поля, значения которых могут быть только числами. Например, в БД «Погода» три поля числового типа: ТЕМПЕРАТУРА, ДАВЛЕНИЕ, ВЛАЖНОСТЬ.

Символьный тип имеют поля, в которых будут храниться символьные последовательности (слова, тексты, коды и т.п.). Примерами символьных полей являются поля АВТОР и НАЗВАНИЕ в БД «Домашняя библиотека»; поле ТЕЛЕФОН в БД «Школы».

Тип «дата» имеют поля, содержащие календарные даты в форме «день/месяц/год» (в некоторых случаях используется американская форма: месяц/день/год). Тип «дата» имеет поле ДЕНЬ в БД «Погода».

Логический тип соответствует полю, которое может принимать всего два значения: «да» — «нет» или «истина» — «ложь» или (по-английски) «true» — «false». Если двоичную матрицу представить в виде реляционной БД (табл. 6.4, 6.5), то ее полям, принимающим значения «О» или «1», удобно поставить в соответствие логический тип. При этом «1» заменится на значение «истина», «О» — на значение «ложь».

 

9,13

Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации.

В общем случае, систему управления можно рассматривать в виде совокупности взаимосвязанных управленческих процессов и объектов. Обобщенной целью автоматизации управления является повышение эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления. Таким образом, можно выделить ряд целей:

Предоставление лицу, принимающему решение (ЛПР) релевантных данных для принятия решений

Ускорение выполнения отдельных операций по сбору и обработке данных

Снижение количества решений, которые должно принимать ЛПР

Повышение уровня контроля и исполнительской дисциплины

Повышение оперативности управления

Снижение затрат ЛПР на выполнение вспомогательных процессов

Повышение степени обоснованности принимаемых решений

 

Электронные таблицы (или табличные процессоры) - это прикладные программы, предназначенные для проведения табличных расчетов.

Появление электронных таблиц исторически совпадает с началом распространения персональных компьютеров.

Это средство информационных технологий, позволяющее решать целый комплекс задач:

Прежде всего, выполнение вычислений. Издавна многие расчеты выполняются в табличной форме, особенно в области делопроизводства: многочисленные расчетные ведомости, табуляграммы, сметы расходов и т. п. Кроме того, решение численными методами целого ряда математических задач; удобно выполнять в табличной форме. Электронные таблицы представляют собой удобный инструмент для автоматизации таких вычислений. Решения многих вычислительных задач на ЭВМ, которые раньше можно было осуществить только путем программирования, стало возможно реализовать

Математическое моделирование. Использование математических формул в ЭТ позволяет представить взаимосвязь между различными параметрами некоторой реальной системы. Основное свойство ЭТ — мгновенный пересчет формул при изменении значений входящих в них операндов. Благодаря этому свойству, таблица представляет собой удобный инструмент для организации численного эксперимента:

— подбор параметров,

— прогноз поведения моделируемой системы,

— анализ зависимостей,

— планирование.

Дополнительные удобства для моделирования дает возможность графического представления данных (диаграммы);

Использование электронной таблицы в качестве базы данных. Конечно, по сравнению с СУБД электронные таблицы имеют меньшие возможности в этой области. Однако некоторые операции манипулирования данными, свойственные реляционным СУБД, в них реализованы. Это поиск информации по заданным условиям и сортировка информации.

 

 

OCR-приложения (приложения, которые производят сканирование и распознавание текста, от англ. OpticalCharacterRecognition – Оптическое распознавание символов) – программы для перевода изображений документов в редактируемый текст, который можно затем обрабатывать в текстовых и табличных редакторах. По сравнению с ручной перепечаткой текста, такие программы дают огромный выигрыш в скорости работы, да и ошибок делают меньше. Еще одно достоинство – возможность сохранить иллюстрации, а они иногда не менее важны, чем текст документа.

FineReader – программа для распознавания текста, позволяет быстро и точно переводить изображения документов и PDF-файлы* в электронные редактируемые форматы без необходимости перепечатывания.

Adobe Photoshop (фотошоп) - профессиональный редактор растровой графики. Включает в себя огромное количество возможностей и функций. С помощью фотошоп можно создавать шедевры, которые находят свое применение на каждом шагу. Каждый день вы видите на улице результаты работы этой программы. Нет сферы, в которой фотошоп не нашел бы свое применение. Ретуширование, глазирование, сглаживание, обесцвечивания, вальцовка и еще многое другое можно делать с его помощью. А благодаря продуманному интерфейсу простейшие действия сможет сделать даже не опытный пользователь.

 

Microsoft PowerPoint (полное название — Microsoft Office PowerPoint) — программа для создания и проведения презентаций, являющаяся частью Microsoft Office и доступная в редакциях для операционных систем Microsoft Windows и Mac OS.

С помощью звуковых и визуальных функций можно представить зрителям ясную и эффектную картину, которую настолько же легко создать, насколько интересно смотреть.

 

Построение локальной сети является на сегодняшний день наилучшим способом создания на предприятии единой информационной среды.

Наиболее часто локальные сети выстраиваются по принципу «звезды». Согласно этой схеме построения локальной сети, каждый компьютер (узел) присоединен к сети посредством отдельного кабеля, один разъем которого соединяется с гнездом сетевого адаптера, а другой подсоединен к концентратору. На практике это означает относительно невысокую стоимость наращивания рабочих мест (до 1000), и достаточно независимую работу компьютеров: если один из них выходит из строя, то на остальные рабочие станции, находящиеся за пределами данного узла, это влияния не окажет. Однако при отказе концентратора перестают функционировать все подключенные к нему ПК, а кроме того для реализации такой сетевой архитектуры необходимы кабельные трассы большей протяженности.

«Шинная» топология подразумевает прохождение данных через компьютеры, параллельно подключенные к главному кабелю (магистрали), но получает данные только адресат с определенным ip-адресом. При этом нарушение соединения любого ПК с магистралью повлечет за собой сбой в работе всей сети. Кроме того, принцип «шины» далеко не всегда может реализовать повышенные требования Заказчика к производительности сети.

 

Принцип «кольца» последовательно соединяет компьютеры друг с другом и передает односторонний сигнал по кольцу: таким образом, каждый отдельный компьютер исполняет функции повторителя и усилителя сигнала, передавая его далее по сети. «Кольцо» опасно тем, что сбой в работе одного из ПК влечет за собой нарушение всей структуры ЛВС.

Каждый из принципов построения локальных компьютерных сетей имеет свои достоинства и недостатки, вот почему чаще всего схема построения локальной сети выбирается в индивидуальном порядке и представляет собой смесь различных топологий.

 

 

сети можно классифицировать по различным признакам:

 

По степени удаленности компьютеров в сети:

Локальные – LAN (Local Area Network) – представляет собой несколько компьютеров, объединенных определенным образом на небольшом расстоянии.Городские – MAN (Metropolitan Area Network) – городская вычислительная сеть – охватывает несколько зданий в пределах одного города либо город целиком.Глобальные – WAN (Waid Area Network)

 

По функциональному назначению:

Информационно-поисковыеИнформационно расчетныеЛокальные вычислительные сети

 

По типу используемых ЭВМ и сетевого ПО:

ОднородныеНеоднородные

 

По способу организации управления:

ЦентрализованноеРаспределенное

 

По характеру передачи данных:

ЦентрализованноеРаспределенное

 

По характеру физической среды:

МетадетерменированныеСлучайного доступа

 

По способу управления:

Одноранговые сети – все компьютеры в сети равноправны. Удобны при небольшом количестве компьютеров в сети, когда каждый компьютер хранит свою хранит информацию и обладает одинаковыми правами по отношению к другим.Сети на основе сервера – эти сети используют для хранения информации и администрирования выделенный мощный компьютер – сервер. Такие сети используются при большом количестве рабочих станций в сети.

 

Виды памяти в компьютере

 

В составе компьютера имеется несколько уровней, разновидностей памяти. Важнейшими для работы компьютера видами памяти являются оперативная память (ОП) и внешняя память (ВП).

 

Портативные компьютеры появились несколько десятилетий назад. Тогда это были громоздкие ящики, которые люди использовали в основном в профессиональной деятельности.

 

Сегодня портативный компьютер представляет собой несколько вариантов мобильных аппаратов, способных работать несколько часов на аккумуляторе. В этом и основное отличие, и основное преимущество мобильных компьютеров над стационарными – способность работать на автономном питании. И используются они не только для работы, но и для развлечений.

 

А в остальном портативные ПК имеют те же компоненты, что и обычные настольные. Это и основная плата, на которой размещены процессор и оперативная память, и видеокарта, и привод DVD, и жк экран. Особенностью является наличие в составе оборудования аккумуляторов.