Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Прикладные программные продукты





К настоящему времени существует ряд прикладных программных комплексов для выполнения типичных комплексных задач. Наиболее распространенным среди них является комплекс Microsoft Office, включающий следующие программы: Access – работы с базами данных; Excel – работы с таблицами; Word – работы с текстовой и графической информацией; InfoPath – сбора бизнес-информации; Outlook – создание учебных записей для работы с Internet; PowerPoint – создание слайдов; FrontPage – работы со страницами Internet (Web-страницами); Publisher Word – подготовки публичных изданий.

Кроме названных существуют программы работы с изображениями игр и др.

Контрольные вопросы

1.Что называют задачей, программой, приложением, программным обеспечением?

2.Дайте определение и классификацию системного программного обеспечения.

3.Назовите существующие операционные системы.

4.Дайте краткую характеристику объектно-ориентированного программирования.

5.Что понимают под утилитами?

6.Перечислите стандартные прикладные программные продукты

Системы управления базами данных (СУБД)

Организация хранения данных в ЭВМ.

Как в системных программах, так и в прикладных информация может храниться в виде файлов и баз данных.

Хранение данных в виде файлов осуществляется произвольно по усмотрению пользователя системы определенного уровня.

Однако данные могут храниться в системе и в определенном порядке, принятом при создании системы. Этот порядок базируется на структурировании данных, т.е. выделением элементов данных и установлением связей между ними. При этом могут приниматься определенные соглашения о представлении данных.

На основе структурированности определяется понятие базы данных. База данныхпоименованная структурированная совокупность хранящихся вместе данных. Такие данные характеризуются свойствами:



- минимальной избыточностью или ее отсутствием;

- независимостью от программ, использующих эти данные;

- общностью работы с ними.

Базы данных характеризуются по технологии обработки данных и по способу доступа к ним.

По технологии обработки базы данных бывают:

- централизованные, когда данные хранятся на одной общей ЭВМ;

- распределенные, в которых данные хранятся на различных ЭВМ.

По способу доступа базы данных бывают с локальным доступом и удаленным (сетевым).

Центральные сетевые базы данных предполагают различные архитектуры доступа к ним:

- файл-сервер;

- клиент-сервер.

В случае конфигурации файл-сервер данные хранятся на центральном компьютере. Все другие компьютеры, рабочие станции, принимают данные с центрального компьютера-сервера и обрабатывают их.

В архитектуре клиент-сервер центральный компьютер хранит и обрабатывает данные. После этого данные транспортируются от сервера к рабочей станции-клиенту.

Каждый тип данных описывается определенным языком – языком описания данных (ЯОД). ЯОД – это знаковая система, описывающая данные по имени, типу, длине, точности, допустимости значений, обязательности и другим свойствам, принятым в системе.

В базах данных типа Access данные как объекты характеризуются атрибутами. Если рассматривать базу данных как таблицу, то атрибутам соответствуют поля таблицы. А экземплярам объектов – строки.

В большинстве программ поля имеют следующие характеристики: имя, тип, длина, точность. По типу поля бывают текстовые, числовые, дат и др. Цифровые в свою очередь делятся на целые и вещественные.

Под длиной поля понимается максимальное количество символов, помещенных в нем. Точность предполагает число знаков после запятой.

 

Концептуальная модель данных

Концептуальная модель данных – это модель, построенная на основе представления о данных конкретных пользователей.

Например, земельный участок с точки зрения пользователя - изыскателя представляет собой замкнутый полигон, содержащий определенное число поворотных точек. Каждая точка в свою очередь определяется плановыми координатами и типом закрепления при ее координировании.

С точки зрения пользователя – хозяйственника земельный участок представляет собой усадьбу, дачу или огород, отграниченные от других объектов хозяйствования.

С системной точки зрения на логическом уровне земельный участок представляет базу данных, состоящую из записей. Каждая запись представляется номером точки, ее плановыми координатами X, Y и описанием типа закрепления точки.

С системной точки зрения на физическом уровне земельный участок представляет собой файл, состоящей из физических записей, в каждом из которых определенное число байт выделяется под номер точки, координаты X, Y и описания типа закрепления точки.

Схема общей организации данных по земельному участку представлена в таблице 6.1.

 

 

Таблица 6.1.Общая схема организации данных

Уровни Логические уровни Физический уровень
Обобщение Изыскателя Хозяйственника Системы Системы
Полигон Усадьба (сад, огород и т.д.) База данных Файл
Точка Угол поворота межи Запись Физическая запись
Координата - Элемент данных Определенное число байт

 

Приведенная в таблице схема является описанием логической и физической организации данных и является схемой базы данных. На основе схемы базы данных составляется подсхема, которая отображает представление о данных в конкретных приложениях.

 

Понятие о модели данных

Под моделью данных понимается набор программных средств для отображения предметной области в базе данных.

Модель данных определяется следующими составляющими:

а) допускаемой организацией данных;

б) ограничениями целостности;

в) множеством операций, осуществляемых над данными.

Допускаемая организация данных подразумевает разнообразие типов объектов и ограничение на структуру данных.

Ограничения целостности подразумевают ограничения на значения и взаимосвязи данных, устанавливаемые внутри базы данных.

Множество операций определяет операции, связанные с манипулированием данных. К ним могут относиться: ввод данных, обновление, удаление и др.

К настоящему времени существуют следующие модели данных: сетевая, иерархическая и реляционная.

 

Сетевая модель данных

Организация данных в сетевой модели определена следующими понятиями различного иерархического уровня: элемент данных, агрегат данных, запись (группа), групповое отношение, база данных.

Элемент данных представляет собой наименьшую единицу структуры данных. Каждому элементу в базе данных присваивается уникальное имя. К элементам данных на примере земельного участка можно отнести номер точки, ее координаты X, Y а также текст, описывающий тип закрепления граничных точек.

Агрегат данных – это поименованная совокупность элементов данных или других агрегатов, входящих в состав называемого. Примером агрегата может быть данное «координаты», которое включает два элемента данных X и Y.

Запись или группа данных – это агрегат, который не может войти в состав какого-либо агрегата. Например, запись «точка» состоит из таких элементов данных как, например, номер точки, координата X, координата Y, тип закрепления.

Элемент или совокупность элементов данных в записи может быть объявлен ключом, если его значение отождествляет экземпляр записи. Например, в рассматриваемом примере таким ключом является номер точки.

Если элемент записи определенного типа принимает несколько значений, то считается, что в данной записи определен вектор. В зависимости от постоянства значений элемента вектор считается переменной или постоянной длины.

Групповое отношение – это иерархическое отношение между записями двух типов. Запись одного типа называется владельцем отношения, а другого – подчиненной.

Групповые отношения при графическом изображении обозначаются дугами, а типы записей вершинами.

Например, групповое отношение тахеометрическая съемка может быть представлено в виде записей следующих типов: станция и пикет (рис. 6.1). Станция является записью – владельцем отношения, а пикет – подчиненной записью.

Запись типа станция включает следующие элементы: номер станции, ее плановые координаты X, Y и высоту H, место нуля МО, высоту прибора, высоту наведения на рейку, номер станции, на которую выполняется ориентирование. Пикет включает: номер пикета, отсчет по горизонтальному кругу, отсчет по вертикальному, дальность по дальномеру.

 

 
 

 


Рис.6.1.

 

Один экземпляр группового отношения для одной станции ставит в соответствии несколько пикетов. Пикет в данном случае подчинен лишь определенной станции.

Подчиненные записи могут быть упорядочены в одном из следующих порядков: произвольном, хронологическом, обратно-хронологическом, сортировочном.

Включаться эти записи могут в ручном и автоматическом режимах. При автоматическом включении осуществляется одновременное заполнение записи в память. При ручном запоминание осуществляется после включения в групповое отношение.

Различают следующие виды членства записи: фиксированное, обязательное, необязательное. При фиксированном членстве подчиненная запись принадлежит лишь фиксированному владельцу. Обязательное членство предусматривает наличие не фиксированного, а любого владельца. При необязательном членстве подчиненная запись может находиться в базе данных не прикрепленной к какому-либо владельцу.

Операции над данными.

Возможны следующие операции над данными в сетевых моделях.

Операция ЗАПОМНИТЬ. В этом случае операция записывается в базу данных и включается в групповое отношение, где она объявлена подчиненной.

Операция ВКЛЮЧИТЬ В ГРУППОВОЕ ОТНОШЕНИЕ подключает подчиненную запись к записи – владельцу.

Операция ПЕРЕКЛЮЧИТЬ дает возможность связать подчиненную запись с записью – владельцем того же типа.

Операция ОБНОВИТЬ заменяет значения элементов существующих записей.

Операция ИЗВЛЕЧЬ позволяет извлечь запись определенного типа.

Операция УДАЛИТЬ позволяет удалить выбранную запись. При этом если ее членство фиксированное, то запись удаляется вместе с владельцем. Если членство обязательное, то эту запись предварительно необходимо открепить от владельца. Если необязательное, то удаляется лишь выбранная запись.

Операция ИСКЛЮЧИТЬ ИЗ ГРУППОВОГО ОТНОШЕНИЯ разрывает связь между записью – владельцем и подчиненной.

База данных в сетевой модели представляет набор рассмотренных групповых отношений с определенными на них операциями.

 

Иерархическая модель данных

Организация данных в иерархической модели базируется на тех же понятиях, что и сетевая. Ее отличия от сетевой модели следующие:

1. Главным отличием иерархической модели от сетевой является ее древовидная структура. Запись – владелец самой высшей иерархии называется корневой. Совокупность корневой записи и множества подчиненных ей записей других типов называется деревом. В связи с этим доступ к любой записи осуществляется только по пути от корневой записи.

2. Групповые отношения в иерархической модели не именуются. Владелец называется исходной записью, а член группового отношения – подчиненной.

3. Иерархическая запись осуществляется набором (конкатенацией) ключей от корневой записи до идентифицируемой.

В рассматриваемом примере с тахеометрической съемкой корневой записью является участок (рис. 5.2) с подчиненными – станция и пикет.

 

 
 

 

 

 


 

 

Рис.6.2.

Для поиска записи на уровне пикет необходимо пройти путь: участок – станция – пикет.

Пусть в рассматриваемой иерархической модели (рис. 6.2) номер участка обозначается через N, станции через M, а пикета через K. Примем в качестве ключей записей их номера. Тогда полный ключ записи «пикет» будет NMK. Полагая N = 6, число станций 3,запишем значение ключа для пикета с номером 356, снятого со второй станции: 62356.

База данных в иерархической модели представляет собой набор иерархических деревьев. В этой модели определены те же самые действия, что и в сетевой.

 

Реляционная модель данных

Слово «реляционная» происходит от английского relation – отношение. В реляционных моделях отношения представляются в таблице. Строки таблиц называются кортежами, а столбцы – атрибутами. Следует отметить, что в последнее время кортежи называют записями, а атрибуты – полями. Примером такой модели данных может быть журнал тахеометрической съемки (таблица 6.2).

 

 

Таблица 6.2.Журнал тахеометрической съемки

Номер пикета Дальномерные расстояния Отсчет по горизонтальному кругу Отсчет по вертикальному кругу Превышения Расстояния Высота
106,0 159 16 1 17      

 

Здесь атрибутами пикета являются его номер, дальномерное расстояние, отсчет по горизонтальному кругу, отсчет по вертикальному кругу, превышение от станции до пикета, горизонтальное расстояние и высота.

Атрибут, который отождествляет кортеж (запись), называется ключом. В данном случае ключом является номер пикета. Он нигде не повторяется и присущ данной записи. Значение других атрибутов могут повторяться, поэтому они не могут быть приняты в качестве ключей.

Отметим, что в данном случае поля «Превышение», «Горизонтальное расстояние», «Высота» являются вычисляемыми.

База данных в реляционной модели представляет собой таблицу (отношение) с определенными полями (атрибутами).

Перечень атрибутов базы данных (отношения) и ее свойств называется схемой базы данных (отношения).

Для реляционных моделей баз данных устанавливаются операции: горизонтального разбиения, вертикального, соединения, деления, декартова произведения, объединения и пересечения. Эти операции выполняются по дополнительным условиям, задаваемым при проектировании баз данных. Рассмотрим их.

Горизонтальное разбиение.

В этом случае на входе имеется одно отношение, а на выходе – два с одними и теми же полями и записями, выбранными по условию.

Например, пусть из одного отношения ПЛАН (таблица 6.3) необходимо составить два. В одном из них в записях используются маcштабы меньшие 1:2000, а в другом равные и большие (таблицы 6.4 , 6.5).

 

Таблица 6.3.Исходное отношение ПЛАН

Масштаб Сечение рельефа ФИО Номер участка
1:2000 Иванов Н.П.
1:5000 Сидоров Н.И.
1:1000 Петров Н.В.
1:2000 Ефимов Л.Н.

Таблица 6.4.Результирующее отношение ПЛАН 1

Масштаб Сечение рельефа ФИО Номер участка
1:5000 Сидоров Н.И.

 

Таблица 6.5.Результирующее отношение ПЛАН 2

Масштаб Сечение рельефа ФИО Номер участка
1:2000 Иванов И.И.
1:1000 Петров Н.В.
1:2000 Ефимов Л.Н.

Вертикальное разбиение (Проекция).

В этом случае на входе также подается одно отношение. На выходе получается отношение, в котором каждой записи исходного соответствует результирующее с такими же значениями атрибутов, на которое проектируется исходное отношение. При этом записи – дубликаты по названным атрибутам не устраняются.

Если, например, спроецировать отношение ПЛАН по атрибутам масштаб и сечение рельефа, то получим следующее отношение (таблица 6.8).

 

Таблица 6.6.Спроецированное отношение

Масштаб Сечение рельефа
1:2000
1:5000
1:1000

 

Соединение.

В этом случае отношение А и В соединяются по общим атрибутам. Пусть отношение ПЛАН будет А, а отношение В - ДИСПЕТЧЕР (таблица 6.7).

 

Таблица 6.7.Отношение ДИСПЕТЧЕР

ФИО НОМЕР УЧАСТКА НОМЕР СООТВЕТСТВИЯ
Иванов И.П.
Иванов Н.П.
Сидоров Н.И.
Петров Н.В.

 

Тогда соединение этих отношений по атрибуту – НОМЕР УЧАСТКА будет:

 

Таблица 6.8.Соединенное отношение

Масштаб Сечение рельефа ФИО НОМЕР УЧАСТКА НОМЕР СООТВЕТСТВИЯ
1:2000 Иванов Н.П.
1:5000 Сидоров Н.И.
1:1000 Петров Н.В.

 

Деление.

При делении отношения А и В в результирующем находятся только те атрибуты отношения А, которых нет в В. Число записей определено условием, задаваемым отношением В.

Пусть исходным будет соединенное отношение. Разделим его на отношение «делитель» (таблица 6.9).

 

Таблица 6.9.Делитель

Масштаб Сечение рельефа
1:2000

 

Результирующим будет отношение «результат деления».

 

Таблица 6.10.Результат деления

ФИО НОМЕР УЧАСТКА НОМЕР СООТВЕТСТВИЯ
Иванов Н.П.

 

Декартово произведение.

Декартово произведение АхВ двух множеств А (а1а2), В (в1в2) есть третье множество С (а1в1, а1в2, а2в1, а2в2). В соответствии с ним декартово произведение отношений «Делитель» и «Результат деления» будет отношение «произведение».

 

Таблица 6.11.Произведение

Масштаб Сечение рельефа ФИО НОМЕР УЧАСТКА НОМЕР СООТВЕТСТВИЯ
1:2000 Иванов Н.П.

В данном примере множества А и В состоят каждое из своей составляющей.

Объединение.

Это самая простая операция. На входе появляются два абсолютно одинаковых отношения А и В. Они различаются лишь числами и значениями полей. Результатом будет отношение, которое охватывает все записи А и прибавляет к ним записи В.

Пересечение.

В этом случае из двух отношений А и В строится результирующее отношение С. В нем содержатся только те записи отношения А, которые есть в В.

Операции Пересечения и Деления выполняются лишь по определенному атрибуту.

Следует отметить, что кроме операций над отношениями существуют операции и над записями: включить новую запись, удалить существующую, обновить запись. В зависимости от используемой СУБД возможны и другие операции, реализуемые алгоритмическим языком и функциями СУБД.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.