Главная
Коллекция "Otherreferats"
Программирование, компьютеры и кибернетика
Предмет и содержание информатики как науки
Предмет и содержание информатики как науки
Информатика как наука о методах и средствах сбора, хранения, обработки и передачи информации. Систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами. Проектирование и внедрение прогрессивных технологий обработки информации.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | методичка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.06.2012 |
| Размер файла | 110,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
многомерную.
Базы Данных. Иерархическая модель
Иерархическая модель является ограниченным подтипом сетевой модели. В ней данные также представлены как коллекции записей, а связи - как наборы. Однако в иерархической модели узел может иметь только одного родителя. Иерархическая модель может быть представлена как древовидный граф с записями в виде узлов (которые также называются сегментами) и множествами в виде ребер.
Основанные на записях (логические) модели данных используются для определения общей структуры базы данных и высокоуровневого описания ее реализации. Их основной недостаток заключается в том, что они не дают адекватных средств для явного указания ограничений, накладываемых на данные. В то же время в объектных моделях данных отсутствуют средства указания их логической структуры, но за счет предоставления пользователю возможности указать ограничения для данных они позволяют в большей мере представить семантическую суть хранимой информации.
При использовании сетевой или иерархической моделей от пользователя требуется знание физической организации базы данных, к которой он должен осуществлять доступ. Сетевые и иерархические системы используют навигационный подход (т.е. они указывают, как их следует извлечь).
Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи. Принцип работы модели таков, что несколько узлов более низкого уровня соединяется при помощи связи с одним узлом более высокого уровня.
Также можно встретить следующее описание типов иерархической модели.
Тип "дерево" является составным. Он включает в себя подтипы ("поддеревья"), каждый из которых, в свою очередь, является типом "дерево". Каждый из типов "дерево" состоит из одного "корневого" типа и упорядоченного набора (возможно пустого) подчиненных типов. Каждый из элементарных типов, включенных в тип "дерево", является простым или составным типом "запись". Простая "запись" состоит из одного типа, например, числового, а составная "запись" объединяет некоторую совокупность типов, например, целое, строку символов и указатель (ссылку).
Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя. Заметим, что аналогичное поддержание целостности по ссылкам между записями, не входящими в одну иерархию, не поддерживается.
Представляет сбой совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. Иерархическая модель данных строится по принципу иерархии типов объектов, то есть один тип объекта является главным, а остальные, находящиеся на низших уровнях иерархии, - подчиненными. Между главным и подчиненными объектами устанавливается взаимосвязь "один ко многим".
Узлы и ветви образуют иерархическую древовидную структуру. Узел является совокупностью атрибутов, описывающих объект. Наивысший в иерархии узел называется корневым (это главный тип объекта). Корневой узел находится на первом уровне. Зависимые узлы (подчиненные типы объектов) находятся на втором, третьем и др. уровнях.
Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный граф.
Основные понятия иерархической структуры:
узел (элемент) - совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект (на схеме это вершины графа). Каждый узел, находящийся на более низком уровне, связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Узел может иметь только одного родителя. Иерархическое дерево имеет только оду вершину (корень), неподчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне.
уровень;
связь.
Основные операции манипуляции с БД: поиск элемента в БД; переход от одного дерева к другому; перемещение от записи к записи внутри дерева; вставка некоторой записи; удаление элемента.
Достоинства: эффективное использование памяти и неплохие показатели временных затрат на выполнение операций; пригодны для формирования БД с теми данными, которые сами по себе имеют иерархическую структуру.
Недостатки: громоздкость; сложность физической реализации для больших древовидных структур.
Базы Данных. Сетевая модель
Сетевая модель данных - модель, состоящая из записей, элементов данных и связей типа "один ко многим” (1: М), установленных между записями.
В сетевой модели данные представлены в виде коллекций записей, а связи - в виде наборов. В отличие от реляционной модели, связи здесь явным образом моделируются наборами, которые реализуются с помощью указателей. Сетевую модель можно представить как граф с записями в виде узлов графа и наборами в виде его ребер. Наиболее полно концепция сетевых БД впервые изложена в предложения группы CODASYL.
Для описания схемы сетевой БД используется две группы типов: "запись" и "связь". Тип "связь" определяется для двух типов "запись": предка и потомка. Переменные типа "связь" являются экземплярами связей.
Сетевая БД состоит из набора записей и набора соответствующих связей. На форматирование связи особых ограничений не накладывается. Если в иерархических структурах запись-потомок могла иметь только одну запись-предка, то в сетевой модели данных запись-потомок может иметь произвольное число записей-предков (свободных родителей).
Физическое размещение данных в базах сетевого типа может быть организовано практически теми же методами, что и в иерархических базах.
Представление связей в сетевой модели
К числу важнейших операций манипулирования данными баз сетевого типа можно отнести следующие:
· поиск записи в БД;
· переход от предка к первому потомку;
· переход от потомка к предку;
· создание новой записи;
· удаление текущей записи;
· обновление текущей записи;
· включение записи в связь;
· исключение записи из связи;
· изменение связей и т.д.
Данные в такой модели представлены в виде коллекции записей, а связи - в виде наборов. Сетевая модель - это граф с записями в виде узлов графа и наборами в виде его ребер. В основу положены графы произвольной структуры, которые отражает взаимосвязи между данными в этой модели.
На формирование связей особых ограничений не накладывается в противовес иерархический модели данных. В иерархической модели каждый потомок может иметь связь только с одним родителем, а в сетевой - с несколькими.
Основные операции манипуляции с БД: поиск элемента в БД; переход от предка к некоторому потомку; переход от потомка к предку; вставка новой записи; удаление записи и др.
Достоинства: эффективное использование затрат памяти (ресурсы) при манипулировании данными; использовать для решения многих задач из-за различных связей.
Недостатки: сложность физической реализации; жесткость связи между элементами данных накладывает ряд ограничений на удобство манипуляции данными; ослаблен контроль целостности связей между записями.
Базы Данных. Реляционная модель
Реляционная модель данных - логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка.
На реляционной модели данных строятся реляционные базы данных.
Реляционная модель данных включает следующие компоненты:
· Структурный аспект (составляющая) - данные в базе данных представляют собой набор отношений.
· Аспект (составляющая) целостности - отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает декларативные ограничения целостности уровня домена (типа данных), уровня отношения и уровня базы данных.
· Аспект (составляющая) обработки (манипулирования) - РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).
Кроме того, в состав реляционной модели данных включают теорию нормализации.
Термин "реляционный" означает, что теория основана на математическом понятии отношение (relation). В качестве неформального синонима термину "отношение" часто встречается слово таблица. Необходимо помнить, что "таблица" есть понятие нестрогое и неформальное и часто означает не "отношение" как абстрактное понятие, а визуальное представление отношения на бумаге или экране. Некорректное и нестрогое использование термина "таблица" вместо термина "отношение" нередко приводит к недопониманию. Наиболее частая ошибка состоит в рассуждениях о том, что РМД имеет дело с "плоскими", или "двумерными" таблицами, тогда как таковыми могут быть только визуальные представления таблиц. Отношения же являются абстракциями, и не могут быть ни "плоскими", ни "неплоскими".
Для лучшего понимания РМД следует отметить три важных обстоятельства:
· модель является логической, то есть отношения являются логическими (абстрактными), а не физическими (хранимыми) структурами;
· для реляционных баз данных верен информационный принцип: всё информационное наполнение базы данных представлено одним и только одним способом, а именно - явным заданием значений атрибутов в кортежах отношений; в частности, нет никаких указателей (адресов), связывающих одно значение с другим;
· наличие реляционной алгебры позволяет реализовать декларативное программирование и декларативное описание ограничений целостности, в дополнение к навигационному (процедурному) программированию и процедурной проверке условий.
Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобными для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных. Реляционная модель ориентирована на организацию данных виде двумерных таблиц.
Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами: все столбцы в таблице - однородные (имеют одинаковый тип); каждый столбец имеет уникальное имя; одинаковые строки в таблице отсутствуют; порядок следования строк и столбцов может быть произвольным. Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или записям, а столбцы - атрибутам отношений, доменам, полям.
Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем). Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица БД имеет составной ключ. Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы (возможно совпадение ключей), в противном случае нужно ввести в структуру первой таблицы внешний ключ - ключ второй таблицы.
Достоинства: простота моделирования и физическая реализация, высокая эффективность обработки данных.
Недостатки: отсутствие стандартных средств идентификации каждой отдельной записи.
Реляционный подход приносит относительную простоту работы разработчику информационной системы, поскольку прикладная область часто описывается в терминах таблиц достаточно естественно.
Основные понятия реляционной алгебры
Основная идея реляционной алгебры состоит в том, что коль скоро отношения являются множествами, то средства манипулирования отношениями могут базироваться на традиционных теоретико-множественных операциях, дополненных некоторыми специальными операциями, специфичными для баз данных.
Существует много подходов к определению реляционной алгебры, которые различаются набором операций и способами их интерпретации, но в принципе, более или менее равносильны. Мы опишем немного расширенный начальный вариант алгебры, который был предложен Коддом. В этом варианте набор основных алгебраических операций состоит из восьми операций, которые делятся на два класса - теоретико-множественные операции и специальные реляционные операции. В состав теоретико-множественных операций входят операции:
· объединения отношений;
· пересечения отношений;
· взятия разности отношений;
· прямого произведения отношений.
Специальные реляционные операции включают:
· ограничение отношения;
· проекцию отношения;
· соединение отношений;
· деление отношений.
Кроме того, в состав алгебры включается операция присваивания, позволяющая сохранить в базе данных результаты вычисления алгебраических выражений, и операция переименования атрибутов, дающая возможность корректно сформировать заголовок (схему) результирующего отношения.
Теория нормальных форм
1NF - первая нормальная форма
Для обсуждения первой нормальной формы необходимо дать два определения:
Простой атрибут - атрибут, значения которого атомарны (неделимы).
Сложный атрибут - получается соединением нескольких атомарных атрибутов, которые могут быть определены на одном или разных доменах (его также называют вектор или агрегат данных).
Теперь можно дать Определение первой нормальной формы: отношение находится в 1NF если значения всех его атрибутов атомарны.
2NF - вторая нормальная форма
Определение: неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа если он функционально зависит от всего ключа в целом, но не находится в функциональной зависимости от какого-либо из входящих в него атрибутов.
Определение второй нормальной формы: отношение находится во 2НФ, если оно находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от ключа.
3NF - третья нормальная форма
Определение третьей нормальной формы: отношение находится в 3НФ, если оно находится во 2НФ и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа.
BCNF - нормальная форма Бойса-Кодда
Эта нормальная форма вводит дополнительное ограничение по сравнению с 3НФ.
Определение нормальной формы Бойса-Кодда: отношение находится в BCNF, если оно находится во 3НФ и в ней отсутствуют зависимости атрибутов первичного ключа от неключевых атрибутов.
Ситуация, когда отношение будет находиться в 3NF, но не в BCNF, возникает при условии, что отношение имеет два (или более) возможных ключа, которые являются составными и имеют общий атрибут. Заметим, что на практике такая ситуация встречается достаточно редко, для всех прочих отношений 3NF и BCNF эквивалентны.
Многозначные зависимости и четвертая нормальная форма (4NF)
Четвертая нормальная форма касается отношений, в которых имеются повторяющиеся наборы данных. Декомпозиция, основанная на функциональных зависимостях, не приводит к исключению такой избыточности. В этом случае используют декомпозицию, основанную на многозначных зависимостях.
Многозначная зависимость является обобщением функциональной зависимости и рассматривает соответствия между множествами значений атрибутов.
Определение четвертой нормальной формы: отношение находится в 4NF если оно находится в BCNF и в нем отсутствуют многозначные зависимости, не являющиеся функциональными зависимостями.
Зависимости по соединению и пятая нормальная форма (5NF)
Определение пятой нормальной формы: отношение находится в 5НФ тогда и только тогда, когда любая зависимость по соединению в нем определяется только его возможными ключами.
Другими словами, каждая проекция такого отношения содержит не менее одного возможного ключа и не менее одного неключевого атрибута.
СУБД. Основные понятия
Система управления базами данных (СУБД) - это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, СУБД, основанные на использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.
Для работы с базой данных зачастую достаточно средств СУБД. Однако если требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифицированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользователей, то могут быть разработаны приложения. Их создание требует программирования. Приложение представляет собой программу или комплекс программ, обеспечивающих автоматизацию решения какой-либо прикладной задачи. Приложения могут создаваться в среде или вне среды СУБД - с помощью системы программирования, использующей средства доступа к БД, к примеру, Delphi или С++ Вuildег. Приложения, разработанные в среде СУБД, часто называют приложениями СУБД, а приложения, разработанные вне СУБД, - внешними приложениями.
Прежде чем заносить данные в таблицы, нужно определить структуру этих таблиц. Под этим понимается не только описание наименований и типов полей, но и ряд других характеристик (например, формат, критерии проверки вводимых данных). Кроме описания структуры таблиц, обычно задаются связи между таблицами. Связи в реляционных базах данных определяются по совпадению значений полей в разных таблицах. Например, клиенты и заказы связаны отношением "один-ко-многим", т.к. одной записи в таблице, содержащей сведения о клиентах, может соответствовать несколько записей в таблице заказов этих клиентов. Если же рассмотреть отношение между преподавателями и курсами лекций, которые они читают, это будет отношение "многие-ко-многим", т.к. один преподаватель может читать несколько курсов, но и один курс может читаться несколькими преподавателями. И последний тип связей между таблицами - это отношение "один-к-одному". Такой тип отношений встречается гораздо реже. Как правило, это бывает в двух случаях: запись имеет большое количество полей, и тогда данные об одном типе объектов разносятся по двум связанным таблицам, или нужно определить дополнительные атрибуты для некоторого количества записей в таблице, тогда создается отдельная таблица для этих дополнительных атрибутов, которая связывается отношением "один-к-одному" с основной таблицей.
Любая СУБД позволяет выполнять четыре простейшие операции с данными: добавлять в таблицу одну или несколько записей; удалять из таблицы одну или несколько записей; обновлять значения некоторых полей в одной или нескольких записях; находить одну или несколько записей, удовлетворяющих заданному условию.
Структура СУБД
1. Процессор описания и поддержания структуры БД или ядро, реализует модель данных и реализуется средствами языка SQL.
2. Интерфейс ввода данных - аналог бумажных документов (реализует входной инф-ый язык)
3. Интерфейс запросов - обеспечивает типовые запросы отражающие информ-ые потребности пользователей.
4. Процессор запроса - интерпретирует запросы к терминам языка манипулирования данными. Компоненты СУБД. Уровни: - логический уровень; - машина данных; - данные.
5. Монитор транзакция - организует совместное выполнение транзакций над общими данными.
6. Интерфейс выдачи - получает от процессора запросы - результаты и переводит их в удобную для человека форму.
Средства СУБД и технология использования
СУБД является основой создания практических приложений пользователя в различных предметных областях.
Критерии выбора СУБД пользователем. Выбор СУБД для практических приложений пользователем определяется многими факторами, к которым относятся:
имеющееся техническое и базовое программное обеспечение, их конфигурация, оперативная и дисковая память;
потребности разрабатываемых приложений пользователя;
тип поддерживаемой модели данных, специфика предметной области, топология информационно-логической модели;
требования к производительности при обработке данных;
наличие в СУБД необходимых функциональных средств;
наличие русифицированной версии СУБД;
уровень квалификации пользователей и наличие в СУБД диалоговых средств разработки и взаимодействия с БД.
Установка СУБД. СУБД является программным продуктом, поставляемым в виде пакета прикладных программ, который должен быть установлен (инсталлирован) на компьютер с учетом его конфигурации, ресурсов и операционной системы, а также требований к набору функций.
Процесс поэтапного внедрения. После установки СУБД можно осуществлять создание БД, в том числе задавать структуру БД, производить ввод данных, а также выполнять любые действия, предусмотренные функциональными возможностями СУБД. Следует заметить, что современные СУБД для ПК обладают достаточной гибкостью. Это позволяет на самых ранних этапах разработки приложений пользователя приступать к созданию отдельных частей БД. Такая БД по мере углубления разработки может легко расширяться и модифицироваться. Таким образом, облегчается ускоренное освоение персоналом технологии работы с БД, изучение возможностей СУБД и поэтапное внедрение.
Разработка структуры базы данных. Разработка приложений на основе СУБД предполагает подготовку решений по структуре БД. Эти решения непосредственно связаны с внемашинной сферой - описанием внемашинной информационной базы, ее документов, содержащих необходимую информацию, а также с постановкой и алгоритмизацией задач по обработке этой информации.
На начальном этапе разработки структуры БД целесообразно построение информационно-логической модели, отражающей логическую структуру информации предметной области. Такая модель, отвечающая требованиям нормализации данных, является основой создания реляционных баз данных.
Создание базы данных средствами СУБД. Создание БД, в соответствии с разработанной структурой, осуществляется средствами СУБД на машинном носителе. Для обеспечения процессов создания БД необходимо знание возможностей инструментальных средств СУБД. При этом следует руководствоваться рекомендациями по технологии использования средств СУБД. Такая технология должна определять все необходимые процессы, включая первоначальный ввод, загрузку БД и контроль данных, выполнение операций по внесению изменений, реализацию запросов для получения нужных справок, восстановление БД и т.п. Одним из важнейших этапов технологии является подготовка экранных форм ввода-вывода информации с документов внемашинной сферы в БД, корректировки данных и их просмотра.
Обработка данных средствами СУБД. Добавление, удаление и выборка данных производится при помощи языка запросов алгоритмического языка и других средств СУБД. Реализация опросов обеспечивается диалоговой системой команд с меню или запросов по примеру. Последовательность команд языка СУБД образует программу - командный файл. Для выполнения запроса пользователь выбирает последовательно один или несколько пунктов меню или указывает в запросе пример (образец), по которому составляется запрос, а также при необходимости нарушает условия выбора и операции вычисления, которые необходимо пополнять с данными (СУБД Рагааох, Ассезз). Последовательность команд Меню и запросов может быть запомнена в программе-макросе и в дальнейшем выполнена так же, как командный файл.
СУБД может иметь включающий или базовый язык программирования. В СУБД с включающим языком используется один из универсальных алгоритмических языков. Прикладная программа, основанная на включающем языке, может инициировать команды СУБД. В СУБД с базовым языком применяется собственный алгоритмический язык, позволяющий кроме операций манипулирования данными выполнять различные вычисления и обработку данных.
База данных (БД) - именованная совокупность данных, отражающая:
состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области;
система управления базами данных (СУБД) - совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного
применения БД многими пользователями;
банк данных (БнД) - основанная на технологии БД система программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного использования данных.
Жизненный цикл БД
Как и любой программный продукт, база данных обладает собственным жизненным циклом (ЖЦБД). Главной составляющей в жизненном цикле бд является создание единой базы данных и программ, необходимых для ее работы. Жизненный цикл системы базы данных определяет и жизненный цикл всей информационной системы организации, поскольку база данных является фундаментальным компонентом информационной системы.
На этапе формулирования и анализа требований устанавливаются цели организации, определяются требования к БД. Они состоят из общих требований, определенных в общих требованиях к БД (см. выше) и специфических требований. Для формирования специфических требований обычно используется методика интервьюирования персонала различных уровней управления. Все требования документируются в форме, доступной конечному пользователю и проектировщику БД.
Этап концептуального проектирования заключается в описании и синтезе информационных требований пользователей в первоначальный проект БД. Исходными данными могут быть совокупность документов пользователя при классическом подходе или алгоритмы приложений (алгоритмы бизнеса) при современном подходе. Результатом этого этапа является высокоуровневое представление (в виде системы таблиц БД) информационных требований пользователей на основе различных подходов.
В процессе логического проектирования высокоуровневое представление данных преобразуется в структуру используемой СУБД. Основной целью этапа является устранение избыточности данных с использованием специальных правил нормализации. Сначала выбирается модель БД. Затем с помощью ЯОД (язык описания данных) создается структура БД, которая заполняется данными с помощью команд ЯМД (язык манипулирования данными), систем меню, экранных форм или в режиме просмотра таблиц БД. Здесь же обеспечивается защита и целостность (в том числе ссылочная) данных с помощью СУБД или путем построения триггеров.
На этапе физического проектирования решаются вопросы, связанные с производительностью системы, определяются структуры хранения данных и методы доступа.
Проектирование БД: основной этап. Как спроектируем, так и будет эксплуатироваться информационная система. Это фундамент. Процесс проектирования представляет собой последовательность более простых шагов, зачастую итеративных шагов, в ходе которых строятся информационные модели различных уровней представления. В общем случае можем выделить следующие этапы проектирования:
1. системный анализ и словесное описание информационных объектов предметной области (должны проанализировать те задачи, которые ставятся перед информационной системой, какими свойствами обладают объекты, как между собой связаны).2. проектирование концептуальной модели предметной области. В результате этого проектирования получают формализованное описание предметной области не зависящее от средств программной реализации, хранения и обработки данных.3. выбор СУБД, где определяется вид датологической модели (которая реализуется на компе с помощью СУБД).4. датологическое (логическое) проектирование БД. В результате этого проектирования получаем датологическую модель, которую поддерживает выбранная СУБД.5. физическое проектирование. Выбор эффективного размещения БД на внешних носителях, для обеспечения эффективной работыинформационной системы. Проектирование приложений: современные СУБД позволяют решать большинство задач без создания приложений. Но возможностей СУБД может оказаться недостаточно. Создать приложения можно:
1. в ручную
2. используя генераторы.
3. генерация приложения методами визуального программирования (дельфи).
Глобальные информационные базы данных
Решающий вклад в развитие ИТ вносят современные технологии передачи данных. С конца прошлого века компьютеры и иные устройства объединяются в единое целое через локальные информационные сеты и используются для обмена информацией между подразделениями предприятия и отдельными сотрудниками. Базы данных в этих сетях существуют пока еще главным образом в децентрализованном (распределенном) виде. Подключение пользователей (рабочих станций) к сети осуществляется через сервер (англ. to serve - служить, быть полезным). Локальные сети подразделений могут быть объединены между собой. Возникающая локальная сеть предприятия имеет более сложную структуру.
Следующий шаг - подключение локальной сети предприятия к одной или нескольким региональным информационным системам: по законодательству, по политическим и деловым новостям, по состоянию фондового рынка, другой профессиональной информации. Создание информационных хранилищ, доступных из любой точки мира при наличии соответствующих средств связи, возможность практически мгновенного получения информации, интерактивность работы с источниками информации и другие уникальные свойства делают компьютерные информационные технологии чрезвычайно привлекательными для многих потенциальных пользователей.
Объем мирового рынка информационных продуктов и услуг составляет свыше 1,5 трлн долл. США. Это вызвано бурным развитием ИТ. Постоянно появляются новые источники и средства распространения информации. Новые информационные технологии позволяют доносить со скоростью света любую информацию до потребителя. Создаются мощные международные, национальные и региональные глобальные информационные системы. Увеличивающиеся потоки информации дали основание говорить об информационном взрыве.
Региональные системы также имеют тенденцию к объединению между собой, поэтому может оказаться необходимым только одно подключение к так называемому провайдеру (англ. to provide - снабжать) информационных услуг, обеспечивающему предоставление средств связи и согласование информационных протоколов, чтобы получить через него доступ к глобальным систематизированным (отраслевым) информационным системам. Глобальные отраслевые системы также имеют тенденцию к соединению между собой. В результате большинство частных и государственных региональных, отраслевых и глобальных систем оказалось объединено между собой.
Общепланетная информационная система, получившая название Интернет (InterNet: inter - между и net - сеть), словно паутиной опутала все континенты. Отсюда и другое ее популярное название WWW (World Wide Web) - всемирная паутина или просто паутина. Сам термин "между сетей" раскрывает суть Интернета: это средства объединения разнообразных информационных сетей, включающие оборудование, программы и протоколы информационного обмена потоками информации между сетями.
Входящие в Интернет сети соединяются между собой по некоторому "кратчайшему пути", но каждая частная сеть может иметь несколько соединений с остальными сетями. При передаче потоков информации каждый информационный пакет, имеющий адрес пересылки, автоматически пересылается по кратчайшему или не загруженному в настоящий момент пути. Такая децентрализация информационных пересылок ведет к большой гибкости: при занятости или неисправности одних частей Интернета информация передается по другим.
Глобальная информационная система не имеет одного хозяина, она складывается из множества самостоятельных ячеек, объединенных каналами связи и строящихся по определенным стандартам. Различные информационные системы, в том числе закрытые или с ограничениями по доступу, посредством каналов (шлюзов) соединяются друг с другом. В результате объединения разнообразных информационных сетей создана глобальная информационная суперсистема, охватывающая всю планету Земля, которая позволяет вести информационное обслуживание по принципу "всегда и везде: 365/366 дней по 24 часа в сутки в любой точке земного шара".
Сейчас любой пользователь Интернета в России (или, как его иногда называют, Рунета) может свободно обращаться к большинству информационных ресурсов, используя Интернет или "шлюзы" доступа. Разница между этими ресурсами заключается в том, что размещенная в Интернете информация находится непосредственно в "узлах" всемирной паутины на так называемых сайтах - электронных "представительствах" или изданиях.
Совместное использование БД в организациях
Термин совместное использование БД обозначает, что сотрудники разных отделов организации используют общее множество данных для своих собственных приложений. При отсутствии с. и. каждый отдел пользуется только своими данными. Ценность собранных вместе данных выше, чем сумма отдельных файлов. Каждый отдел не только может обращаться к своим данным, но и к данным других отделов.
Для с. и. БД необходимо разделить пользователей по разным уровням: Работники Управленцы среднего звена Руководители Уровни пользователей и типы систем естественным образом соотносятся с тремя разными типами данных. Система Электронной Обработки Данных - компьютерная автоматизация канцелярской работы на операционном уровне организации. Информационная Управляющая Система - предоставляет информация для менеджеров среднего звена. Система Поддержки Принятия Решения - предоставляет информацию для старших управляющих. Руководители - СППР - Стратегический отчет и анализ - Управляющие среднего звена - ИУС - Отчеты по отдельным отраслям деятельности - Работники - СЭОД - управление файлами, отчет по контролю обработки данных.
Применение СУБД в экономике
Автоматизированные информационные системы (АИС), основу которых составляют базы данных, появились в 60-х годах в военной промышленности и в бизнесе - там, где были накоплены значительные объемы полезных данных. Первоначально автоматизированные информационные системы были ориентированы лишь на работу с информацией фактического характера - числовыми или текстовыми характеристиками объектов. Затем, по мере развития техники, появилась возможность обрабатывать текстовую информацию на естественном языке. Принципы хранения разных видов информации в АИС сходны, но алгоритмы ее обработки определяются характером информационных ресурсов. Соответственно были выделены два класса АИС: документальные и фактографические.
Документальные АИС служат для работы с документами на естественном языке. Наиболее распространенный тип документальной АИС - информационно-поисковые системы, предназначенные для накопления и подбора документов, удовлетворяющих заданным критериям. Они могут выполнять просмотр и подборку монографий, публикаций в периодике, сообщений пресс-агентств, текстов законодательных актов и т.д.
Фактографические АИС оперируют фактическими сведениями, представленными в формализованном виде. Фактографические АИС используют для решения задач обработки данных. Обработка данных - специальный класс решаемых на ЭВМ задач, связанных с вводом, хранением, сортировкой, отбором и группировкой записей данных однородной структуры. Задачи этого класса решаются при учете товаров в магазинах и на складах, начислении заработной платы, управлении производством, финансами, телекоммуникациями.
Различают фактографические АИС оперативной обработки данных, подразумевающие быстрое обслуживание относительно простых запросов от большого числа пользователей, и фактографические АИС аналитической обработки, ориентированные на выполнение сложных запросов.
Объектно-ориентированное программирование
Объемктно-ориентимрованное или объектное программимрование (в дальнейшем ООП) - парадигма программирования, в которой основными концепциями являются понятия объектов и классов (либо, в менее известном варианте языков с прототипированием, - прототипов). Класс - это тип, описывающий устройство объектов. Понятие "класс" подразумевает некоторое поведение и способ представления. Понятие "объект" подразумевает нечто, что обладает определённым поведением и способом представления. Говорят, что объект - это экземпляр класса. Класс можно сравнить с чертежом, согласно которому создаются объекты. Обычно классы разрабатывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали объектам предметной области. Класс является описываемой на языке терминологии (пространства имён) исходного кода моделью ещё не существующей сущности, т.е. объекта. Объект - сущность в адресном пространстве вычислительной системы, появляющаяся при создании экземпляра класса (например, после запуска результатов компиляции (и связывания) исходного кода на выполнение). Прототип - это объект-образец, по образу и подобию которого создаются другие объекты.
Объектно-ориентированная база данных (ООБД) - база данных, в которой данные моделируются в виде объектов, [1] его атрибутов, методов и классов. [2]
Объектно-ориентированные базы данных обычно рекомендованы для тех случаев, когда требуется высокопроизводительная обработка данных, имеющих сложную структуру.
В манифесте ООБД [4] предлагаются обязательные характеристики, которым должна отвечать любая ООБД. Их выбор основан на 2 критериях: система должна быть объектно-ориентированной и представлять собой базу данных. Обязательные характеристики Поддержка сложных объектов. В системе должна быть предусмотрена возможность создания составных объектов за счет применения конструкторов составных объектов. Необходимо, чтобы конструкторы объектов были ортогональны, то есть любой конструктор можно было применять к любому объекту.
Поддержка индивидуальности объектов. Все объекты должны иметь уникальный идентификатор, который не зависит от значений их атрибутов.
Поддержка инкапсуляции. Корректная инкапсуляция достигается за счет того, что программисты обладают правом доступа только к спецификации интерфейса методов, а данные и реализация методов скрыты внутри объектов.
Поддержка типов и классов. Требуется, чтобы в ООБД поддерживалась хотя бы одна концепция различия между типами и классами. (Термин "тип" более соответствует понятию абстрактного типа данных. В языках программирования переменная объявляется с указанием ее типа. Компилятор может использовать эту информацию для проверки выполняемых с переменной операций на совместимость с ее типом, что позволяет гарантировать корректность программного обеспечения. С другой стороны класс является неким шаблоном для создания объектов и предоставляет методы, которые могут применяться к этим объектам. Таким образом, понятие "класс" в большей степени относится ко времени исполнения, чем ко времени компиляции.)
Поддержка наследования типов и классов от их предков. Подтип, или подкласс, должен наследовать атрибуты и методы от его супертипа, или суперкласса, соответственно.
Перегрузка в сочетании с полным связыванием. Методы должны применяться к объектам разных типов. Реализация метода должна зависеть от типа объектов, к которым данный метод применяется. Для обеспечения этой функциональности связывание имен методов в системе не должно выполняться до времени выполнения программы.
Вычислительная полнота. Язык манипулирования данными должен быть языком программирования общего назначения. Набор типов данных должен быть расширяемым. Пользователь должен иметь средства создания новых типов данных на основе набора предопределенных системных типов. Более того, между способами использования системных и пользовательских типов данных не должно быть никаких различий.
Необязательные характеристики: Множественное наследование Проверка типов Распределение Проектные транзакции Открытые характеристики:
Парадигмы программирования (процедурное, декларативное) Система представления
Система типов Однородность. Реализация - язык программирования - интерфейс.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Информатика - наука об информации, технических средствах ее сбора, хранения, обработки, передачи. Носители информации, память. Носители информации вещество и поле. Процесс сообщения. Целенаправленная передача информации. Непрерывное и дискретное знания.
автореферат [667,1 K], добавлен 08.06.2008История развития информатики как науки о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа информации. Создание компьютерного класса по информатике на основе процессора AMD и видеоадаптера фирмы ATI. Подбор аппаратного обеспечения.
курсовая работа [34,3 K], добавлен 22.12.2015Информатика - наука об общих свойствах и закономерностях информации. Появление электронно-вычислительных машин. Математическая теория процессов передачи и обработки информации. История компьютера. Глобальная информационная сеть.
реферат [120,1 K], добавлен 18.04.2004Информатика как наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи и использования информации. История возникновения информатики. Первая программа обучения с получением степени Computer Science. Основные свойства информации.
презентация [960,5 K], добавлен 09.12.2013Технология сбора информации традиционными методами. Правила сбора оффлайновой информации. Технические средства сбора информации. Операции для быстрого восстановления данных в системах хранения. Технологический процесс и процедуры обработки информации.
курсовая работа [304,5 K], добавлен 02.04.2013Анализ понятия информатика. История появления первых вычислительных машин. Развитие речи, письменности, книгопечатания и научно-технической революции как средств хранения, обработки и передачи информации. Информационно-логическое представление знаний.
презентация [839,2 K], добавлен 17.05.2016Появление и развитие информатики. Ее структура и технические средства. Предмет и основные задачи информатики как науки. Определение информации и ее важнейшие свойства. Понятие информационной технологии. Основные этапы работы информационной системы.
реферат [127,4 K], добавлен 27.03.2010Автоматизированная обработка информации: понятия и технология. Организация размещения, обработки, поиска, хранения и передачи информации. Защита информации от несанкционированного доступа. Антивирусные средства защиты информации. Сетевые технологии.
методичка [28,8 K], добавлен 14.01.2009Современный взгляд на предмет информатики и ее образовательной области. Формирование системно-информационного подход к анализу окружающего мира. Информационные процессы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации.
реферат [10,1 K], добавлен 03.09.2009Формирование информатики как науки. Единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации. Теоретическая информатика, кибернетика, программирование, искусственный интеллект и вычислительная техника.
реферат [45,8 K], добавлен 30.11.2012
