Вопросы для самопроверки:
Какие функции выполняет Word?
Какие функции выполняет Exel?
Какие функции выполняет PowerPoint?
С помощью какой программы можно создавать диаграммы?
На какие категории можно разделить графику?
С помощью какой функциональной клавиши запускается просмотр слайдов?
Какие расширения файлов могут быть у текстового файла созданного с помощью программы Word?
Какие расширения файлов могут быть у текстового файла созданного с помощью программы Exel?
Какие расширения файлов могут быть у текстового файла созданного с помощью программы PowerPoint?
Что такое фрактал? Фрактальная графика.
Название чего нельзя поменять в Exel?
Что такое форматирование текста?
Что называется редактированием текста?
Какие данные могут содержать ячейки в Exel?
Перечислите типы графики.
Глава 5. Базы данных
База данных — это один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации.
Классификация по модели данных
иерархическая БД – база данных, в которой связь между элементами осуществляется по типу подчинения и схематично изображается в виде дерева. Иерархия начинается с корневого узла. Каждый узел имеет только одного «предка» и N «потомков».
(+) простота и однозначность представления, легкость адресации
(–) существенная зависимость от программно-аппаратных средств
Пример: дерево папок Windows, каталог ресурсов Интернет
сетевая БД, возможно существование любых взаимосвязей между объектами. Если изобразить эту модель графически, то получится набор узлов на плоскости, связанных линиями со стрелками.
(+) теоретически возможны сколь угодно сложные связи между объектами;
(–) сложность реализации, существенная зависимость от программно-аппаратных средств
Пример: служба WWW – документы, произвольно связанные ссылками.
реляционная БД, представление данных в виде системы взаимосвязанных таблиц. Каждый объект системы описывается в виде таблицы с набором свойств (атрибутов), а взаимосвязь между объектами – связями между таблицами.
(+) простота; относительная независимость от программных и аппаратных средств;
(–) существенная зависимость скорости обработки от объема БД
Использование: все существующие СУБД
Классификация БД по организации хранения данных и обращения к ним :
локальные (персональные),
сетевые (интегрированные),
распределенные базы данных.
Классификация БД по типу хранимой информации:
документальные,
фактографические,
лексикографические.
Среди документальных БД различают библиографические, реферативные и полнотекстовые.
К лексикографическим БД относятся различные словари (классификаторы, многоязычные словари, словари основ слов и т. п.).
Классификация по среде постоянного хранения
Во вторичной памяти, или традиционная (англ. conventional database): средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) — как правило жёсткий диск. В оперативную память СУБД помещает лишь кеш и данные для текущей обработки.
В оперативной памяти (англ. in-memory database, memory-resident database, main memory database): все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.
В третичной памяти (англ. tertiary database): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент или оптических дисков.
Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кеш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.
Классификация по содержимому
Географическая
Историческая
Научная
Мультимедийная.
Классификация по степени распределённости
Централизованная, или сосредоточенная (англ. centralized database): БД, полностью поддерживаемая на одном компьютере.
Распределённая (англ. distributed database): БД, составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.
Неоднородная (англ. heterogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД
Однородная (англ. homogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.
Фрагментированная, или секционированная (англ. partitioned database): методом распределения данных является фрагментирование (партиционирование, секционирование), вертикальное или горизонтальное.
Тиражированная (англ. replicated database): методом распределения данных является тиражирование (репликация).
Другие виды БД
Пространственная (англ. spatial database): БД, в которой поддерживаются пространственные свойства сущностей предметной области. Такие БД широко используются в геоинформационных системах.
Временная, или темпоральная (англ. temporal database): БД, в которой поддерживается какой-либо аспект времени, не считая времени, определяемого пользователем.
Пространственно-временная (англ. spatial-temporal database) БД: БД, в которой одновременно поддерживается одно или более измерений в аспектах как пространства, так и времени.
Циклическая (англ. round-robin database): БД, объём хранимых данных которой не меняется со временем, поскольку в процессе сохранения данных одни и те же записи используются циклически.
К основным понятиям сетевой модели базы данных относятся: уровень, элемент (узел), связь.
Узел — это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. В сетевой структуре каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.
Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию.
Несмотря на то, что эта модель решает некоторые проблемы, связанные с иерархической моделью, выполнение простых запросов остается достаточно сложным процессом.
Также, поскольку логика процедуры выборки данных зависит от физической организации этих данных, то эта модель не является полностью независимой от приложения. Другими словами, если необходимо изменить структуру данных, то нужно изменить и приложение.
Примеры сетевых СУБД: СООБЗ Cerebrum, ИСУБД CronosPRO[2], dbVista, Cache, GT.M
В структуре возможных операций с данными можно выделить следующие основные:
• сбор данных — накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;
• формализация данных — приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;
• фильтрация данных — отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума»,а достоверность и адекватность данных должны возрастать;
• сортировка данных — упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации;
• архивация данных — организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат по хранению данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом;
• защита данных — комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;
• транспортировка данных — прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя — клиентом;
• преобразование данных — перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.
Базы данных используются под управлением систем управления базами данных (СУБД).
Система управления базами данных (СУБД) – комплекс программных средств, предназначенных для управления данными в базе данных, в том числе: ведения базы данных, обеспечения взаимодействия ее с прикладными программами, поддержание данных в актуальном состоянии, а также средств, обеспечивающих различным категориям пользователей возможность получать из БД необходимую информацию.
Основные функции СУБД:
-управление базой данных: ввод новой информации, изменение и удаление имеющейся, импорт, экспорт данных;
-набор входных и выходных форм, типовых запросов;
-журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев и т.д.
Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию;
языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода;
интерфейс СУБД, интерпретирующий манипуляции данными, производимые пользователями;
внешние утилиты, обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию банка данных.
Основой большинстве современных АБД являются реляционные СУБД.
Реляционные СУБД осуществляют:
работу с базой данных через экранные формы;
организацию запросов на поиск данных с помощью специальных языков запросов высокого уровня;
генерацию отчётов различной структуры данных с подведением промежуточных и окончательных итогов;
вычислительную обработку путём использования встроенных функций, программ, написанных с использованием языков программирования и макрокоманд.
Терминология реляционных СУБД
Поле (атрибут) – свойство описываемого объекта;
Запись (кортеж) – значение атрибута объекта;
Таблица (отношение) – совокупность записей с заполненными значениями атрибутов;
Структура БД (схема отношения) – совокупность информации о полях таблицы;
Понятие ключа БД
Для идентификации каждой записи в таблице используется уникальный маркер, который называют первичным ключом.
Внешний ключ – поле, содержащее ссылку на поле первичного ключа в другой таблице.
Первичный ключ используется для связывания таблицы с внешними ключами в других таблицах.
Стандартные требования к СУБД – правила Кодда
уникальность записей;
неупорядоченность записей и полей;
атомарность значений атрибутов (нормализованное представление «поля-записи»)
Метод нормализации отношений
Нормализация – это разбиение таблицы на несколько, обладающих лучшими свойствами при обновлении, включении и удалении данных.
Объекты БД MS Access
Запрос – таблица, сформированная автоматически с помощью поиска и извлечения данных из одной или нескольких БД при помощи заданных правил.
Форма – окно для просмотра, добавления и изменения данных в таблицах.
Отчет – документ для анализа и печати данных в определенном формате.
Страницы доступа к данным – Web-страницы для удаленного доступа к БД.
Макрокоманды – инструкция, выполняющая определенное в СУБД действие (открыть документ, изменить размер шрифта и т.п.)
Макросы - набор из одной или более макрокоманд, выполняющих последовательность операций (таких, как открытие форм или печать отчетов). Могут быть полезны для автоматизации часто выполняемых задач.
Модули - наборы описаний и подпрограмм на Visual Basic для автоматизированной работы с БД.
Типы связей между данными
Связь – отношение между двумя общими полями двух таблиц.
Отношение «один-к-одному» (1:1) – каждая запись в таблице A может иметь не более одной связанной записи в таблице B и наоборот. Может использоваться для разделения таблиц, содержащих много полей, для отделения части таблицы по соображениям безопасности, а также для сохранения сведений, относящихся к подмножеству записей в главной таблице.
Отношение «один-ко-многим» (1:N) – каждой записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, но не наоборот.
1.Один поставщик...
2.может поставлять несколько товаров,
3.но у каждого товара может быть только один поставщик.
Отношение «многие-ко-многим» (N:M) - одной записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, а одной записи в таблице B несколько записей в таблице A. Этот тип связи возможен только с помощью третьей (связующей) таблицы, первичный ключ которой состоит из двух полей, которые являются внешними ключами таблиц A и B.
1 Первичный ключ из таблицы «Заказы»
2 Первичный ключ из таблицы «Товары»
3 Один заказ может содержать несколько товаров,
4 ... а каждый товар может содержаться в нескольких заказах.
MS ACCESS. Формы, назначение форм.
Форма – это способ оформления заголовка, области данных, области примечаний таблиц и заголовков. Формы позволяют создавать пользовательский интерфейс для таблиц базы данных. Форма строится на основе таблицы или запроса. При каждом открытии сохраненной формы обновляются данные запроса, на основе которого создается форма. Формы могут быть выведены на экран в трех видах: режим конструктора, режим формы, режим таблицы.
MS ACCESS. Запросы, назначение запросов.
Запрос – это средство выборки данных из одной или нескольких таблиц. Отбор осуществляется по условию заданному пользователем. Запросы используются для просмотра, изменения и анализа данных различными способами. Запросы также можно использовать в качестве источников записей для форм, отчетов и страниц доступа к данным.
MS ACCESS. Виды запросов
Запрос на выборку является наиболее часто используемым типом запроса.
Запросы этого типа возвращают данные из одной или нескольких таблиц и отображают их в виде таблицы, записи в которой можно обновлять (с некоторыми ограничениями). Запросы на выборку можно также использовать для группировки записей и вычисления сумм, средних значений, подсчета записей и нахождения других типов итоговых значений.
Запрос с параметрами — это запрос, при выполнении которого в его диалоговом окне пользователю выдается приглашение ввести данные, например условие для возвращения записей или значение, которое требуется вставить в поле. Запросы с параметрами также удобно использовать в качестве основы для форм, отчетов и страниц доступа к данным.
Перекрестные запросы используют для расчетов и представления данных в структуре, облегчающей их анализ. Перекрестный запрос подсчитывает сумму, среднее, число значений или выполняет другие статистические расчеты, после чего результаты группируются в виде таблицы по двум наборам данных, один из которых определяет заголовки столбцов, а другой заголовки строк.
Запрос на изменение - это запрос, который за одну операцию изменяет или перемещает несколько записей.
Существует четыре типа запросов на изменение:
На удаление записи
На обновление записи
На добавление записей
На создание таблицы.
MS ACCESS. Отчеты
Отчеты – это средства отображения данных и результатов при выводе на печать. Отчет является эффективным средством представления данных в печатном формате.
Большинство отчетов являются присоединенными к одной или нескольким таблицам и запросам из базы данных. Источником записей отчета являются поля в базовых таблицах и запросах. Отчет не должен включать все поля из каждой таблицы или запроса, на основе которых он создается.
MS ACCESS. Сортировка данных
Простая сортировка - все записи поля сортируются по возрастанию или по убыванию (но не одновременно). Выполняется в режимах формы, таблицы или страницы.
Сложная сортировка - по некоторым полям допускается сортировка по возрастанию, а по другим полям сортировка по убыванию. Выполняется в режиме конструктора запроса или отчета, в окне расширенного фильтра, в режиме сводной диаграммы или сводной таблицы.
MS ACCESS. Фильтрация данных
Фильтр - это набор условий, применяемых для отбора подмножества записей. Существуют четыре типа:
Фильтр по выделенному фрагменту - способ быстрого отбора записей по выделенному образцу.
Обычный фильтр – от таблицы остается одна запись. Каждое поле становится списком, в котором можно выбрать выводимые значения для данного поля.
Расширенный фильтр – фильтр создается как SQL-запрос. Условие отбора можно построить, пользуясь построителем выражений.