История, состояние и перспективы развития вычислительной техники

ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ

Информация –некоторая последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т. п.), несущая смысловую нагрузку, представленная в понятном компьютеру виде. Данные — это зарегистрированные сигналы,несут в себе информацию о событиях, произошедших в материальном мире, поскольку они являются регистрацией сигналов, возникших в результате этих событий. Однако данные не тождественны информации. Для того чтобы извлечь информацию из данных необходимо наличие метода. Свойства информации: запоминаемость — возможность хранения информация (мы запоминаем макроскопическую информацию); передаваемость — способность информации к копированию; воспроизводимость — неиссякаемость: при копировании информация остается тождественной самой себе; преобразуемость — преобразование информации связанное с ее уменьшением; стираемость — преобразование информации, когда ее количество становится равным нулю; объективность и субъективность — информация объективна, если она не зависит от чьего-либо мнения, суждения; достоверность — информация достоверна, если она отражает истинное положение дел; полнота — характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся; адекватность — степень соответствия реальному объекту; доступность — мера возможности получить ту или иную информацию; актуальность — степень соответствия информации текущему моменту времени.Информация может быть непрерывной и дискретной. Если источник вырабатывает непрерывный сигнал (изменяющийся во времени физический процесс), то соответствующая информация является непрерывной. Если же сигнал от источника принимает конечное число значений, которые могут быть пронумерованы, то соответствующая информация является дискретной. Непрерывное сообщение можно преобразовать в дискретное. Передача информации с помощью азбуки Морзе — это пример дискретной связи.

Информация проявляется в информационных процессах -это любые действия с информацией. В структуре возможных операций с информацией можно выделить следующие:

поиск — извлечение хранимой информации;

сбор — накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

формализация — приведение данных, поступающих из различных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой;

фильтрация — отсеивание "лишних" данных, в которых нет необходимости для принятия решения;

сортировка — 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 данных между удаленными участниками информационного процесса;

преобразование данных — перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.

Классификация информации:

· По способам восприятия - Визуальная, Аудиальная, Тактильная, Обонятельная, вкусовая;

· По формам представления –Текстовая, Числовая, Графическая, Музыкальная,Комбинированная.

· По общественному значению: Массовая - обыденная, общественно-политическая, эстетическая

· Специальная - научная, техническая, управленческая, производственная

· Личная – наши знания, умения, интуиция

 

 

КЛАССИФИКАЦИЯ И ВИДЫ ИТ

Современные ИТ- совокупность методов и средств получения и использования информации на базе вычислительной и информационной техники, с широким применением информационных методов.

3 составляющие: 1) аппаратное обеспечение (средства вычислительной техники и оргтехники - hardware); 2)ПО (прикладное и системное программное обеспечение, методическое и информационное обеспечение - software); 3) организационное обеспечение (включая человека в системы информационных технологий).

1) По способу реализации ИТ делятся на традиционные и современные ИТ. Традиционные ИТ существовали до периода массового использования ПЭВМ. Они были ориентированы главным образом на снижение трудоемкости пользователя (например, инженерные и научные расчеты, формирование регулярной отчетности на предприятиях и др.). Новые (современные) ИТ связаны в первую очередь с информационным обеспечением процесса управления в режиме реального времени.

2) По степени охвата задач управления выделяют: электронную обработку данных, автоматизацию функций управления, поддержку принятия решений, электронный офис, экспертную поддержку. Э лектронная обработка данных выполняется с использованием ЭВМ без пересмотра методологии и организации процессов управления Во втором случае при автоматизации управленческой деятельности вычислительные средства используются для комплексного решения функциональных задач, Электронный офис предусматривает наличие интегрированных ППП, которые обеспечивают комплексную реализацию задач предметной области. ИТ экспертной поддержки принятия решений, составляют основу автоматизации труда специалистов-аналитиков.

3) В зависимости от вида обрабатываемой информации, информационные технологии могут быть ориентированы на: обработку данных (например, системы управления базами данных, электронные таблицы,);обработку тестовой информации (например, текстовые процессоры);  обработку графики (например, средства для работы с растровой графикой, средства для работы с векторной графикой); бработку анимации, видеоизображения, звука (инструментарий для создания мультимедийных приложений);  обработку знаний (экспертные системы.

4) Технология обработки информации на компьютере с точки зрения участия или неучастия пользователя в процессе выполнения функциональных информационных технологий все они могут быть разделены на пакетные и диалоговые.

5 ) По обслуживаемым предметным областям ИТ в экономике можно выделить: бухгалтерский учет, банковская, налоговая и страховая деятельность и др.

6)По классу реализуемых технологических операций ИТ подразделяются: на работу с текстовым и табличным процессорами, графическими объектами, системы управления БД, гипертекстовые и мультимедийные системы.

7)По методам и средствам обработки данных:1) глобальные ИТ включают модели, методы и средства использования информационных ресурсов в обществе в целом;2)базовые ИТ ориентированны на определенную область применения: производство, научные исследования, проектирование, обучение и т.д.;3)конкретные ИТ задают обработку данных в реальных задачах пользователя.

8)По типу пользовательского интерфейса Пользовательский интерфейс - взаимодействие компьютера с пользователем. Прикладной интерфейс связан с реализацией некоторых функциональных информационных технологий. Системный интерфейс - набор приемов взаимодействия с компьютерами, которое реализуется операционной системой или ее надстройкой. Командный интерфейс - самый простой, обеспечивает выдачу на экран системного приглашения для ввода команды.WIMP - интерфейс. Для выбора одного из них используется указатель мыши. SILK - интерфейс. При использовании этой информационной технологии на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых образов к другим по смысловым (семантическим) связям.

9) По способу построения сети бывают АИТ локальные, многоуровневые, распределенные.

Операционные системы

Операционная система – это комплекс взаимосвязанных системных программ, функциями которого является контроль использования и распределения ресурсов вычислительной системы и организация взаимодействия пользователя с компьютером.

Операционная система (ОС) играет роль связующего звена между аппаратурой компьютера и выполняемыми программами, а также пользователем.

Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.

Ниже приведена классификация ОС по нескольким наиболее основным признакам.

Поддержка многозадачности. По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса:

• однозадачные (например, MS-DOS, MSX) и
• многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).

Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.

Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

Поддержка многопользовательского режима. По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:

• однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);
• многопользовательские (UNIX, Windows NT).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.

Поддержка многонитевости. Важным свойством операционных систем является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи. Многонитевая ОС разделяет процессорное время не между задачами, а между их отдельными ветвями (нитями).

Многопроцессорная обработка. Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки - мультипроцессирование. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.

На свойства операционной системы непосредственное влияние оказывают аппаратные средства, на которые она ориентирована. По типу аппаратуры различают операционные системы персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Среди перечисленных типов компьютеров могут встречаться как однопроцессорные варианты, так и многопроцессорные.

Программирование.

Под системой программирования понимают совокупность языка программирования и виртуальной машины, обеспечивающей выполнение на реальной машине программ, составленных на этом языке.Языком программирования называют систему обозначений, служащую в целях точного описания алгоритмов для ЭВМ или по крайней мере достаточную для автоматического нахождения такого алгоритма. Эти языки являются искусственными языками со строго определенным синтаксисом и семантикой, поэтому они не допускают свободного толкования конструкций, характерного для естественного языка (языка общения между людьми).

Процедурное (императивное) программирование (Basic, Pascal)является отражением архитектуры традиционных ЭВМ, которая была предложена фон Нейманом в 40-х годах. Теоретической моделью процедурного программирования служит алгоритмическая система под названием «машина Тьюринга». Программа на процедурном языке программирования состоит из последовательности операторов (инструкций), задающих процедуру решения задачи. Основным является оператор присваивания, служащий для изменения содержимого областей памяти. Концепция памяти как хранилища значений, содержимое которого может обновляться операторами программы, является фундаментальной в императивном программировании. ыполнение программы сводится к последовательному выполнению операторов с целью преобразования исходного состояния памяти, то есть значений исходных данных, в заключительное, то есть в результаты. Таким образом, с точки зрения программиста имеются программа и память, причем первая последовательно обновляет содержимое последней. Особенность таких языков программирования состоит в том, что задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом. Используя процедурный язык, программист определяет языковые конструкции для выполнения последовательности алгоритмических шагов. Процедурные языки характеризуются следующими особенностями:необходимостью явного управления памятью, в частности, описанием переменных;малой пригодностью для символьных вычислений;отсутствием строгой математической основы;высокой эффективностью реализации на традиционных ЭВМ.

Функциональное программирование. (Clojure,Common Lisp,F#)предполагает обходиться вычислением результатов функций от исходных данных и результатов других функций, и не предполагает явного хранения состояния программы. Соответственно, не предполагает оно и изменяемость этого состояния (в отличие от императивного, где одной из базовых концепций является переменная, хранящая своё значение и позволяющая менять его по мере выполнения алгоритма). Аппликативный язык программирования включает следующие элементы: классы констант, которыми могут манипулировать функции; набор базовых функций, которые программист может использовать без предварительного объявления и описания; правила построения новых функций из базовых; правила формирования выражений на основе вызовов функций. Программа представляет собой совокупность описаний функций и выражения, которые необходимо вычислить. Данное выражение вычисляется посредством редукции, то есть серии упрощений, до тех пор, пока это возможно по следующим правилам: вызовы базовых функций заменяются соответствующими значениями; вызовы небазовых функций заменяются их телами, в которых параметры замещены аргументами. Функциональное программирование не использует концепцию памяти как хранилища значений переменных.

Логическое программирование( Prolog.) —основано на теории и аппарате математической логики с использованием математических принципов резолюций.Процесс выполнения программы трактуется как процесс общезначимости логической формулы, построенной из программы по правилам, установленным семантикой используемого языка. Языки логического программирования характеризуются: высоким уровнем; строгой ориентацией на символьные вычисления; возможностью инверсных вычислений, то есть переменные в процедурах не делятся на входные и выходные; возможной логической неполнотой, поскольку зачастую невозможно выразить в программе определенные логические соотношения, а также невозможно получить из программы все выводы правильные. Логические программы, в принципе, имеют небольшое быстродействие, так как вычисления осуществляются методом проб и ошибок, поиском с возвратами к предыдущим шагам. Программы пишутся не в виде последовательности инструкций, а в виде множества фактов и правил, а процесс выполнения программы сводится к выводу нужных результатов из этого множества. Логическое программирование относится к декларативному программированию, поскольку программа на нём скорее описывает свойство задачи, нежели алгоритм её решения.

Объектно-ориентированное программирование C++ и Java.)-основными концепциями являются понятия объектов и классов. Для описания объектов служат классы. Класс определяет свойства и методы объекта, принадлежащего этому классу. Соответственно, любой объект можно определить как экземпляр класса. Программирование заключается в выборе имеющихся или создании новых объектов и организации взаимодействия между ними. При создании новых объектов свойства объектов могут добавляться или наследоваться от объектов-предков. В процессе работы с объектами допускается полиморфизм — возможность использования методов с одинаковыми именами для обработки данных разных типов.

 

Оформление презентации

Чтобы применить шаблон к уже имеющейся презентации нужно выполнить команду Формат → Применить шаблон оформления. В открывшемся окне представлен список готовых шаблонов.

Внесение изменений в оформление слайдов. Пользователь по своему усмотрению может настроить следующие независимые элементы слайдов:

1 разметка. Под разметкой подразумевается форма размещения на слайде текста, рисунков, диаграмм и др.;

2 цветовая схема. Задается любой цвет из широкого спектра цветов;

3 фон. Цвета на слайде не обязательно должны быть однотонными. Можно получить плавный переход одного цвета палитры в другой; можно также создать узор путем вариации насыщенности одного цвета и др.

Для выбора фона в режиме слайдов можно щелкнуть правой кнопкой мыши на фоне и из раскрывшегося контекстного меню выбрать команду Фон (либо выполнить команду Формат → Фон). В открывающемся диалоговом окне имеется меню, содержащее лишь 8 цветов. Эти цвета хорошо дополняют друг друга и во многих случаях их вполне достаточно для оформления слайдов.

Для того чтобы украсить слайды, например, градиентной заливкой, следует выполнить команду Формат → Фон, в диалоговом окне Фон открыть список в нижней части поля Заливка фона и выбрать пункт Способы заливки. Откроется диалоговое окно Способы заливки с несколькими вкладками: Градиентная, Текстура, Узор, Рисунок.

Редактирование презентации

Перестановка слайда. Ее можно осуществить простым перетаскиванием образца слайда с места на место. Перетаскивание осуществляется при нажатой левой клавише мыши, курсор которой в этот момент находится в области образца слайда.

Удаление слайда из презентации. – кнопкой <Del>. (всегда ваш К.О.)

Вставка нового слайда. -- выполнить команду Вставка → Новый слайд.

Установка времени показа слайда. Для этого нужно выполнить команду Показ слайдов → Настройка времени. После чего начнется показ слайдов с самого начала, и в открывшемся окне Репетиция будет вестись отсчет времени показа текущего слайда. Нажатием на кнопку можно установить время показа этого слайда. Кнопка позволяет приостановить процесс демонстрации, а кнопка – начать отсчет времени показа для этого слайда сначала.

Выбор встроенной анимации текста. В программе PowerPoint предусмотрено несколько вариантов показа слайда. Например, можно использовать такой способ: уже сформированные фрагменты слайда могут как бы "прилетать" на экран с разных сторон. Для того чтобы выбрать вариант анимации для показа слайда, необходимо выделить слайд и выполнить команду Показ слайдов → Эффекты анимации.

Показ презентации: (есть разные настройки, запускается из меню или по эф5)

Компьютерные сети

Компьютерной сетью, или сетью ЭВМ, называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных. Объединенные в сеть компьютеры обладают существенным суммарным вычислительным потенциалом и обеспечивают повышение надежности работы всей системы в целом за счет дублирования ресурсов. Терминалы (рабочие станции) – это конечные устройства, которые являются источником или получателем информации (от другого терминала). Слово терминал означает конечный, то есть устройства стоят на концах сети. Коммуникационная среда служит для передачи информации между терминалами. Состоит из каналов и, в общем случае узлов. Канал связи – совокупность устройств, осуществляющих передачу информации на большие расстояния. Если сигналы, поступающие на вход канала и снимающиеся с его выхода, являются дискретными, то канал называется дискретным, или цифровым. Если входные и выходные сигналы канала являются непрерывными, то канал называется непрерывным, или аналоговым. Существует множество типов каналов связи. В зависимости от назначения телекоммуникационной системы, они делятся на телефонные, телеграфные, факсимильные, передачи данных, телевизионные, звукового вещания и др. В зависимости от среды распространения сигналов между терминалами, выделяют: радиоканалы, каналы проводной и оптоволоконной связи и др. Различаются они и по диапазону используемых частот. Узлы – промежуточные устройства, в которых сходятся каналы (как минимум три) сети передачи информации. Они играют роль диспетчеров, позволяя более полно и оптимально использовать каналы. Узлы коммутируют каналы, сообщения, временно хранят сообщения. С появлением мощных компактных рабочих станций и развитием технологии локальных сетей возникло понятие сервера. Тогда же появилась возможность и необходимость распределения вычислительных ресурсов между узлами сети. А тот узел, который представляет какой-либо ресурс другим узлам, назвали сервером данного ресурса (файл-сервер, принт-сервер и т.д.). Отсюда видно, что сервер сети – это понятие логическое. Конструктивно он может не отличаться от других узлов, хотя его предназначение влияет на его конфигурацию. Компьютер, использующий ресурсы сервера, называется клиентом.

Целесообразность создания компьютерной сети обуславливается следующим: возможностью использования территориально распределенного программного обеспечения, информационных баз данных и баз знаний, находящихся у различных пользователей; возможностью организации распределенной обработки данных путем привлечения ресурсов многих вычислительных машин; оперативному перераспределению нагрузки между компьютерами, включенными в сеть и ликвидации пиковой нагрузки за счет перераспределения ее с учетом часовых поясов; специализацией отдельных машин на работе с уникальными программами, которые нужны ряду пользователей сети; коллективизации ресурсов, в особенности дорогостоящего периферийного оборудования, которым экономически нецелесообразно укомплектовывать каждую ЭВМ. Основные требования, предъявляемые к современным компьютерным сетям: Простота эксплуатации и доступа пользователя к сети. Открытость. Развиваемость. Автономность Интегральность. Защищенность. Небольшое время ответа обеспечивает эффективную работу пользователя в диалоговом режиме в соответствии с назначением сети. Непрерывность работы. Помехоустойчивость.

Существующие сети принято в настоящее время делить в первую очередь по территориальному признаку: Локальные сети. Такая сеть охватывает небольшую территорию с расстоянием между отдельными компьютерами до 10 км. Обычно такая сеть действует в пределах одного учреждения. Глобальные сети Такая сеть охватывает, как правило, большие территории (территорию страны или нескольких стран). Компьютеры располагаются друг от друга на расстоянии десятков тысяч километров., Региональные сети. Подобные сети существуют в пределах города, района. В настоящее время каждая такая сеть является частью некоторой глобальной сети и особой спецификой по отношению к глобальной сети не отличается.

Конфигурация сети, т.е. порядок соединения объектов сети, называют топологией сети. Базовыми типами конфигурации сети являются «звезда», «кольцо» и «шина».

 

Модели описания баз данных

Основное различие между моделями описания баз данных состоит в характере описания взаимосвязей и взаимодействия между объектами и атрибутами базы данных. Иерархическая модель. В ней связи между данными можно представить и описать в виде упорядоченного графа (дерева). При программировании для описания структуры иерархической базы данных используется тип данных «дерево». Достаточно небольшое количество СУБД построено на иерархической модели данных.

Достоинства модели:

· Эффективно используется память ЭВМ;

· Высокая скорость выполнения операций над данными;

· Удобство работы с иерархически упорядоченной информацией.

Недостатки модели:

· Модель становится громоздкой, особенно если приходится обрабатывать информацию со сложными логическими связями;

· Обычным пользователям бывает трудно понять принципы функционирования модели.

Сетевая модель. Описывает данные и отношения между ними в виде ориентированной сети. В основу модели положены сетевые структуры, в которых каждый элемент может быть информационно связан с любым другим элементом.

Достоинства модели:

· Эффективное использование памяти ЭВМ;

· Высокая скорость выполнения операций над данными;

· Возможно описание произвольных связей.

Недостатки модели:

· Высокая сложность и жесткость схемы базы данных, построенной на основе этой модели;

· При добавлении новых вершин или установлении новых связей возникают проблемы выгрузки данных из базы данных и загрузки их в базу, возникает вероятность утери данных при обратной загрузке;

· Трудность для понимания и выполнения операций обработки.

· СУБД, построенные на основе этой модели, также не получили широкого распространения в практике.

Реляционная модель. Её разработал сотрудник фирмы IBM Э.Кодд. В основе модели лежит понятие отношения (таблицы). Большинство СУБД построены на основе этой модели данных.

Достоинства модели:

· Простота построения;

· Гибкость структуры;

· Независимость данных;

· Данные представляются в простой, понятной и удобной форме;

· Удобно реализовать такую базу данных на ЭВМ.

Недостатки модели:

· Отсутствуют стандартные средства для идентификации отдельных записей;

· Низкая производительность по сравнению с иерархической и сетевой моделями;

· Избыточность, сложность программного обеспечения.

Любой объект базы данных может создаваться двумя способами:С использованием Конструктора – специального элемента управления, позволяющего создавать объекты базы данных вручную;

С использованием Мастера – специальной программы, которая руководит пользователем при выполнении им определённой операции. Такое руководство осуществляется через последовательность диалоговых окон, в каждом из которых пользователь указывает необходимые параметры.

Создание таблиц в режиме Мастера обеспечивает полуавтоматическую форму разработки документа. Программа предлагает образцы таблиц с соответствующими наборами полей. После выбора образцов полей Мастер автоматически создает требуемую таблицу. Для работы Мастера необходимо запустить программу Miсrosoft Access. Запустить программу можно тремя способами: С помощью кнопки Пуск ОС Windows; С помощью кнопки Access на рабочем столе Windows; Через программу Проводник Windows; Используя панель режимов и инструментов.

Щелкнуть кнопку «Создать базу данных» на панели инструментов или выполнить команду меню Файл, Создать. Будет открыто окно диалога Создание базы данных, в которое следует ввести имя создаваемой базы и выбрать каталог для хранения базы данных: В окне База данных щелкнуть кнопку «Таблица», а затем кнопку «Создать»; В окне диалога Создание таблиц, Новая таблица щелкнуть кнопку «Мастер таблиц», а затем кнопку «ОК»; В следующем окне диалога предлагается выбрать образец таблицы для применения при создании собственной таблицы. Самым первым в списке находится образец Адреса. Но можно, к примеру, выбрать образец Сотрудники; Далее предлагается определить перечень полей для включения в таблицу. В списке образцов полей мышью выбираются нужные поля. Это могут быть название отдела, код сотрудника, табельный номер, фамилия и другие. Выбранные поля появляются в закладке Поля новой таблицы; Щелкнуть кнопку «Далее»; В следующем окне диалога предлагается ввести имя таблицы, либо оставить предлагаемое системой имя, после чего щелкнуть кнопку «Далее»; В следующем окне диалога предлагается ввести имя таблицы, либо оставить предлагаемое таблицей имя, после чего щелкнуть кнопку «Готово». В результате создается структура таблицы, а в строке заголовка указывается ее название.

СОЗДАНИЕ ТАБЛИЦ БАЗЫ ДАННЫХ. СТРУКТУРА ТАБЛИЦЫ.Структура таблицы определяется составом и последовательностью полей. Для описания полей используются следующие характеристики: имя поля, тип и размер поля. Кроме того, для каждой таблицы должен быть определен первичный ключ. Access допускает использование десяти типов данных. Для их задания в режиме Конструктора следует нажать кнопку раскрытия списка, расположенную в правой части поля, и выбрать из списка требуемый тип. Каждый тип данных наделен собственными свойствами, которые отображаются в разделе Свойства поля окна Конструктора.

 

 

Основы языка SQL

SQL представляет собой Структурированный Язык Запросов. Он дает возможность создавать и работать в реляционных базах данных, являющихся наборами связанной информации, сохраняемой в таблицах. Изначально, SQL был основным способом работы пользователя с базой данных и позволял выполнять следующий набор операций:создание в базе данных новой таблицы;добавление в таблицу новых записей;изменение записей;удаление записей;выборка записей из одной или нескольких таблиц (в соответствии с заданным условием);изменение структур таблиц.

Каждое предложение SQL — это либо запрос данных из базы, либо обращение к базе данных, которое приводит к изменению данных в базе. В соответствии с тем, какие изменения происходят в базе данных, различают следующие типы запросов:

· запросы на создание или изменение в базе данных новых или существующих объектов (при этом в запросе описывается тип и структура создаваемого или изменяемого объекта);

· запросы на получение данных;

· запросы на добавление новых данных (записей)

· запросы на удаление данных;

· обращения к СУБД.

Основным объектом хранения реляционной базы данных является таблица, поэтому все SQL-запросы — это операции над таблицами. В соответствии с этим, запросы делятся на:

· запросы, оперирующие самими таблицами (создание и изменение таблиц);

· запросы, оперирующие с отдельными записями (или строками таблиц) или наборами записей.

Каждая таблица описывается в виде перечисления своих полей (столбцов таблицы) с указанием:

· типа хранимых в каждом поле значений;

· связей между таблицами (задание первичных и вторичных ключей);

· информации, необходимой для построения индексов.

Запросы, оперирующие самими таблицами, делятся на:

1. запросы, предназначенные для создания в базе данных новых таблиц,

2. запросы, предназначенные для изменения уже существующих таблиц::

· вставка новой строки;

· изменение значений полей строки или набора строк;

· удаление строки или набора строк.

Самый главный вид запроса — это запрос, возвращающий (пользователю) некоторый набор строк, с которым можно осуществить одну из трёх операций:

· просмотреть полученный набор;

· изменить все записи набора;

· удалить все записи набора.

Таким образом, использование SQL сводится, по сути, к формированию всевозможных выборок строк и совершению операций над всеми записями, входящими в набор.

С точки зрения описания, язык SQL представляет собой совокупность

· операторов;

· инструкций;

· и вычисляемых функций.

Операторы SQL делятся на:

· операторы определения данных (Data Definition Language, DDL)

o CREATE создает объект БД (саму базу, таблицу, представление, пользователя и т. д.)

o ALTER изменяет объект

o DROP удаляет объект

· операторы манипуляции данными (Data Manipulation Language, DML)

o SELECT считывает данные, удовлетворяющие заданным условиям

o INSERT добавляет новые данные

o UPDATE изменяет существующие данные

o DELETE удаляет данные

· операторы определения доступа к данным (Data Control Language, DCL)

o GRANT предоставляет пользователю (группе) разрешения на определенные операции с объектом

o REVOKE отзывает ранее выданные разрешения

o DENY задает запрет, имеющий приоритет над разрешением

· операторы управления транзакциями (Transaction Control Language, TCL)

o COMMIT применяет транзакцию.

o ROLLBACK откатывает все изменения, сделанные в контексте текущей транзакции.

o SAVEPOINT делит транзакцию на более мелкие участки.

Преимущества SQL:

1. Независимость от конкретной СУБД. Несмотря на наличие диалектов и различий в синтаксисе, в большинстве своём тексты SQL-запросов, содержащие DDL и DML, могут быть достаточно легко перенесены из одной СУБД в другую.

2. Наличие стандартов. Наличие стандартов и набора тестов для выявления совместимости и соответствия конкретной реализации SQL общепринятому стандарту только способствует «стабилизации» языка.

3. Декларативность. С помощью SQL программист описывает только то, какие данные нужно извлечь или модифицировать. То, каким образом это сделать, решает СУБД непосредственно при обработке SQL-запроса. Чем сложнее сконструирован запрос, тем больше он допускает вариантов написания, различных по скорости выполнения, но одинаковых по итоговому набору данных.

Недостатки SQL:

1. Несоответствие реляционной модели данных. SQL не является истинно реляционным языком. В частности, отмечают следующие проблемы SQL:

· Повторяющиеся строки

· Неопределённые значения (nulls)

· Явное указание порядка колонок слева направо

· Колонки без имени и дублирующиеся имена колонок

· Отсутствие поддержки свойства «=»

· Использование указателей

· Высокая избыточность

2. Сложность. Хотя SQL задумывался как средство работы конечного пользователя, в конце концов он стал настолько сложным, что превратился в инструмент программиста.

3. Отступления от стандартов. Таким образом, появляются специфичные для каждой конкретной СУБД диалекты языка SQL.

4. Сложность работы с иерархическими структурами.

 

 

Математические модели

Математическая модель — приближенное описание объекта моделирования, выраженное с помощью математической символики. Математическое моделирование — процесс построения и изучения математических моделей.В качестве математических объектов выступают числа, перемен­ные, множества, векторы, матрицы и т. п. Процесс формирова­ния математической модели и использования ее для анализа и синтеза называется математическим моделированием.

Метод Рунге-Кутта

 

Ме́тоды Ру́нге-Ку́тты – важное семейство численных алгоритмов решения обыкновенных дифференциальных уравнений и их систем. Данные итеративные методы явного и неявного приближённого вычисления были разработаны около 1900 года немецкими математиками К. Рунге и М. В. Куттой.

Формально, методом Рунге-Кутты является модифицированный и исправленный метод Эйлера, они представляют собой схемы второго порядка точности. Существуют стандартные схемы третьего порядка, не получившие широкого распространения. Наиболее часто используется и реализована в различных математических пакетах (Maple, MathCAD, Maxima) стандартная схема четвёртого порядка. Иногда при выполнении расчётов с повышенной точностью применяются схемы пятого и шестого порядков. Построение схем более высокого порядка сопряжено с большими вычислительными трудностями. Методы седьмого порядка должны иметь по меньшей мере девять стадий, в схему восьмого порядка входит 11 стадий. Хотя схемы девятого порядка не имеют большой практической значимости, неизвестно, сколько стадий необходимо для достижения этого порядка точности. Аналогичная задача существует для схем десятого и более высоких порядков