Офисные технологии. Понятие документа и основные этапы работы с ним. Автоматизация выполнения этапов работы (решение информационных и расчётных задач в MS Excel, стили и шаблоны).

Офисные технологии являются одним из видов информационных технологий. Эти технологии и их инструментальные средства обеспечивают важный этап инженерной деятельности в любой предметной области – подготовку отчетной и другой документ ации на всех стадиях проведения работы.

Изложению сведений, относящихся к конкретным инструментальным средствам, предшествует материал, способствующий выработке единого подхода к освоению и использованию этих средств. Основное внимание при изложении этого материала обращалось на общность функциональных возможностей инструментальных средств и отображение этой общности в их интерфейс е. Кроме того, рассмотрены общие черты процесса создания любого документ а, независимо от вида информации, представленной в нем. Такой подход облегчает как изложение последующего материала, так и его восприятие начинающими пользователями. Более опытные пользователи смогут использовать все эти предваряющие сведения для выработки системного взгляда на известные им и ставшие привычными вещи.

Сведения, относящиеся к текстовому процессор у MS Word, позволяют познакомиться с основными возможностями, которые интерфейспроцессор а предоставляет на разных стадиях процесса создания деловой документ ации. Каждая такая стадия представлена, как реализация определенного этапа общего процесса создания документ а. Это позволяет осваивать технологию использования текстового процессор а MS Word не в отрыве от других инструментов, а как составную часть информационной офисной технологии.

Материал, посвященный табличному процессор у MS Excel, излагается аналогично. Приводятся сведения по реализации этапов общего процесса создания документ а средствами табличного процессор а. Указываются особенности, присущие этому инструменту и обусловленные табличным видом представления информации. Главной особенностью MS Excel является то, что это не только инструмент, предназначенный для отображения табличной информации, но и средство ее обработки. Этот факт потребовал дополнительного рассмотрения приемов и средств автоматизации решения расчетных и информационных задач.

Инструментальное средство подготовки презентаций MS PowerPoint является весьма полезным для специалиста в любой предметной области. Его можно эффективно использовать и в учебном процессе. В пособии приведены основные понятия PowerPoint, этапы создания презентации. Основные возможности PowerPoint рассмотрены на примере поэтапного создания простой презентации начинающим пользователем.

Требования к организации данных в информационной технологии.

Модели данных. Реляционная модель данных. Понятие реляционной базы данных

Модели данных

Любая БД строится в соответствии с некоторым набором данных, в рамках которого представляется информация о реальном мире. Основные понятия и способы организации таких наборов данных, используемые при моделировании объект ов реального мира и их взаимосвязей, можно назвать моделью данных.

В процессе развития технологии баз данных в качестве основных рассматривались три модели данных: сетевая, иерархическая и реляционная. В настоящее время наиболее распространенной является реляционная модель, которая поддерживается подавляющим большинством СУБД.

Реляционная модель данных

Предварительно рассмотрим несколько важных для реляционной модели данных понятий.

Понятие тип данных в реляционной модели данных полностью эквивалентно понятию типа данных в языках программирования. Это понятие позволяет разграничить данные по их смысловому назначению. Под типом данных понимается множество допустимых значений данных, относящихся к этому типу, и набор операций, разрешенных над данными этого типа. Обычно в современных реляционных БД используются данные символьных, числовых и специализированных типов данных (денежные типы, типы даты, времени и др.).

Понятие домена более специфично для баз данных и соответствует понятию множества в математике. Наиболее правильной интуитивной трактовкой понятия домена является понимание домена как допустимого множества значений данного типа.

Кортеж – это последовательность, составленная из элементов доменов.Кортежсодержит по одному элементу из каждого домена, причем порядок расположения этих элементов строго задан.

В основе реляционной модели данных лежит понятие отношения. В общем случае, отношение можно определить как множество, элементами которого являются кортежи. На рис. 87 приведено графическое пояснение этого определения.

В приведенном рисунке домены Номер, Количество и Добавка к окладу – множества целых чисел,домен Должность –множество строк и домен Оклад – множество вещественных чисел. Множество кортежей и является отношением, а вся полученная таблица является графическим представлением нового множества. Чаще всего эта таблица отождествляется с отношением, т.е. о ней говорят, что это и есть отношение.

Имена доменов, на базе которых получают отношение, называются его атрибутами. В нашем примере атрибутами являются имена Номер, Должность, Оклад, Добавка к окладу. Соответственно, значения элементов домена – это значения атрибутов. В примере – это значения целых чисел и строки. В табличном представлении атрибутам соответствуют имена столбцов, а кортежам соответствуют строки таблицы. Содержимое одной ячейки таблицы – это значение соответствующего атрибута.

Таким образом, теперь можно дать следующее определение реляционной модели данных: это совокупность основных понятий и способов организации данных, используемых для моделирования ПО, которая основана на отношениях.

Концепция реляционной модели данных была предложена Е.Ф. Коддом в 1970 году в связи с решением задачи обеспечения независимости представления и описания данных от прикладных программ. Он показал, что набор отношений может быть использован для хранения данных об объект ах реального мира и моделирования связей между ними.

Реляционная база данных– это совокупность взаимосвязанных отношений, содержащих всю информацию о ПО. Каждое отношение отображается таблицей и в компьютере хранится в виде файл а записей. Взаимосвязь отношения, таблицы и файл а может быть представлена следующими соответствиями:

Реляционная БД – это не просто набор таблиц (отношений). Каждая таблица отображает отношение, полученное по определенным правилам из других отношений. Существует строгая система операций (реляционная алгебра), которая позволяет выводить одни отношения из других подобно тому, как выполняются арифметические операции. Применение такой системы дает возможность делить информацию на хранимую и нехранимую (вычисляемую) части. И при необходимости вычислять нужную информацию из хранимой части, что экономит память.

Проектирование базы данных. Задачи и этапы проектирования баз данных.

Проектирование базы данных

Любая база данных является информационной моделью предметной области. Предметная область представляется множеством фрагментов, например, предприятие – цехами, дирекцией, бухгалтерией и т.д. Каждый фрагмент предметной области характеризуется множеством объект ов и процессов, использующих объект ы, а также множеством пользователей с различными взглядами на предметную область. Для того чтобы представить ПО в базе данных, нужно прежде всего выделить те понятия, которые представляют интерес только с точки зрения создания БД. Иными словами, нужно выполнить класс ификацию понятий ПО. Далее эти понятия будут представляться в БД. Проведение такой класс ификации называется концептуальным проект ированием данных.

При концептуальном проект ировании технические характеристики компьютера и особенности его программного обеспечения в расчет не берутся. Главное на этом этапе – правильно представить многочисленные связи объект ов реального мира, т.е. промоделировать объект ы и их связи. Описание ПО в терминах некоторой модели данных принято называть концептуальной схемой. Концептуальная схема может быть представлена в виде предложений естественного языка, а возможно представление в виде набора таблиц. Какие именно термины естественного языка будут использованы или что будет внесено в таблицы – определяется конкретной ПО. В любом случае на этапе создания концептуальной схемы объект ы ПО, их связи, свойства объект ов представляются именами.

Обычно для отдельных пользователей базы данных интерес представляет только часть ПО. Это означает, что в общей концептуальной схеме для отдельного пользователя необходимо выделить некоторую подобласть понятий и, возможно, даже преобразовать ее для конкретного применения. Такая выделенная часть концептуальной схемы называется внешней схемой. Одной ПО соответствует одна концептуальная схема и большое количество внешних схем.

Описание концептуальной схемы в терминах данных, представляемых в памяти компьютера, называется внутренней схемой.

Рссмотрим условную предметную область «Учебный процесс», включающую следующие основные понятия: «студент», «преподаватель», «изучаемая дисциплина», «оценки». Пусть требуется создать базу данных для хранения данных о студентах, преподавателях и изучаемых дисциплинах, используя которую можно, например, получить сведения о студентах, имеющих право получать стипендию.

На этапе логического проект ирования необходимо выделить основные объект ы предметной области, которые требуется моделировать, дать им имена и описать их атрибуты. Приведем эти объект ы в виде списка имен, за которыми в скобках следует список атрибутов.

Можно выделить четыре объект а - Студенты, Дисциплины, Оценки и Преподаватели:

· Студенты (код студента, фамилия, имя, отчество, номер группы, дата рождения, стипендия, оценки).

· Дисциплины (код дисциплины, название дисциплины),

· Оценки ( код студента, код дисциплины, оценка),

· Преподаватели (код преподавателя, код дисциплины, фамилия, имя, отчество, дата рождения, телефон, название дисциплины).

В реляционной базе данных в качестве объект ов рассматриваются отношения, которые можно представить в виде таблиц. Таблицы между собой связываются посредством общих полей, т.е. одинаковых по форматам и, как правило, по названию, имеющихся в обеих таблицах.

Рассмотрим, какие общие поля надо ввести в таблицы для обеспечения связности данных. В таблицах Студенты и Оценки таким полем будет «Код студента», в таблицах Дисциплины и Оценки – «Код дисциплины», в таблицах Преподаватели и Дисциплины – «Код дисциплины». Выбор цифровых кодов вместо фамилий или названий дисциплин обусловлен меньшим размером данных в таких полях: например, число «2» по объему занимаемой памяти значительно меньше слова «математика». На рис. 89 представлена схема базы данных, где жирными буквами выделены ключевые поля.

Ключом называют любую функцию от атрибутов отношения, с помощью которой можно однозначно определить конкретный кортеж. Такая функция может быть значением одного из атрибутов (простой ключ), задаваться алгебраическим выражение м, включающим значения нескольких атрибутов (составной ключ). Это означает, что данные в строках каждого из столбцов составного ключа могут повторяться, но комбинация данных каждой строки этих столбцов является уникальной. Например, в таблице Студенты есть столбцы Фамилии и Год рождения. В каждом из столбцов есть некоторые повторяющиеся данные, т.е. одинаковые фамилии и одинаковые года рождения. Но если студенты, имеющие одинаковые фамилии, имеют разные года рождения, то эти столбцы можно использовать в качестве составного ключа. Как правило, ключ является уникальным, т.е. каждый кортеж определяется значением ключа однозначно, но иногда используют и неуникальные ключи (ключи с повторениями). Обозначение на схеме соответствует типу связи между таблицами «один-ко-многим». При таком типе связи одной строке таблицы, например, Студенты с уникальным значением ключа «Код студента» может соответствовать множество строк таблицы Оценки с таким же значением поля «Код студента».

Основные понятия СУБД

СУБД – это комплекс программных средств, предназначенных для создания новой базы данных, наполнения ее содержимым, редактирования и отображения данных в соответствии с заданным критерием.

Основные режимы работы СУБД

С базами данных работают две категории людей: проект ировщики и пользователи. В связи с этим СУБД имеет два режима работы: проект ировочный и пользовательский. В проект ировочном режиме создатель БД работает с ее структурой и имеет полный доступ к базе. Пользовательский режим используется для наполнения базы данными с помощью форм, обработки данных с помощью запросов и получения результатов в виде таблиц или отчетов. Доступ к структуре БД для рядовых пользователей закрыт.

Основные средства СУБД

Основными средствами СУБД являются:

· средства описания структуры БД;

· средства конструирования экранных форм для ввода данных;

· средства создания запросов для выборки данных при заданных условиях и выполнения операций по их обработке;

· средства создания отчетов;

· языковые средства (макросы, встроенный алгоритм ический язык, язык запросов) для реализации нестандартных алгоритм ов обработки данных.

14 Основные объект ы СУБД

Основными объект ами любой СУБД являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули.

Таблицы служат для хранения всех данных, имеющихся в БД, и ее структуры (полей, их типов и свойств).

Запросы используются для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. С помощью запросов данные обрабатывают (упорядочивают, фильтруют, отбирают, изменяют, объединяют, выполняют простейшие вычисления в таблицах). Запросы обеспечивают сохранность данных в таблицах БД и разграничение доступа к различным данным для разных категорий пользователей. Например, для базы данных «Учебный процесс» можно создать запрос для получения списка отличников по результатам сессии. Результат использования запроса приведен на рис..

Формы – это средство для ввода данных. Они используются для заполнения тех полей таблицы, к которым есть доступ пользователям данной категории. В форме можно разместить специальные элементы управления для автоматизации ввода (раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и т.п.). Формы особенно удобны для ввода данных с заполненных бланков.

Отчеты предназначены для вывода данных на принтер в удобном и наглядном виде. В отчетах данные таблиц и запросов преобразуются в документ ы.

Макросы и модули предназначены для автоматизации повторяющихся операций при работе с СУБД и создания новых функций путем программирования. Макросы состоят из последовательностей внутренних команд СУБД, модули создаются средствами внешнего языка программирования.

Локальная и глобальные сети. Требования к организации сетей. Основные компоненты сети.

Подключение компьютера к локальной сети

Подключение компьютера к локальной сети выполняется при помощи специального устройства – сетевого адаптера (сетевой карты), который приобретается отдельно. Существует большое количество сетевых адаптеров, выбор адаптера зависит от топологии сети. Топология – раздел математики, изучающий свойства геометрических фигур. Для компьютерных сетей – это способ организации физических связей между компьютерами (узлами) сети. Простейшая локальная сеть имеет шинную или звездообразную топологию.

В случае шинной топологии используется длинный кабель, в разрывы которого подключаются сетевые адаптеры рабочих станций. Это более дешевый способ объединения компьютеров в сеть, но он обладает существенным недостатком – при обрыве кабеля вся сеть выходит из строя.

Если в шинной топологии компьютер-отправитель и получатель расположены не на одном кабеле, то для их связи используется специальное устройство пересылки сообщений – маршрут изатор. Он копирует посылаемое по одному кабелю сообщение и передает его по другому.

В случае звездообразной топологии каждый компьютер подключается своим кабелем к другому специальному устройству – концентратору (разветвителю). При обрыве одного из кабелей сеть про Сетью называют объединение нескольких компьютеров для совместного использования информации и ресурс ов. Для создания сети используется специальное аппаратное и программное обеспечение. Сети бывают локальные и глобальные.

Локальная сеть – это сеть, которая объединяет компьютеры, находящиеся в одной комнате, в одном или нескольких близко расположенных зданиях. При этом для соединения компьютеров используются выделенные линии связи, принадлежащие той же организации, что и компьютеры.

Глобальные сети объединяют компьютеры в пределах региона, страны и даже континентов. В качестве примера можно привести глобальную сеть Internet, покрывающую своей паутиной узлов весь мир. Для создания глобальных сетей приходится брать в аренду телефонные и спутниковые линии связи.

Для обеспечения работы любой сети необходимо соблюдение трех основных требований:

· обязательно наличие соединений, т.е. промежуточной аппаратуры (сетевой интерфейс) для связи компьютеров и передающей среды. Обычно подсоединение к сети осуществляется специальной съемной платой, называемой сетевой интерфейс ной платой;

· должны быть установлены правила (протоколы), по которым компьютеры общаются друг с другом, что связано с возможностью установки на них разного программного обеспечения;

· должны быть определены услуги (сервис), т.е. перечень тех операций, которые один компьютер может делать для другого.

должает функционировать.

Основные программные и аппаратные компоненты сети

Даже при поверхностном рассмотрении работы в сети становится ясно, что вычислительная сеть – это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Изучение сети в целом предполагает знание принципов работы ее отдельных элементов:

• компьютеров;

• коммуникационного оборудования;

• операционных систем;

• сетевых приложений.

Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан многослойной моделью.

В основе любой сети лежит аппаратный слой (стандартная компьютерная аппаратура). В настоящее время в сетях широко и успешно применяются компьютеры различных класс ов – от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперкомпьютеров. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью.

Второй слой – это коммуникационное оборудование. Хотя компьютеры и являются центральными элементами обработки данных в сетях, в последнее время не менее важную роль стали играть коммуникационные устройства. Сегодня коммуникационное устройство может представлять собой сложный специализированный мульти процессор, который нужно конфигурировать, оптимизировать и администрировать. Коммуникационные устройства из вспомогательных компонентов сети превратились в основные и наряду с компьютерами и системным программным обеспечением влияют как на характеристики сети, так и на её стоимость.

Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операционные системы (ОС). При проект ировании сети важно учитывать, насколько просто данная операционная система может взаимодействовать с другими ОС сети, насколько она обеспечивает безопасность и защищенность данных, до какой степени она позволяет наращивать число пользователей, можно ли перенести ее на компьютер другого типа и многие другие соображения.

Самым верхним слоем сетевых средств являются различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и др. Очень важно представлять диапазон возможностей, предоставляемых приложениями для различных областей применения, а также знать, насколько они совместимы с другими сетевыми приложениями и операционными системами.

17 Адресация компьютеров

При объединении компьютеров в сеть появляется проблема их адресации. На практике обычно используется сразу несколько схем, Каждый адрес используется в той ситуации, когда соответствующий вид адресации наиболее удобен. Наибольшее распространение получили три схемы адресации узлов.

Аппаратные (hardware) адреса. Эти адреса предназначены для сети небольшого или среднего размера, поэтому они не имеют иерархической структуры. Типичным представителем адреса такого типа является адрес сетевого адаптера локальной сети. Такой адрес обычно используется только аппаратурой, поэтому его стараются сделать по возможности компактным и записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного значения. При задании аппаратных адресов обычно не требуется выполнение ручной работы, так как они либо встраиваются в аппаратуру компанией-изготовителем, либо генерируются автоматически при каждом новом запуске оборудования. Помимо отсутствия иерархии, использование аппаратных адресов связано еще с одним недостатком – при замене аппаратуры, например, сетевого адаптера, изменяется и адрес компьютера

Символьные адреса или имена. Эти адреса предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку. Символьные адреса легко использовать как в небольших, так и крупных сетях. Для работы в больших сетях символьное имя может иметь сложную иерархическую структуру, например, ftp-archl.ucl.ac.uk.

Числовые составные адреса. Символьные имена удобны для людей, но из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Поэтому во многих случаях для работы в больших сетях в качестве адресов узлов используют числовые составные адреса.

В современных сетях для адресации узлов применяются, как правило, одновременно все три приведенные выше схемы. Пользователи адресуют компьютеры символьными именами, которые автоматически заменяются в сообщениях, передаваемых по сети, на числовые номера. С помощью этих числовых номеров сообщения передаются из одной сети в другую, а после доставки сообщения в сеть назначения вместо числового номера используется аппаратный адрес компьютера. Обычно такая схема характерна даже для небольших автономных сетей.

Проблема установления соответствия между адресами различных типов, которой занимается служба разрешения имен, может решаться как полностью централизованными, так и распределенными средствами.

Глобальная сеть Интернет

Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещенных в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. В этом случае дистанционный доступ к информации обеспечивают региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах.

Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к объединению локальных, региональных и корпоративных сетей в глобальную компьютерную сеть.

Интернет - это глобальная компьютерная сеть, в которой локальные, региональные и корпоративные сети соединены между собой многочисленными каналами передачи информации с высокой пропускной способностью.

Для подключения локальных сетей чаще всего используются оптоволоконные линии связи. Однако в случаях подключения неудобно расположенных или удаленных компьютерных сетей, когда прокладка кабеля затруднена или невозможна, используются беспроводные линии связи. Если передающая и принимающая антенны находятся в пределах прямой видимости, то используются радиоканалы, в противном случае обмен информацией производится через спутниковый канал с использованием специальных антенн

История Интернет

Попытки передачи информации между компьютерами по специальным или телефонным линиям предпринимались еще на заре всеобщей компьютеризации. История Интернет в некотором смысле началась с 1958 года, когда в ответ на запуск первого спутника, США создали организацию под названием ARPA (Advanced Research Projects Agency – Бюро перспективных исследований Министерства обороны США). До 68-го года внутри ARPA и в других организациях велась работа по соединению компьютеров. В конце 60-х – начале 70-х годов Министерство обороны США приступило к разработке системы связи, которая должна была соединить между собой компьютеры всех центров противоракетной обороны страны. К надежности системы предъявлялись высокие требования: система должна быть децентрализованной. Выход из строя любых ее составляющих (например, в случае точечного ядерного удара) не должен был приводить к разрушению системы и ухудшать качество и скорость связи между участниками информационного обмена. Целью ARPA было создание надежной и гибкой компьютерной сети, способной функционировать в экстремальных условиях военного времени. Требовалась гибкость и надежность при минимальных затратах. ARPA успешно решила эту задачу, разработав технологию коммутации пакетов. Следуя этой технологии, передаваемые данные разбивались на «пакеты», каждый из которых имел свой «адрес назначения», и передавались в линию связи. Наличие «адреса назначения» позволяло легко отыскать «адресата» и передать ему все необходимые данные. Система получила название ARPAnet и использовалась для передачи данных между компьютерами и электронной почты.

В начале 70-х годов при поддержке ARPA была разработана новая технология передачи данных – правила передачи различных типов данных между разнородными компьютерными сетями. Эти правила (протоколы), получившие общее название INTERNET, сделали возможным создание всемирной сети, которая объединяет компьютеры любых типов и позволяет передавать практически любую информацию. Она и сыграла огромную роль в создании этой новой системы связи.

К 1978-му году были выработаны все базовые протоколы, которые и сейчас используются в Интернет. В 1982 году была основана Европейская UNIX Сеть (EUnet). До этого в Сеть входили только США, Канада и Великобритания. Система доменных имен (символьные адреса) появилась в 1984 году. В 1991-м была разработана технология WWW. К этому моменту ARPAnet уже перестала официально существовать. Пришло время современного Интернета. В 1991-м году Россия присоединилась к Интернет. К 1992 году в Сети было более миллиона компьютеров. За 1993-й год Веб вырос в три с половиной тысячи раз. В 1994-м году Интернет исполнилось 25 лет. С тех пор Сеть достигла глобального распространения, но принципиально не изменилась. Были придуманы множество новых технологий, улучшились каналы связи, увеличилось до десятков миллионов количество компьютеров, а количество пользователей – до сотен миллионов. В результате Интернет обрел общеизвестность, и он стал коммерчески выгодным не только для тех, кто предоставляет доступ в Сеть. Уже в 94-м году можно было заказать пиццу на дом через Интернет. На август 2000-го года насчитывалось более двадцати миллионов Web-сайтов, т.е. в десять раз больше, чем в 96-м году.

В настоящее время Интернет не является отдельной сетью – на самом деле это сообщество сетей.