Структуры для хранения данных

База данных (БД) – это именованная совокупность данных, отображающих состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.

Базы данных организуется так, что данные собираются однажды и централизованно хранятся (модифицируются) в виде, доступном всем специалистам или системам программирования, которые могут их использовать. Особенности организации баз данных позволяют решать различные задачи планирования, исследования и управления.

Основные черты баз данных:

- независимость данных от особенностей прикладных программ;

- программы обработки данных не требуют модифицирования при изменении особенностей хранения, логической структуры и значений данных;

- возможность изменения физических особенностей хранения данных без изменения их логической структуры;

- дублирование данных сведено к минимуму.

Система управления базами данных (СУБД) представляет собой набор программ, позволяющих создавать и поддерживать БД в актуальном состоянии и обслуживать запросы пользователей. СУБД состоит из трех частей: ядра базы данных, языка и инструментальных средств программирования. Ядро базы данных выполняет основные функции по созданию базы. Инструментальные средства программирования включают процессор обработки данных на языке запросов и относятся к интерфейсу клиента. Язык программирования применяется для разработки приложений с использованием СУБД. В настоящее время используются объектно-ориентированные языки визуального программирования.

Запрос –обращение к базе данных, содержащее задание на поиск, чтение в базе данных согласно некоторому условию и выдачу информации пользователю в требуемом виде, возможно, после некоторой обработки. Составляется на языке запросов.

Язык запросов –совокупность языковых средств, позволяющих удовлетворить информационные потребности пользователей баз данных без дополнительного программирования.

Клиент –это приложение, посылающее запрос к серверу.

В качестве клиента может выступать либо человек за компьютером, формулирующий запросы, либо программа на удаленном компьютере, создающая запросы в автоматическом режиме.

Сервер – это персональная или специализированная ЭВМ, выполняющая следующие функции: хранение информации, формирование ответов на запросы пользователей, распределение ресурсов сети, управление сетью и др.

Информационные системы

Информационные системы – системы обработки данных в какой-либо предметной области, объединенные со средствами накопления, хранения, обновления, поиска и выдачи информации по запросам пользователей.

Автоматизированная информационная система (АИС) –информационная система, использующая вычислительную технику на этапах ввода, обработки и выдачи информации по различным запросам пользователей.

Работа АИС направляется и регулируется человеком, а основные процессы выполняются автоматически – по заданному алгоритму, без участия человека. Современные АИС создаются на базе использования возможностей, которые предоставляются компьютерной техникой и вычислительными сетями. Компонентами АИС являются базы и банки данных.

Банк данных – автоматизированная информационная система централизованного хранения и коллективного многоцелевого использования данных.

В состав банка данных входят СУБД, одна или несколько баз данных, справочник баз данных, библиотека запросов, библиотека прикладных программ.

Виды АИС:

§ измерительные – используются для автоматического (с помощью специальных датчиков) сбора информации о состоянии и параметрах интересующего объекта. Используются измерительные АИС в медицине, сейсмологии, при организации космических полетов и т. д.;

§ информационно-справочные (ИСС) – разнообразные электронные словари, электронные энциклопедии, электронные записные книжки и пр.;

§   информационно-поисковые системы ( ИПС) – наиболее известными являются Aport, Rambler, AltaVista, Yahoo! и др. и юридические ИПС, предназначенные, преимущественно, для хранения документов официального характера, а именно, законов, положений, инструктивных писем, изданных законодательными и исполнительными государственными органами (Гарант, Кодекс, Консультант+);

§ информационные системы, обеспечивающие автоматизацию документооборота и учета.

§ системы автоматизированного проектирования (САПР), содержат алгоритмы проведения расчетов определенных параметров, а также справочную техническую информацию (государственные стандарты, санитарные нормы и правила, технические условия и пр.) и другую информацию;

§ экспертные системы (ЭС) и системы поддержки при нятия решений (СППР). Их основу составляют базы знаний (БЗ) по конкретной предметной области. Данные системы активно используются при планировании и составлении долгосрочных прогнозов в промышленности, для постановки диагноза в медицине, для выбора наиболее вероятной версии в юриспруденции и так далее;

§ автоматизированные системы управления (АСУ);

§ геоинформационные системы (ГИС). В них информация об объектах упорядочена в соответствии с пространственным размещением объектов, представленных чаще всего на географических картах;

§ обучающие АИС – всевозможные электронные учебники, компьютерные тесты, обучающие программы, а также тренажеры, имитирующие работу какого-то устройства.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое машинное слово?

2. Как можно классифицировать данные?

3. За какие операции отвечает файловая система операционной системы?

4. В каком устройстве хранения информация располагается в цилиндрах? Что собой представляет цилиндр?

5. Какие оптические устройства хранения информации Вы знаете? Чем они отличаются друг от друга?

6. Назовите области применения флэш-памяти.

7. Какие существуют основные типы данных, используемые для представления информации в компьютере? Какие еще типы данных Вы можете назвать?

8. Назовите формы представления двоичных чисел в компьютере.

9. Как представляются вещественные числа в компьютере?

10. Какие системы кодировки символьной информации Вы знаете?

11.  Приведите пример данных какой-либо предметной области, представленных в виде: а) реляционной модели; б) иерархической модели.

12.  Назовите отрасли деятельности человека, где применяются информационные системы.

Тема 8. Передача информации

Учебные вопросы:

Передача информации. Схема передачи от источника к приемнику. Пропускная способность канала передачи информации. Скорость передачи информации. Последовательная и параллельная передача данных.

Вычислительные сети. Классификация вычислительных сетей. Сеть Интернет.

Рекомендуемая литература:

1. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учеб. / М. И. Семенов, И. Т. Трубилин, В. И. Лойко, Т.П. Барановская; Под общ. ред. И. Т. Трубилина.– М.: Финансы и статистика, 2001

2. Лесничая И.Г., Миссинг И.В., Романова Ю.Д., Шестаков В.И. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие / Под ред. Романовой Ю.Д. –М.:Изд-во Эксмо, 2005. –544с.

3. Стариченко Б.Е. Теоретические основы информатики: Учебное пособие для вузов. –2-е изд. перераб. и доп. –М.: Горячая линия –Телеком, 2003. –312с.