Тема 6. Системы управления базами данных.

6.1. Основные понятия теории БД.

БД – унифицированная совокупность данных, совместно используемая различными задачами рамках некоторой единой информационно-поисковой системы.

Предметная область – часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации управления в этой сфере и последующей автоматизации процесса управления.

Объект (сущность) – элемент информационной системы, сведения о котором хранятся в БД,

Класс объектов – совокупность объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Атрибут – информационное отображение свойств объекта. У него есть название и значение.

Запись – совокупность значений связанных элементов данных. Всех полей, характеризующих сущность.

Поле – элемент записи, отображающий элемент записи.

Ключевой элемент – атрибут, который позволяет определить значения других элементов данных.

Первичный ключ – атрибут, который уникальным образом идентифицирует запись.

6.2. Модели организации данных

• Иерархическая
• Сетевая
• Реляционная

6.2.1. Иерархическая модель

ИМОД – строгое подчинение. У одного потомка – один предок. У предка – несколько потомков.

6.2.2. Сетевая модель

СМОД – описание набора записей и набора связей между ними.

6.2.3. Реляционная модель.

РМОД – набор двумерных таблиц, обладающих самостоятельной ценностью и набор связей между этими таблицами.

6.3. СУБД (системы управления)

Виды СУБД:

• Профессиональные
• Персональные

6.3.1. Профессиональные СУБД

Программы для АСУ крупными экономическими объектами.

• Управление банками, энергетическими системами.

Требования к ПрСУБД:

1) Безопасная работа

a. Защита от вирусных атак

b. От несанкционированного доступа

c. Распределение доступа внутри базы

d. Резервное копирование

e. Защита от дурака.

2) Оптимизация

3) Удобный интерфейс

4) Быстродействие

5) Возможность работы на разных ПК.

6) Многопользовательность

7) Очень высокая степень сжатия

8) Средства разработки

9) Высокая доступность данных внутри фирмы.

10) Распределенная обработка данных

11) Поддержка эффективных механизмов: триггеры, функции, процедуры, пакеты и т.д.

12) Перезапись запросов, автоматическое создание сводных таблиц

 

6.3.2. Персональные СУБД

Программы для решения задач локального пользователя или компактной группы пользователей. Используются на ПК.

Требования:

1) Простой, понятный интерфейс

2) Доступность программ

3) Высокое сжатие.

4) Легкое переносимость с одного ПК на другой.

5) +5

6.4. Особенности интерфейса Microsoft Access

• При запуске не открывается рабочее поле.
• Все изменения в базе автоматически записываются на диск. Откат не возможен.

Порядок действий:

1. Копируем файл из общей папки в свою
2. Переименовываем файл.
3. Открываем файл для работы.

• Очень много ошибок

6.4.1. Типы полей в Microsoft Access

• Текстовый (заранее)

· Поле МЕМО (длинна = кол-ву символов)

• Числовой
• Дата и время
• Денежный
• Счетчик
• Логический
• Поле объекта ОЛЕ(фото)
• Гиперссылка

 

Тема 7. Представление и обработка чисел в компьютере.

7.1. Постановка задачи

Цель – обработка информации.

Разнообразные вычисления

Выбор оптимального представления чисел.

Знаки: составлять не изменяя.

7.2. Системы счисления

Системы счисления – правила записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков, то есть цифр.

Категории:

1. Унарная

2. Непозиционные

3. Позиционные

Унарная – система счисления для записи, которой используют только один знак – 1. (счетные палочки)

Непозиционные – значение цифр в изображении числа не зависит от ее положения в ряду других цифр, (римская система счисления).

Позиционные – значение каждой в изображении числа определяется ее положением в ряду других цифр.

• Десятичная
• Пятеричная (5 примеров)
• Шестеричная (5 примеров)
• Семеричная
• Двенадцатеричная

Построение числа в позиционных системах счисления.

Формула перевода

7.3. Представление чисел в различных СС

7.3.1. Перевод чисел из q-ричной в p-ричую.

Целые числа при q>p.

Для замены исходного числа Х_q равным ему числом Х_p нужно по правила q-ричной арифметики целочисленно делить Х_q на новое основание p. Результат деления, записанные в обратном порядке от последнего к первому, и окажутся цифрами Х_p.

123(10) = (10)

123(10) = (5)

123(7)=(3)

45(6)=(2)

45(8)=(4)

45(9)=(6)

Целые числа при q <p

Для замены исходного X_q числа равным ему числом X_p нужно представить число q в форме многочлена и выполнить все операции по правилам p-ричной арифметики.

123(4)=(10)

123(7)=(8)

123(7)=(8)

45(6)=(7)

45(8)=(9)

48(7)=(9)

Правильная дробь при q больше p.

Для замены исходного числа 0,Х_q равным ему числом 0,Х_p нужно по правилам q-ричной арифметики умножать исходную дробь на новое основание p; целая часть полученного произведения будет цифрой старшего разряда новой дроби; дробную часть полученного произведения следует снова умножить на p и т.д.

Правильная дробь при q меньше p.

См пр для целых чисел.

7.3.1. Перевод чисел между СС 2-8-16

7.4. Представление чисел в компьютере и действия над ними

• Для записи числа выделяется фиксированное количество двоичных разрядов
• Обычно 16 двоичных разрядов
• 0 = + 1=-
• Такая комбинация связанных ячеек, обрабатываемая совместно, называется машинным словом.

7.4.2. Целочисленная двоичная система

• Сложение
• Переполнение (возникает, когда значащая цифра, как знак)
• Умножение
• Вычитание
• Выбрать большее по модулю.
• Вычесть из большего меньшее
• Выяснить знак большего
• Присвоить знак разности.
• Дополнительный код – D=((q^k – 1)-Z)+1,
• Сложение с дополнительным кодом - вычитание

 

Тема 8. Автоматизация научных и инженерных расчетов.

8.1. Обзор пакетов прикладных программ для проведения пасчетов:

• Excel
• Maple – ядро для 1, недостаток: нужно знать определенные язык программирования. Место мало, бесплатно, великолепные вычисления.
• Matematica – достоинства: считает практически все, представляет в любом виде, недостатки: 1. Дорого стоит. 2. Занимает много места
• Matlab – система математического моделирования. Кроме вычислений можно моделировать физические объекты, системы, можно заниматься компьютерным моделированием. Есть бесплатные модули, стоит доступно, возможности огромны. Недостатки: определенный язык
• MathCAD – ядро Maple, порядка 300 функций, возможности достаточны: графические, статистические, матрицы и т.д.

8.2. Особенности интерфейса MathCAD

1) меню и панели интерфейса соответствуют офису

2) рабочее поле MathCAD представляют собой условно бесконечно длинный лист, поэтому экономить место не надо.

3) MathCAD слева – направо, сверху - вниз, поэтому можно решать только в один столбец.

4) MathCAD различает заглавные и маленькие буквы.

5) MathCAD может работать с физическими величинами.

6) MathCAD имеет встроенные константы и переменные.

• ∞ - Бесконечность (1*10³⁰⁷) какое число
• Π – число (калькулятор, греческий алфавит) = 3,142….
• е – 2,718
• TOL – 10^-3 – точность приближенных производимых вычислений, можно задать
• ORIGIN – по ум = 0, начальный индекс элементов массива. Можно изменять.

7) MathCAD имеет встроенную систему меню: уникальна система. View – toolbar – math, (9 кнопок)

8) Результат отображается с 3 знаками после запятой (формат – результат – дженералс)

9) Все используемые переменные должны быть описаны выше.

10) Если встречается ошибка в записи, то MathCad краснеет потому что ему за студента стыдно.

11) Пробел – увеличивает ранг курсора

12) Кириллицу выбрать

13) В качестве разделителя в десятичных числах - точка

14) MathCAD ЛЮБИТ ЗАВИСАТЬ В САМЫЙ НЕ ПОДХОДЯЩИЙ МОМЕНТ.

Функции в MathCAD

• Встроенные
• Функции пользователя

Вид одинаковый:

Имя(арг1,арг2)

Выражения в MathCAD

Выражение – набор операторов(то действие которое выполняется) и операндов(над чем). Может содержать функции встроенные, пользователя.

Shift +: - присвоить

F(x):= x²

Дискретный аргумент.

Можно в одном имени, записать сразу же много значений.

W:=-5,-4.5:5

Нажимаем вертикальное, получаем горизонтальное

Нач, нач+шаг, конечное. Отображается не более 16 значений.

W= f(w) =

Если шаг равен единицы, то можно не указывать шаг.

Действия с массивами.

Понятие массива в MathCAD.

Массивы в MathCAD бывают 3 видов

• Скаляр
• Вектор (вектор – столбец)
• Матрица

С другими типами не работает

Способы создания массивов

1) В ручную.

2) С помощью нижних индексов

3) С помощью дискретного аргумента, для перечисления индексов

4) Считывание вектора из внешнего файла. Записать в блокноте.t:=READRPN(“D:\asdf.txt”)