11. Подпрограммы. Их реализ. В яп. Рекурсия, модул. Пр-ние

Если группа ком-д встреч-ся в разных местах программы, то в ЯП она опис-ся и наз-ся подпрог-мой. В Паскале подпрог. реализ-ся ч/з проц-ры и ф-ции. П/ф явл-ся важным ср-вом в больш-ве ЯП. С их пом-ю м-о скомпонавать группу опер-ов для вып-ия нек-го единого действия. П/ф м. вызвать из разл. мест программы,. Они м. возвр-ть вычисленные рез-ты и им м. передавать инф-ию, кот. они исп-ют для выч-ий. Для того, что п/ф начали работу, их нужно вызвать.П/ф сост. из опер-ов, локальных данных и внутр. процедур и ф-ций.

В теле ф-ции имени ф-ции присв-ся нек-ое знач-ие, а в пр-ре то же самое знач-ие нужно передать по ссылке. В пр-ре нужно задавать тип передаваемого по ссылке пар-ра. В ф-ции этот тип зад-ся в загол-ке ф-ции. Вызов ф-ции осущ-ся внутри нек. выр-ия.

Определение рекурсии: - способ определения функции, при котором значения в каждой точке определяется через значения в предыдущих точках.

Рекурсия - определение некоторого объекта через себя. Таковыми могут быть числовые функции (n!), комбинаторные объекты (дерево, путь), геометрические объекты (кривая Пеано), определения в программировании (ЦБЗ, идентификатор, арифметическое выражение) и пр.

В математике и программировании – это метод определения или выражения функции, процедуры, языковой конструкции или решение задачи посредством той же функции, процедуры и т. д. Рекурсивное определение всегда состоит из двух ветвей: рекурсивной и тривиальной (базовой).В рекурсивной ветви находится обращение к самой функции при других параметрах, тривиальная (базовая) ветвь служит для организации выхода из рекурсии (обеспечивает завершение рекурсивных вызовов). Модуль – самост. компилир. файл ТР, к-ый содержит описан. const, переем-х, типов, процед. и ф-ий. Ресурсы откомпилир-го модуля м/но использов. в люб. прогр., указав имя модуля. Модули – ср-ва созд. и хранения библиотек процедур и ф-ций.

23. Классификация ппо. Базы данных. Проектирование баз данных. Субд.

ППО- это часть ПО, пред-ная д/ того, чт. обеспечить примен-ие ВТ в разл. сферы деят-ти ч-ка. Стр-ра и прин-п постр-ия ПП зависит от ЭВМ и ОС, в рамках кот. она будет функц-ть. ПП реал-ся на конкр языке прог-ия.Внаст. время предл-ся разл. ППП, автомат-щие сферы чел. деят-ти (редакторы, эл. таб , банки дан., информ-но – поисковые сис-мы, мат. прог-мы, эксперт. сис-мы).

ППО: универсальн. и специализир-ое. УППО: сис-мы обр-ки текстов, ср-ва машин. графики, СУБД, ср-ва обр-ки эл-ных таб., интегрир. пакеты. Эти прог.ср-ва не привязаны к к.-л. предм. обл-ти.=> возм-ть исп-ть их в разл. обл-тях. Особ-ти разраб-ки- отсут-ие конкр. заказчика. УППО д\б мобильным, легко адаптируемым к разл. моделям ЭВМ, просты в освоен. и эксплуат-и.

СППО: расчит. на конкр. группу польз-лей, тесно связ с опред. предм. обл-ю; оно д/б надежным, корректным, соотв-ть спец-ке условий экспл-ции. Тираж-ие возм-но , но в значит. меньших масштабах.Кним относ-ся: сис-мы автомат-го проект-ия, банковские фин. сис-мы, сист. управл-ия произв-вом, бух. учета, эксперт. сис-мы д/ конкр. зад., мат. пакеты и др. Выд-ют еще уникальное ППО- разраб. по инд.. заказу, исп-ся для науч. и инж.. расчетов, созд сис-мы иск. ител-та.

БД- организованная совок-ть дан. на магн. дисках. БД требуют больш. объемов дисковой памяти. БД наз способ хранения инф-ии с орган-ым быстрым доступом к этой инф-ии. СУБД – прогр. ср-ва, реализ-ие БД на ЭВМ.

По хар-ру храним. инф-ции БД дел-ся на фактографич-ие и докум-ые (факт-ая. БД — картотеки, а док-ая.- архивы).В факт-х БД хранится краткая инф-ция в строго опред. формате. В док-х – разл.. документы. Причем это м/б не только текст. док-ты, но и гр-ка, видео и звук.

Классификация ло слособу хран-ия дан. делит БД на централизов. и распределенные. Вся инф-ция в центр. БД хранится на одном к-ре. Это м/б автономн. ПК или сервер сети, к кот. имеют доступ польз-ли . Распределенные БД исп-ся в глобаль. комп-х сетях. В таком случае разные части БД хран-ся на разн. комп-рах.

3 признак клас-ции БД — по стр-ре орг-ции данных. В разделе «Формализация и мод-ие упом-ся о 3 сп-бах орг-ции дан.: табличном, иерархич-ком и сетевом. Базы данных, исп-щие соотв. сп-б орг-ции инф-ции, наз-ся реляц-ми(табл. БД), иерарх. и сетев..

Ед-цей хран. и доступа к БД явл-ся запись, кот. в своем составе им-т заголовок (ключ) по кот. она м/б найдена. Ключами служат сод-ия полей записи, кот. объед-ся в справ. таб (оглавл. БД).

Основ. объекты БД : табл., отчеты, формы, запросы.СУБД – сов-ть языковых и прог-х ср-в, предназн. д/ созд-я, обслуж-я (ведения) и испльз-я БД польз-ми. Функции СУБД: 1) перевод схемы, опред-щей стр-ру дан. и записанной на языкеопред-ия данных( принятом в дан. СУБД), в некот. внутр. представл-е, используемое сис-мой при дальнейш. работе с дан.; 2) создание БД(загрузка дан. в базу); 3) реализация запросов пользователей( формул-мых на спец. языке) на сорт-ку и отбор по зад. критериям, извлечение некот. части БД, что м/т сопровождаться редакт-ием и обр-кой инф-ции; 4) обновл-е некот. части БД без измен-я стр-ры данных; 5) обеспечение защиты данных приоритетов в их использ-ии.

Распростр. язык СУБД: Dbase, также «Клиппер», «ФоксПро», «Парадокс» и др. Они имеют одноти. стр-ру хран-я дан-х (dbf-файл) и совп-щее ядро команд. Различия – в сервисных возм-х (кол-во одновр. исполь-х или редакт-х файлов, наличие компилятора или работа в режиме интерпретации,…).Нормализация – это разбиение таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных. Окончательная цель нормализации сводится к получению такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте, т.е. исключена избыточность информации. Это делается не столько с целью экономии памяти, сколько для исключения возможной противоречивости хранимых данных. Процесс проектирования представляет собой процесс нормализации схем отношений, причем каждая следующая нормальная форма обладает свойствами лучшими, чем предыдущая. Каждой нормальной форме соответствует некоторый определенный набор ограничений, и отношение находится в некоторой нормальной форме, если удовлетворяет свойственному ей набору ограничений. Примером набора ограничений является ограничение первой нормальной формы - значения всех атрибутов отношения атомарны. Поскольку требование первой нормальной формы является базовым требованием классической реляционной модели данных, мы будем считать, что исходный набор отношений уже соответствует этому требованию. при переходе к следующей нормальной форме свойства предыдущих нормальных свойств сохраняются. В основе процесса проектирования лежит метод нормализации, декомпозиция отношения, находящегося в предыдущей нормальной форме, в два или более отношения, удовлетворяющих требованиям следующей нормальной формы. Функциональная зависимость В отношении R атрибут Y функционально зависит от атрибута X (X и Y могут быть составными) в том и только в том случае, если каждому значению X соответствует в точности одно значение Y: R.X (r) R.Y. Функциональная зависимость R.X (r) R.Y называется полной, если атрибут Y не зависит функционально от любого точного подмножества X. Функциональная зависимость R.X  R.Y называется транзитивной, если существует такой атрибут Z, что имеются функциональные зависимости R.X  R.Z и R.Z  R.Y и отсутствует функциональная зависимость R.Z --> R.X Неключевым атрибутом называется любой атрибут отношения, не входящий в состав первичного ключа (в частности, первичного). Два или более атрибута взаимно независимы, если ни один из этих атрибутов не является функционально зависимым от других. вторая нормальная форма

Отношение R находится во второй нормальной форме (2NF) в том и только в том случае, когда находится в 1NF, и каждый неключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа.

Отношение R находится во второй нормальной форме (2NF) в том и только в том случае, когда оно находится в 1NF, и каждый неключевой атрибут полностью зависит от каждого ключа R.

Третья нормальная форма. Отношение R находится в третьей нормальной форме (3NF) в том и только в том случае, если находится в 1NF, и каждый неключевой атрибут не является транзитивно зависимым от какого-либо ключа R.

Детерминант - любой атрибут, от которого полностью функционально зависит некоторый другой атрибут. Отношение R находится в нормальной форме Бойса-Кодда (BCNF) в том и только в том случае, если каждый детерминант является возможным ключом. В отношении R (A, B, C) существует многозначная зависимость R.A   R.B в том и только в том случае, если множество значений B, соответствующее паре значений A и C, зависит только от A и не зависит от С.

Отношение R находится в четвертой нормальной форме (4NF) в том и только в том случае, если в случае существования многозначной зависимости A   B все остальные атрибуты R функционально зависят от A. Пятая нормальная форма. Во всех рассмотренных до этого момента нормализациях производилась декомпозиция одного отношения в два. Иногда это сделать не удается, но возможна декомпозиция в большее число отношений, каждое из которых обладает лучшими свойствами. Отношение R (X, Y, ..., Z) удовлетворяет зависимости соединения * (X, Y, ..., Z) в том и только в том случае, когда R восстанавливается без потерь путем соединения своих проекций на X, Y, ..., Z. Отношение R находится в пятой нормальной форме (нормальной форме проекции-соединения - PJ/NF) в том и только в том случае, когда любая зависимость соединения в R следует из существования некоторого возможного ключа в R. Пятая нормальная форма - это последняя нормальная форма, которую можно получить путем декомпозиции. Ее условия достаточно нетривиальны, и на практике 5NF не используется. Заметим, что зависимость соединения является обобщением как многозначной зависимости, так и функциональной зависимости.База Данных (БД) — структурированный организованный набор данных, описывающих характеристики какой-либо физической или виртуальной системы.Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для манипулирования базой данных. Для создания и управления информационной системой СУБД необходима в той же степени, как для разработки программы на алгоритмическом языке необходим транслятор.

Основные функции СУБД

управление данными во внешней памяти (на дисках);

управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию,

процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,

подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД

сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Классификация СУБД

По модели данных

По типу управляемой базы данных СУБД разделяются на:

Сетевые,Иерархические,Реляционные,Объектно-реляционные,Объектно-ориентированные

По архитектуре организации хранения данных:

локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере),распределенные СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах)

По способу доступа к БД

Файл-серверные. В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. Ядро СУБД располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком -- высокая загрузка локальной сети. На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими. Примеры: Microsoft Access, Borland Paradox.

Клиент-серверные. Такие СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера (см. Клиент-сервер). Клиент-серверные СУБД, в отличие от файл-серверных, обеспечивают разграничение доступа между пользователями и мало загружают сеть и клиентские машины. Сервер является внешней по отношению к клиенту программой, и по надобности его можно заменить другим. Недостаток клиент-серверных СУБД в самом факте существования сервера (что плохо для локальных программ — в них удобнее встраиваемые СУБД) и больших вычислительных ресурсах, потребляемых сервером.

Классическая методология проектирования БД - это мощное и красивое течение со своей философией, способами восприятия реальности и способами существования в ней. В этом течении возникла своя прикладная математика, свое понятие "Мира", "Предметной Области" (ПрО) и их моделей. В отношении проектирования БД осознаны и интегрированы в стройные схемы методы выполнения таких проектных этапов:

сбор сведений о ПрО;выбор языка представления БД;анализ собранных сведений о ПрО: классификация, формализация и интеграция структурных элементов ПрО;синтез концептуальной модели БД: проектирование целостной концептуальной схемы БД на выбранном языке семантического моделирования;выбор конкретной модели данных и СУБД для реализации БД;

проектирование логической схемы БД для выбранной СУБД (называющееся также "проектирование реализации");разработка физической структуры БД ("физической" или "внутренней" схемы, она же - "схема размещения"), включая размещение БД по узлам;разработка технологии и процедур начального создания и заполнения БД;разработка технологии и процедур сопровождения БД;разработка универсальных программ доступа к БД и соответствующих интерфейсов пользователей;информационное обеспечение разработки конкретных программ обработки данных: обеспечение метаинформацией, данными контрольных примеров и др.;получение обратной связи от разработчиков прикладных программ и пользователей Информационной Системы (ИС) о полноте и эффективности организации БД;

тестирование БД, ее развитие и улучшение (настройка) ее структуры.

24. Классификация ППО. Программы создания рисунков, анимационных и видеофильмов. Методы представления графических изображений. Достоинства и недостатки растровой и векторной графики. Особенности растровых и векторных программ. Системы цветов в компьютерной графике. Форматы графических файлов.

ППО- это часть ПО, пред-ная д/ того, чт. обеспечить примен-ие ВТ в разл. сферы деят-ти ч-ка. Стр-ра и прин-п постр-ия ПП зависит от ЭВМ и ОС, в рамках кот. она будет функц-ть. ПП реал-ся на конкр языке прог-ия.Внаст. время предл-ся разл. ППП, автомат-щие сферы чел. деят-ти (редакторы, эл. таб , банки дан., информ-но – поисковые сис-мы, мат. прог-мы, эксперт. сис-мы).

ППО: универсальн. и специализир-ое. УППО: сис-мы обр-ки текстов, ср-ва машин. графики, СУБД, ср-ва обр-ки эл-ных таб., интегрир. пакеты. Эти прог.ср-ва не привязаны к к.-л. предм. обл-ти.=> возм-ть исп-ть их в разл. обл-тях. Особ-ти разраб-ки- отсут-ие конкр. заказчика. УППО д\б мобильным, легко адаптируемым к разл. моделям ЭВМ, просты в освоен. и эксплуат-и.

СППО: расчит. на конкр. группу польз-лей, тесно связ с опред. предм. обл-ю; оно д/б надежным, корректным, соотв-ть спец-ке условий экспл-ции. Тираж-ие возм-но , но в значит. меньших масштабах.Кним относ-ся: сис-мы автомат-го проект-ия, банковские фин. сис-мы, сист. управл-ия произв-вом, бух. учета, эксперт. сис-мы д/ конкр. зад., мат. пакеты и др. Выд-ют еще уникальное ППО- разраб. по инд.. заказу, исп-ся для науч. и инж.. расчетов, созд сис-мы иск. ител-та.

Растровая графика Растровое изображение представляет из себя мозаику из очень мелких элементов — пикселей. Растровый рисунок похож на лист клетчатой бумаги, на котором каждая клеточка закрашена определённым цветом, и в результате такой раскраски формируется изображение. Здесь компьютерный художник водит «кистью» — курсором мыши по «электронному полотну» — экрану, закрашивая каждый из пикселей рисунка в нужный цвет. Таким образом каждому пикселю присваивается цвет. Растровая графика работает с сотнями и тысячами пикселей, которые формируют рисунок. Экран дисплея разбит на фиксированное число видеопикселей(наименьший элемент изображения на экране), которые образуют графическую сетку (растр) из фиксированного числа строк и столбцов. Размер графической сетки обычно представляется в форме NxM, где N — количество видеопикселей по горизонтали, а М — по вертикали. Изображение на экране дисплея создаётся путём избирательной засветки электронным лучом определённых видеопикселей экрана. (+)растровой графики 1. Если размеры пикселей достаточно малы (приближаются к размерам видеопикселей), то растровое изображение выглядит не хуже фотографии. 2. Компьютер легко управляет устройствами вывода, которые используют точки для представления отдельных пикселей.(-) растровой графики 1. Например, если размер графической сетки — 1240 х 1024, а количество используемых цветов — 16777216, то объём растрового файла составляет около 4 Мб, так как информация о цвете видеопикселей в файле занимает 1240 х 1024 х 24 = 30474240 бит или 30474240 бит : 8 = 3809280 байт или 3809280 байт : 1024 - 3720 Кб или 3720 Кб : 1024 = 3,63 Мб. Т.о. для хранения растровых изображений требуется большой объём памяти. Самым простым решением проблемы хранения растровых изображений является увеличение ёмкости запоминающих устройств компьютера. Другой способ решения проблемы заключается в сжатии графических файлов, т. е. использовании программ, уменьшающих размеры файлов растровой графики за счет изменения способа организации данных. Векторная графика В векторной графике изображения строятся из простых объектов — прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, областей однотонного или изменяющегося цвета (заполнителей) и т. п., называемых примитивами.В трёхмерной компьютерной графике могут использоваться «пространственные» примитивы — куб, сфера и т. п. Векторные примитивы задаются с помощью описаний. Например: рисовать линию от точки А до точки В.Для компьютера подобные описания представляются в виде команд, каждая из которых определяет некоторую функцию и соответствующие ей параметры. Символические команды для приведённых выше примеров описаний в векторном формате WMF (Windows Metafile) записываются так: LINETO X2, Y2 Нарисовать линию от текущей позиции до позиции (X2.Y2). Информация о цвете объекта сохраняется как часть его описания, т. е. в виде векторной команды. Для получения векторных изображений, как правило, используются программы иллюстративной графики (Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDraw!), (+) векторной графики 1. векторные изображения занимают относительно небольшой объём памяти. 2. векторные изображения могут быть легко масштабированы без потери качества. В ряде случаев возможно преобразование растровых изображений в векторные. Этот процесс называется трассировкой. Программа трассировки растровых изображений отыскивает группы пикселей с одинаковым цветом, а затем создаёт соответствующие им векторные объекты. (-) векторной графики 1. векторная графика не позволяет получать изображений фотографического качества. Дело в том, что фотография — мозаика с очень сложным распределением цветов и яркостей пикселей и представление такой мозаики в виде совокупности векторных примитивов — достаточно сложная задача. 2. Векторные изображения описываются десятками, а иногда и тысячами команд. В процессе печати эти команды передаются устройству вывода (например, лазерному принтеру). При этом может случиться так, что на бумаге изображение будет выглядеть совсем иначе, чем хотелось пользователю, или вообще не распечатается. Графические программы — это инструменты компьютерного художника, с помощью которых он создаёт и редактирует изображения. Для создания иллюстраций обычно используются векторные программы, которые также называют программами рисования. Любая графическая программа содержит набор инструментов для работы с изображениями. Несмотря на то, что растровые и векторные программы могут использовать одинаковые инструменты, способ представления создаваемых ими изображений различен.

В графических программах реализованы возможности, позволяющие перемещать, копировать, удалять, масштабировать, зеркально отражать, вращать отдельные части изображений. Прежде, чем выполнить операцию над фрагментом изображения, его необходимо выделить. В векторных программах выделяют объекты, (векторные примитивы), а в растровых — области (наборы пикселей). Так как основное понятие растровой графики — пиксель, большинство инструментов и команд растровых программ изменяют яркость и цветовые оттенки отдельных пикселей. Основное понятие векторной графики — объект. Поэтому векторные программы содержат команды упорядочивания, взаимного выравнивания, пересечения объектов, исключения одних объектов из других. Система цветов в компьютерной графике: RGB • CMYK • XYZ • HSV (HSB) • HSL • RYB • LAB • PMS (Пантон) • LMS • Cистема Манселла • NCS • YUV • YCbCr • YPbPr • YDbDr • YIQ

RGB Изображение в данной цветовой модели состоит из трёх каналов. При смешении основных цветов (основными цветами считаются красный, зелёный и синий) —При смешении всех трёх цветовых компонентов мы получаем белый цвет (W). Четырёхцветная (CMYK: Cyan, Magenta, Yellow, Key colour) —схема формирования цвета, используемая прежде всего в полиграфии для стандартной триадной печати. Схема CMYK, как правило, обладает сравнительно небольшим цветовым охватом CIE XYZ — линейная 3-компонентная цветовая модель, основанная на результатах измерения характеристик человеческого глаза. Построена на основе зрительных возможностей так называемого «стандартного наблюдателя», то есть гипотетического зрителя, возможности которого были тщательно изучены и зафиксированы в ходе длительных исследований