
- •Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
- •Конспект лекций
- •Содержание конспекта лекций
- •Понятие информатики
- •Информация, ее представление и измерение Понятие и характерные черты информации
- •Преобразование сообщений
- •Рассмотрим более подробно преобразования одного сигнала в другой.
- •Преобразование д®н
- •Лекция 2 Меры информации
- •Объем информации V (объемный подход)
- •Комбинаторная мера
- •Двоичная логарифмическая мера
- •Вероятностная мера
- •Понятия бита, байта
- •Представление информации в эвм Кодирование информации
- •Представление символьной информации
- •Краткая информация о других системах кодирования.
- •Универсальная система кодирования текстовых данных
- •Лекция 3 Представление и обработка чисел в компьютере Системы счисления и коды, применяемые в вычислительной технике
- •Перевод из одной системы счисления в другую.
- •Двоичная система счисления (в)
- •Восьмеричная система счисления (о)
- •Шестнадцатиричная система счисления (h)
- •Информационно–логические основы построения эвм Формы представления чисел
- •Операции над двоично-десятичными числами в упакованном формате без учета знака
- •Лекция 4 Логические основы построения эвм
- •Лекция 5 Технические средства реализации информационных процессов Краткая история вычислительной техники
- •Классическая архитектура эвм
- •Магистрально-модульный принцип построения компьютера
- •Лекция 6 Программное обеспечение эвм
- •Операционные системы
- •Лекция 7 Модели решения функциональных и вычислительных задач
- •Что такое модель?
- •Классификация моделей. Материальные и информационные модели
- •1. Область использования
- •2. Учет фактора времени и области использования
- •3. Классификация по способу представления
- •Этапы моделирования
- •Алгоритмизация и основные этапы решения инженерных задач
- •Технология решения задач на компьютере Этапы решения задач на компьютере
- •Основы структурного программирования Алгоритмы
- •Базовые алгоритмические структуры
- •Линейные алгоритмы
- •Пример алгоритма линейной структуры.
- •Пример алгоритма ветвления.
- •Модульное программирование
- •Объектно-ориентированное программирование
- •Языки программирования, их классификация
- •Транслятор, компилятор, интерпретатор
- •Контрольные вопросы:
- •Лекция 8 Технология обработки текстовой информации
- •Возможности текстовых процессоров
- •Форматирование текста Приемы форматирования текста
- •Задание параметров шрифта
- •Форматирование абзацев
- •Выделение текста с помощью мыши
- •Создание таблиц и работа с таблицами в текстовом редакторе
- •Структура таблицы
- •Создание оглавления средствами текстового процессора
- •Использование стилей заголовков
- •Лекция 9 Технология обработки графической информации Кодирование графической информации
- •Цветовые модели.
- •Векторное и фрактальное изображения.
- •Преобразование файлов из одного формата в другой
- •Преобразование файлов из растрового формата в векторный
- •Преобразование файлов одного векторного формата в другой
- •Лекция 10 Технология обработки числовой информации, табличный процессор
- •Мультимедиа технологии. Компьютерные презентации с использованием мультимедиа технологии
- •Начало работы
- •6.2. Создание мультимедийных презентаций. Настройка параметров демонстрации п Рис. 1. Выбор разметки слайда ервая презентация
- •Оформление слайда
- •Дополнительные объекты
- •Анимация
- •Показ слайдов
- •Лекция 11 Сжатие информации
- •1 Основные понятия баз данных
- •Определение основных терминов
- •Основные требования, предъявляемые к банкам данных
- •Компоненты банка данных
- •Пользователи бд и субд
- •2 Классификация бд
- •Классификация баз данных
- •Классификация субд
- •Основные функции субд
- •1. Непосредственное управление данными во внешней памяти
- •2. Управление буферами оперативной памяти
- •3. Управление транзакциями
- •4. Журнализация
- •5. Поддержка языков бд
- •Функциональные возможности субд
- •3 Проектирование баз данных Подходы к проектированию
- •Архитектура субд
- •Методология проектирования баз данных
- •Основные этапы разработки бд
- •4 Модели организации баз данных
- •Иерархическая модель базы данных
- •Сетевая модель базы данных.
- •Операции над данными в сетевой модели бд.
- •Достоинства и недостатки ранних субд
- •Объектно-ориентированные субд
- •Объектно-реляционные субд
- •5 Реляционный подход к построению инфологической модели Реляционная модель данных
- •Понятие информационного объекта
- •Нормализация отношений
- •Свойства отношений.
- •Простые и составные ключи
- •6. Работа с субд ms Access Объекты Microsoft Access.
- •Работа с таблицами
- •Создание межтабличных связей
- •Работа с запросами
- •Запросы и фильтры
- •Работа с формами
- •Работа с отчётами
- •Программные системы в научных исследованиях, использование пакетов математических и инженерных расчетов Система MathCad (Mathematical Computer Aided Design)
- •MathCad-документ и его структура
- •Элементарные математические встроенные функции
- •Функции, определяемые пользователем
- •Условия и функция if
- •Индексированные переменные и итерация
- •К ак выглядит
- •Аргументы:
- •Аргументы:
- •Аргументы:
Компоненты банка данных
Определение банка данных предполагает, что с функционально-организационной точки зрения банк данных является сложной человеко-машинной системой, включающей в себя все подсистемы, необходимые для надежного, эффективного и продолжительного во времени функционирования.
В структуре банка данных выделяют следующие компоненты:
· Информационная база;
· Лингвистические средства;
· Программные средства;
· Технические средства;
· Организационно-административные подсистемы и нормативно-методическое обеспечение.
Организационно-методические средства - это совокупность инструкций, методических и регламентирующих материалов, описаний структуры и процедуры работы пользователя с СУБД и БД.
Пользователи бд и субд
Пользователей возможно разделить на две основные категории: конечные пользователи; администраторы баз данных.
Особо следует поговорить об администраторе базы данных (АБД). Естественно, что база данных строится для конечного пользователя (КП). Однако первоначально предполагалось, что КП не смогут работать без специалиста-программиста, которого назвали администратором базы данных. С появлением СУБД они взяли на себя значительную часть функций АБД, особенно для БД с небольшим объемом данных. Однако для крупных централизованных и распределенных баз данных потребность в АБД сохранилась. В широком плане под АБД понимают системных аналитиков, проектировщиков структур данных и информационного обеспечения, проектировщиков технологии процессов обработки, системных и прикладных программистов, операторов, специалистов в предметной области и по техническому обслуживанию. Иными словами, в крупных базах данных это могут быть коллективы специалистов. В обязанности АБД входит:
1) анализ предметной области, статус информации и пользователей;
2) проектирование структуры и модификация данных;
3) задание и обеспечение целостности;
4) загрузка и ведение БД;
5) защита данных;
6) обеспечение восстановления БД;
7) сбор и статистическая обработка обращений к БД, анализ эффективности функционирования БД;
8) работа с пользователем.
2 Классификация бд
Классификация - разделение множества на подмножества по неформально предложенному признаку. В силу многогранности баз данных и СУБД (комплекса технических и программных средств для хранения, поиска, защиты и использования данных) имеется множество классификационных признаков. Классификация БД по основным из них приведена на рис. 2.1. Базы данных могут классифицироваться и с точки зрения экономической: по условиям предоставления услуг - бесплатные и платные (бесприбыльные, коммерческие); по форме собственности - государственные, негосударственные; по степени доступности - общедоступные, с ограниченным кругом пользователей.
Рисунок 2.1 Классификация баз данных
Классификация баз данных
В мире существует множество СУБД. Несмотря на их различие, все они опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий.
СУБД носит централизованный характер. Что предполагает необходимость существования некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данными, хранимыми в базе.
По технологии обработки данных БД делятся на:
Централизованные и Распределённые.
Централизованная БД хранится в памяти одной вычислительной системы (применяется в локальных сетях ПК).
Централизованные БД могут быть и с сетевым доступом.
Архитектуры систем централизованных БД с сетевым доступом подразделяются на файл-сервер и клиент-сервер.
Рисунок 2.2 БД с сетевым доступом (Файл-сервер)
Архитектура систем БД с сетевым доступом (Файл-сервер) как показано на рисунке 2.2. предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На ней хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети являются рабочими станциями. Файлы БД в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность системы падает.
Рисунок 2.3. БД с сетевым доступом Клиент - сервер
В архитектуре Клиент-сервер (рисунок 2.3) подразумевается, что помимо хранения централизованной БД центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объёма обработки данных. Запрос на данные клиента, порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлечённые данные (но не файлы) транспортируются по сети от сервера к клиенту.
Пример БД – деловой ежедневник, в котором каждому календарному дню выделено по странице. Даже в отсутствии там записей, он не перестаёт быть ежедневником, т.к. имеет структуру, отличающую его от записных книжек, рабочих тетрадей и т.п. Другие примеры БД: база данных больных в поликлинике, БД по видеофильмам (видеотека), БД по сотрудникам организации (Ф.И.О., пол, дата рождения, место жительство, телефон, состав семьи и т.д.)
Распределённая БД состоит из нескольких частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети (работа с такой БД происходит с помощью СУБД).
По способу доступа к данным БД разделяются на:
БД с локальным и удаленным доступом.
БД с локальным доступом называется, если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределённый доступ к такой базе. Такой способ использования БД часто применяют в локальных сетях ПК.
БД с удалённым (сетевым) доступом называется когда, части БД могут пересекаться или даже дублироваться, но хранятся в различных ЭВМ вычислительной сети.
Для работы с созданной БД пользователю или администратору БД следует иметь перечень файлов-таблиц с описанием состава их данных (структуры, схемы). Для этого создается специальный файл, называемый словарем данных (депозитарием, словарем-справочником, энциклопедией). Описание БД относится к метаинформации.
В качестве технических средств могут выступать супер- или персональные компьютеры с соответствующими периферийными устройствами.