33. Основні етапи розв’язування прикладних задач з використанням еом.

Отримавши задачу, користувач, виходячи з її умови, вирішує, яким програмним засобом можна скористатися для її розв'язання. Якщо в складі програмного забезпечення є програма, придатна для цього, то користувач вибирає її як інструмент, якщо ж ні, то доводиться створювати нову спеціальну програму, виконання якої призведе до очікуваного результату. Наприклад, нам необхідно оформити газету, присвячену якійсь події. Вочевидь, що для розв'язування цієї задачі будь-який комп'ютер має необхідні програми, що дозволяють оформити тексти та графічні зображення різної складності (це текстові та графічні редактори, настільні видавницькі системи тощо). Інший приклад: необхідно побудувати графік заданої функції. І для розв'язування цієї задачі комп'ютер має необхідне програмне забезпечення - електронні таблиці. Однак є величезна категорія задач, для розв'язку яких не існує відповідного програмного забезпечення, або існуюче програмне забезпечення з деяких причин нас не влаштовує. В цьому випадку ми повинні самостійно написати програму для виконання поставленої мети. Розглянемо технологію розв'язання прикладної задачі на ЕОМ (зверніть увагу, що задачі будуть нескладні і тому можна було б скористатися і наявним програмним забезпечення для їх розв'язання, але з навчальною метою ми прослідкуємо етап створення самостійного програмного продукту). Розв'язування будь-якої задачі починається з її постановки. На цьому етапі треба чітко з'ясувати, що дано і що треба знайти. Тобто треба добре уявити, в чому полягає дана задача, які необхідні початкові дані для її розв'язання, та що можна вважати за очікуваний результат. Другим етапом розв'язування задач є побудова математичної моделі. Наступним етапом є розробка алгоритму на основі побудованої математичної моделі. Для цього можна використати вже відомі методи та способи розв'язування отриманих математичних співвідношень, причому при наявності кількох методів розв'язання необхідно вибрати оптимальний, провівши їх оцінку та аналіз. Якщо серед існуючих методів розв'язання необхідний відсутній, треба розробити власний. Під час створення складних алгоритмів застосовується метод покрокової деталізації, який полягає в тому, що складний алгоритм розбивається на прості підзадачі, кожна з яких в свою чергу може розбиватися на ще простіші. Такий підхід дозволяє також розбити алгоритм на окремі частини - модулі, реалізацію кожного з яких доручити окремому програмісту. В цьому випадку програміст концентрується на розв'язанні окремої підзадачі, використовуючи для цього свої методи. Останнім етапом у методі покрокової розробки є об'єднання окремих модулів у єдине ціле. Для цього між всіма модулями повинні бути встановлені зв'язки, тобто узгоджена передача інформації від одних модулів до інших. Це дуже важка робота і від оптимальності вибору вхідних та вихідних параметрів окремих модулів кінець кінцем залежить оптимальність роботі всієї програми. Алгоритм, призначений для комп'ютерної реалізації, має бути записаний однією з мов програмування. На даному етапі розвитку комп'ютерної техніки різноманітність існуючих мов програмування дає програмісту можливість вибрати оптимальний варіант для отримання бажаного результату.

А враховуючи можливість розбиття алгоритму на окремі модулі, реалізацію кожної підзадачі взагалі можна виконати різними засобами. Написану вибраною мовою програмування програму необхідно тепер налагодити та протестувати. Під налагоджуванням програми розуміється процес випробування роботи програми з виправленням виявлених при цьому помилок. Виправити помилки, пов'язані з правилами написання програм, вам допомагає середовище програмування, а ось логічні помилки виправити набагато важче. В цьому вам можуть допомогти правильно підібрані тести. Останній етап - це використання програми для отримання шуканих результатів. На цьому етапі обов'язково ще раз перевірити правильність очікуваних результатів. Якщо отримані результати являються помилковими, необхідно повернутися до одного з попередніх етапів (іноді, навіть, до найпершого - постановки задачі) і ще раз перевірити правильність зроблених робіт. Можливо, що на деяких етапах буде необхідно доопрацювати або повністю переробити весь етап. Тепер програму можна експлуатувати і, навіть, пропонувати іншим користувачам, доповнивши її необхідною документацією. Отже, основними етапами розв'язку задачі за допомогою ЕОМ є наступні:

1. постановка задачі;

2. побудова математичної моделі;

3. розробка алгоритму;

4. опис алгоритму мовою програмування;

5. тестування та налагоджування програм;

6. експлуатація програми.

Реляційний тип бази даних сьогодні найбільш поширений. Концепція реляційної бази даних розроблена Е. Ф. Коддом (E .D. Codd) у 1970 р. В основі бази даних лежить математичне поняття відношення (від англ. relatoin). Відношення подається у вигляді декількох таблиць і з'язками між таблицями. Кожне відношення має ім'я і складається з поіменованих атрибутів (стовпців) диних. Кожний рядок диних містить по одному значенню кожного з атрибутів. Тобто для зв'язку між таблицями використовують поле, значення якого не повторюється в різних записах. Це поле називають ключовим. Мета запровадження реляційних зв'язків - мінімізувати дублювання даних і забезпечити можливість опрацьовувати (шукати) дані з декількох таблиць. Значна перевага реляційної бази даних полягає у простій логічній структурі, за якою сховані теоретичні знання, що немали СУБД першого покоління (у мережевих та ієрархічних).

Вимоги до знань учнів: визначення та призначення баз даних, визначення та призначення систем управління базами даних та інф. – пошуковими системами, основні операції, які можна виконувати з даними в СУБД, правила проектування та створення бази даних, фільтрування та пошуку інформації в базі даних за допомогою запитів.

Вимоги до умінь учнів: завантаження СУБД, виконувати проектування бази даних, створюв. Та заповнювати базу даних, редагувати дані у базі, зв’язувати дані у базі, виконувати основні операції з об’єктами, фільтрувати та впорядковувати дані, організовувати потрібний пошук інф.,опрацьовувати дані різних типів за допомогою вбудованих функцій, виконувати операції з файлами бази даних, створювати звіти, виконувати прості та складні запити.

Учні повинні мати уявлення про: типи моделей баз даних, штучний інтелект.

Розрізняють фактографічні і документальні бази даних.

У фактографічних базах даних містяться короткі відомості про об'єкти, що описуються, подані в точно визначеному форматі. Наприклад, бази даних книжкового фонду бібліотеки, кадрового складу установи, наявності авіаквитків в касі швидше за все будуть організовані як фактографічні. У базі даних бібліотеки про кожну книжку зберігаються бібліографічні відомості: рік видання, автор, назва, видавництво тощо. Зрозуміло, текст книжки в базі даних міститися не буде. У базі даних відділу кадрів установи зберігаються анкетні дані співробітників: прізвище, ім'я, по батькові, рік і місце народження тощо.

Бази даних стосовно законодавчих актів в галузі карного права, сучасної музики напевно будуть організовані як документальні. Перша з них буде містити тексти законів; друга — тексти і ноти пісень, біографічну і довідкову інформацію про життя і творчість композиторів, поетів, ви­конавців, звукові записи і відеокліпи. Отже, документальна БД містить інформацію різного типу: текстову, графічну, звукову, мультимедійну.

ЯКЩО(<логічний вираз>, <вираз1>, <вираз2>);

І(<логічний вираз1>, <логічний вираз2>);

АБО(<логічний вираз1>, <логічний вираз2>).

Діаграми.

Для наочного відображення даних, які входять в ЕТ, служать діаграми і графіки. Вони розміщуються звичайно на робочому аркуші і дають можливість порівнювати дані, виявляти закономірності. Excel надає надзвичайно широкі можливості в побудові усіляких видів діаграм (лінійчастих і кругових, кільцевих і пелюсткових тощо).

Діаграму можна побудувати за допомогою майстра і автоматично.

При використанні майстра діаграм на робочому столі виділяємо комірки з даними, що мають бути відбиті на діаграмі. Клацаєм по кнопці Мастер діаграм на панелі інструментів або користуємся командою меню Вставка-Диаграмма. Далі виконуємо послідовність дій, які нам потрібно виконати.

Для автоматичної побудови діаграми виділяємо потрібний діапазон даних і натискаєм клавішу F11.

Підтримка баз даних.

Часто інформацію про об’єкти зручно подавати списками. Спиок складається із записів, причому кожний з них відповідає певному об’єкту, а властивості об’єкта відображаються в полях запису. У цьому разі список аналогічний таблиці, що входить до складу бази даних.

В Excel записи формують з рядків електронної таблиці, а поля із стовбців.

визначає колір зображення. Повноколірні зображення на відміну від вище розглянутих є багатоканальними і залежать від колірної моделі (RGB, CMY, CMYK, Lab, HBS), які різняться за глибиною кольорів і способом математичного опису кольорів. Розмір файлу. Засобами растрової графіки створюють та обробляють зображення, що потребують високої точності у передачі кольорів та напівтонів. Розміри файлів напряму зв'язані зі збільшенням роздільчості і можуть сягати десятки мегабайтів.Масштабування растрових зображень. При збільшенні растрового зображення, можна спостерігати пікселізацію, тобто при масштабуванні збільшується розмір точок і стають помітними елементи растра. Для усунення цього, потрібно заздалегідь оцифрувати оригінал із роздільністю, достатньої для якісного відтворення при масштабуванні. Або, при масштабуванні застосовують метод інтерполяції, коли при збільшенні зображення, додається необхідне число проміжкових точок. Прикладні програми растрової графіки призначені для створення книжкових та журнальних ілюстрацій, обробки оцифрованих фотографій, слайдів, відеокадрів, кадрів мультиплікаційних фільмів. Найпопулярнішими прикладними програмами є продукти фірм

• Adobe - PhotoShop, • Corel - PhotoPaint, • Macromedia - FireWorks, • Fractal Design - Painter, • стандартний додаток у Windows - Paint.

Але растрова графіка має свої переваги і недоліки. Переваги: простота автоматизованого вводу (оцифрування) зображень, фотографій, слайдів, рисунків за допомогою сканерів, відеокамер, цифрових фотоапаратів; фотореалістичність. Можна отримувати різні ефекти, такі як туман, розмитість, тонко регулювати кольори, створювати глибину предметів.

Недоліки: Складність управління окремими фрагментами зображення. Потрібно самостійно виділяти ділянку, що є складним процесом. Растрове зображення має певну роздільчість і глибину представлення кольорів. Ці параметри можна змінювати лише у визначених межах і, як правило, із втратою якості. Розмір файлу є пропорційним до площі зображення, роздільності і типу зображення, і, переважно, при хорошій якості є великим.

Векторна графіка• На відміну від растрової графіки, у векторній графіці базовим елементом є лінія, яка описується математичною формулою. Таке представлення даних компактніше, але побудова об'єктів супроводжується неперервним перерахунком параметрів кривої у координати екранного або друкованого зображення. Лінія є елементарним об'єктом, якому притаманні певні особливості: форма, товщина, колір, тощо. Любий об'єкт (прямокутник, еліпс, текст і навіть пряма лінія) сприймається як криві лінії. Виключення складають лише імпортовані растрові об'єкти. Векторні об'єкти завжди мають шлях, що визначає їх форму. Якщо шлях є замкненим, тобто кінцева точка співпадає з початковою, об'єкт має внутрішню ділянку, яка може бути заповненою кольором або іншими об'єктами. Всі шляхи містять дві компоненти: сегменти та вузли. Шлях уявляє собою маршрут, що з'єднує початкову та кінцеву точку. Сегмент - окрема частина шляху, може бути як прямою, так і кривою лінією. Вузол - початкова або кінцева точка сегмента. Кожен елемент векторної графіки містить ці три основні елементи і дозволяє їх редагування.