Математические методы и информационные технологии в научных исследованиях. Практикум (для организации самостоятельной работы адъюнктов, направление по

обеспечение жизнеспособности всего автоматизированного банка данных, обеспечение защиты и секретности данных;

восстановление баз данных после сбоев;

ведение учета работы с базами данных.

Набор средств СУБД:

обеспечение определенных способов доступа к данным;

общие операции, выполняемые средствами СУБД: операция поиска, исправления, добавления, удаления данных, причем, операция поиска является главной среди перечисленных.

Учет особенностей обработки данных в какой-либо предметной области позволяет спроектировать специализированные СУБД, ориентированные на применение АСУ предприятий с дискретным характером производства.

Существуют также универсальные СУБД, используемые для различных приложений. При настройке универсальных СУБД для конкретных приложений они должны обладать соответствующими средствами.

Процесс настройки СУБД на конкретную область применения называется

генерацией системы.

К универсальным системам управления базами данных относятся:

системы dBase, Paradox, Microsoft Access, MS DOS, UNIX, Windows, Oracle.

Этапы создания базы данных Поле Базы Данных – данные ОДНОГО типа, размещённые под единым

названием. Различать ИМЯ поля и ДАННЫЕ одного Поля.

Запись Базы Данных – данные об ОДНОМ реальном объекте по ВСЕМ Полям Базы данных.

Первый этап – отобрать данные из Предметной области о реальных объектах и событиях для определения названия и содержания каждого Поля Таблицы Базы данных.

На данном этапе определить, какие из Полей будут использоваться в качестве Ключевых для создания связей между Таблицами Базы данных.

Поле Базы данных можно назвать Ключевым, если его значения гарантированно не содержат повторяющихся значений.

Второй этап - выполнить предварительную подготовку графических данных (рисунки, фото, схемы, чертежи, диаграммы и т.д.) в программах работы с графикой, например Paint (растровая графика), MS Excel (диаграммы, чертежи), MS Word (встроенный графический редактор векторного типа).

Один из способов предварительной подготовки графических данных: все графические объекты обработать в программах обработки Графики по двум параметрам:

переСохранить расширение jpg в расширение bmp средствами

71

программы;

уменьшить размер фото по размеру отображения, по объёму в Кбайтах.

Создание заготовок графических данных для Базы данных:

в программе MS Word: вставить/ рисунок из файла, уменьшить размер, скопировать

в программе Microsoft Access: в поле типа OLE выполнить команды

Правка / Специальная вставка / Picture. Успешной вставкой графического объекта в Базе данных будет отображение в Поле Базы данных «рисунок» или «точечный рисунок»

Третий этап - в программе MS Access создать в режиме Конструктора структуру каждой из Таблиц Базы данных с указанием Имени Поля, Типа размещаемых в этом Поле данных, выбрать для каждого Свойства Поля, возможные в данной версии программы MS Access.

Для каждого Ключевого Поля установить Ключ либо для двух Полей установить составной Ключ.

Четвёртый этап - в программе MS Access для каждой из Таблиц перейти из режима Конструктора в режиме Ввода данных, внести все записи, ранее заготовленные файлы.

Пятый этап - в программе MS Access установить Связи между Таблицами Базы данных, для чего каждую Таблицу следует закрыть и выполнить следующие действия: в главном меню программы MS Access выбрать Сервис/Схема данных, выбрать названия связываемых Таблиц, установить флажки на обновление связей и целостность данных. В режиме работы с Таблицей появятся знаки «+» для возможности просмотра данных в Таблице, связанной с данной Таблицей.

Условия для связывания таблиц - в каждой из таблиц наличие одинакового Поля

•по названию;

•по содержанию данных в этом Поле;

•по количеству данных в этом Поле;

•поле должно быть Ключевым.

База данных готова к работе.

Начало практической работы

Цель: изучить программные возможности MS Access для создания архива, освоить создание Базы данных, применить полученную Базу данных для работы с библиотечным фондом..

Программное обеспечение: MS Access, современный браузеры.

72

Ход работы

Использовать собранный материал из практической работы 2.3.2. Использовать встроенную помощь в программе MS Access в режиме

«домашняя страница».

Задание 1. Создать Базу данных «Библиографический список выпускной работы адъюнкта».

Порядок работы

1)Используя ресурсы глобальной сети, библиотечные ресурсы, печатные учебники и пособия, отобрать данные для библиографического списка по теме Вашей выпускной работы адъюнкта.

Продумать названия Полей Базы данных, например, Автор, Название, Издательство, Год издания, Фото титула и т.д.

Разбить Поля на две или три Таблицы Базы данных, постараться исключить избыточность данных при этом не потерять читаемость Таблиц Базы данных. Придумать дополнительные Поля, которые Вы будете использовать в качестве Ключевых для связи Таблиц Базы данных, например, инвентарный номер.

2)Выполнить предварительную подготовку графических данных – собрать файлы с фото титульного листа, фото оглавления книги, фото автора книги. Заготовленные файлы привести в формат, распознаваемый версией программы Microsoft Access, установленной на Вашем компьютере.

3)В программе MS Access создать в режиме Конструктора структуру каждой из Таблиц Базы данных с указанием имени Поля, выбора Типа размещаемых в этом Поле данных, уточнения для каждого Свойства Поля, возможных в данной версии программы MS Access.

Для каждого Ключевого Поля установить Ключ либо для двух Полей установить составной Ключ.

4)В программе MS Access для каждой из Таблиц перейти из режима Конструктора в режиме Ввода данных, внести все записи, ранее заготовленные файлы.

5)В программе MS Access установить Связи между Таблицами Базы данных, для чего каждую Таблицу следует закрыть и выполнить следующие действия: в главном меню программы MS Access выбрать Сервис/Схема данных, выбрать названия связываемых Таблиц, установить флажки на обновление связей и целостность данных. В режиме работы с Таблицей появятся знаки «+» для возможности просмотра данных в Таблице, связанной

сданной Таблицей.

База данных готова к работе.

5)В программе MS Access для каждой из Таблиц создать в режиме Мастера Форму с включением Полей, содержащих файлы и графические данные. Далее перейти из режима Конструктора Формы и отредактировать размещение Поля на экране, размеры окна просмотра под размеры

73

отображаемого фото, установить цвет, тип, толщину границы окна просмотра для всех Полей, включённых в Форму.

6)В программе MS Access создать в режиме Мастера Запросы к Базе данных и выполнить данные запросы по следующим признакам:

6.1.выбрать всю литературу, изданную не ранее 2018 года;

6.2.выбрать всю литературу автора Фамилия И.О.;

6.3.выбрать всю литературу Издательства «Название». Работа завершена.

2.3.8.Практическая работа «Представление предметной области

различными моделями данных при создании базы данных»

Отображение предметной области при создании базы данных производится отбором объектов реального мира и указанием отношений между ними.

Банк данных хранит ограниченное количество информации об объектах реального мира и отношения между этими объектами через данные и связи между этими данными, представленными на логическом уровне в виде модели данных.

Основное назначение модели данных состоит в возможности представления информационной картины без отвлекающих деталей, связанных с особенностями хранения.

Модель данных является инструментом, с помощью которого разрабатывается стратегия получения любых данных, хранящихся в банке.

На основе единой модели можно составить множество различных подмоделей, теоретически они могут сильно отличаться от общей модели данных.

Представляется возможность указать алгоритм, с помощью которого данные со структурой подмодели получаются из базы данных, построенной в соответствии с моделью.

Различают иерархическую, сетевую и реляционную модели данных. Сетевая модель данных. Отношения объектов реального мира всегда

могут быть представлены в виде некоторой сети. Это представление рисует наглядную картину реальной действительности и, кроме того, претендует на то, что может быть естественным образом отражено в долговременной памяти вычислительной (информационной) системы (рисунок 24).

74

Рисунок 24. – Сетевая модель данных.

Каждый узел сети соответствует элементу данных, отображающему группу однородных объектов реального мира. Тогда в экземпляре сети в каждом узле находится идентификатор соответствующего объекта.

Иерархическая модель данных. Более удобное представление данных достигается за счёт увеличения информационной избыточности на уровне модели данных. Шагом на пути к увеличению информационной избыточности является переход от сетевого к иерархическому представлению данных в виде совокупности деревьев. Для этого в иерархических структурах требуется повторить и несколько преобразовать некоторые вершины сети (рисунок 25).

Если на уровне сети база данных представляется в виде сложной объемной паутины, то на уровне иерархической модели базы данных представляется в виде совокупности отдельных древовидных структур, в корнях которых стоят идентификаторы объектов, а на последующих ярусах раскрываются свойства этих объектов.

На уровне логического представления некоторые отношения и связи реального мира имитируются с помощью информационной избыточности.

Это не значит, что информационная избыточность будет реальной, т.е. будет иметь место и на уровне физического отображения на долговременную память. Такое видение мира более удобно с точки зрения обработки данных.

Сетевые модели данных могут быть разложены на иерархические структуры. Модель данных, представленная как совокупность нескольких деревьев, не обладает наглядностью, т.к. не создается впечатление некоторой взаимосвязанной системы данных.

75

Рисунок 25. – Иерархическая модель данных.

Реляционная модель данных. Наиболее абстрактной моделью является реляционная модель данных, она ориентирована на интересы пользователя (программиста) и совершенно не несет в себе черт реального отображения на физическую память. Эта модель исторически возникла позже других, и ее появление оправдывается тем, что по мере усложнения информационных систем и прогресса в устройствах долговременной памяти поддержание математического обеспечения, несущего в себе черты «суеты представления», обходится очень дорого.

Реляционная модель получается путём дальнейшей формализации иерархической модели, для чего все связи между объектами задаются путём явной фиксации идентификаторов объектов в записях.

Реляционная модель может быть представлена в виде однородных таблиц (отношений), которые напоминают стандартные последовательные файлы. Однако это очень упрощенная точка зрения. Дело в том, что последовательный файл предполагает определенную упорядоченность и обработку в соответствии с этой упорядоченностью, так, например, предполагается вход со стороны одного поля (ключа сортировки).

Существенное отличие реляционной модели от обыкновенного последовательного файла заключается в том, что все столбцы в таблице с точки зрения входа предполагаются эквивалентными. Именно это свойство делает эту модель весьма мощной и делает невозможным отображение ее на память в виде последовательного массива данных.

Иерархическая модель данных (рисунок 25) в реляционной модели примет вид таблицы 12.

76

Таблица 12. - Вид реляционной модели данных.

Задача системы управления базой данных заключается в том, чтобы перевести запрос, сформулированный в терминах реляционной модели, в последовательность команд, осуществляющих поиск по сети.

Таким образом, реляционная модель предполагает очень высокую степень «интеллектуальности» систем управления базой данных.

Начало практической работы

Цель: изучить программные возможности MS Access для создания иерархической модели данных, освоить создание Базы данных, применить полученную Базу данных для формирования банка услуг.

Программное обеспечение: MS Access, современный браузеры.

Ход работы

Использовать встроенную помощь в программе MS Access в режиме «домашняя страница».

Задание 1. Создать средствами программы MS Access Базу данных иерархической структуры, представленной на рисунке 26. Содержание Таблиц наполнять информацией об оказании платных услуг подразделениями МЧС РФ для предприятий и населения. Данные следует брать из достоверных источников на ресурсах МЧС РФ в глобальной сети.

77

Рисунок 26. – Схема связей Таблиц Базы данных.

Порядок работы

1)Создать в режиме Конструктора структуры Таблиц Базы данных с названиями «Отдел», «Сотрудник», «Контракт», «Исполнитель», «Увлечения», «Поставщик услуг» с названиями Полей, согласно рисунку 26.

2)Продумать и добавить в структуру каждой Таблицы Базы данных Поле, которое можно использовать в качестве Ключевого (номер документа, инвентарный номер, номер паспорта и т.д.) либо в качестве составного ключа

сПолями Фамилия, Оборудование, которые не могут быть ключевыми без совмещения с полем, значения которого гарантированно не содержат повторяющихся значений.

3)В каждую из Таблиц добавить Поля с графическими данными и Поля для размещения файлов с инструкциями. В Таблицах обязательно наличие данных различного типа:

•числовые;

•дата/время;

•инструкция = документ Word;

•диаграмма, график = документ Excel;

•схема, рисунок, выполненный Вами средствами графического редактора, встроенного в программе Word;

78

•фото, возможно видео.

4)Перейти для каждой Таблицы из режима Конструктора в режим Ввода данных и внести по 5 Записей.

5)Установить связи Таблиц по схеме, указанной на рисунке 26 и проверить работу связанных Таблиц.

6)В программе MS Access для каждой из Таблиц создать в режиме Мастера Форму с включением Полей, содержащих текстовые файлы и графические данные. Далее перейти из режима Конструктора Формы и отредактировать размещение Поля на экране, размеры окна просмотра под размеры отображаемого фото, установить цвет, тип, толщину границы окна просмотра для всех Полей, включённых в Форму.

7)В программе MS Access создать в режиме Мастера Запросы к Базе данных и выполнить данные запросы по следующим признакам:

выбрать все организации со сроком установки оборудования до января 2021 года;

выбрать виды услуг населению не превышающие по сумме 12000 рублей;

выбрать фамилии сотрудников занимающихся лёгкой атлетикой.

Работа завершена.

ТЕМА 3. СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ

3.1. Корректировка опорных знаний адъюнкта для изучения темы

3.1.1. Требуемые знания и умения по теме «Сетевые технологии и их прикладные аспекты»

Знать о применении компьютеров в сфере управления страной, такие как регистрация населения, таможенные сборы, электронное голосование.

Знать о применении компьютеров в образовании - регистрация студентов, компьютерное обучение, дистанционное обучение.

Знать различие между локальными и глобальными сетями. Различать понятия клиент / сервер.

Иметь понятие о корпоративных Интернет сетях (Экстранет) и отличать их от корпоративных локальных сетей (Интранет).

Понимать, что такое Всемирная паутина (WWW) и отличать ее от Интернета.

Знать основы и термины, касающиеся Интернета, иметь представление об основных сферах применения.

Уметь осуществлять поиск информации в Интернете при помощи поисковых систем и браузера

79

Понимать значение термина «электронная почта» и знать основные сферы применения электронной почты.

Иметь представление об использовании средств электронной почты. Иметь представление о мерах безопасности при пользовании электронной

почтой.

Уметь составлять, отправлять, пересылать сообщения, использовать информационные ресурсы, предоставляемые электронной почтой.

Владеть различными средствами управления почтой - создание и переименование папок, перемещение сообщений, удаление ненужных сообщений, использование списка адресов, организация доступа к общим ресурсам.

Знать значение термина «защита информации».

Иметь представление о конфиденциальности информации, а именно использование паролей доступа. Понимать разницу между идентификатором (ID) и паролем. Понимать значение и важность понятия «право доступа».

Знать, зачем необходимо иметь резервные копии данных и программ на внешних носителях информации.

Иметь представление о разных типах компьютерных вирусов.

Понимать необходимость использования антивирусных программ при работе с файлами. Понимать опасность открытия неопознанного электронного письма и вложения.

Уметь применять антивирусные программы. Знать ограничения антивирусных программ.

Иметь представление о защите авторских прав применительно к программному обеспечению, а также в отношении графических, текстовых, аудио и видео файлов, а также применительно к скачиванию информации через Интернет.

Иметь представление о защите авторских прав применительно к распространению информации, записанной на внешние носители информации, такие как компакт-диски, zip-диски и дискеты.

Знать о законодательстве по защите информации или конвенциях принятых в стране. Понимать выполнение законов по отношению к субъектам информации и владельцам информации.

3.1.2. Тест по выявлению опорных знаний для изучения темы «Сетевые технологии и их прикладные аспекты»

1)Компьютерная сеть – это

a)это система компьютеров, связанная каналами передачи информации;

b)голосовое общение через Сеть в реальном времени;

c)количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире;

d)средство для просмотра Web-страниц.

2)К характеристикам компьютерной сети относятся следующие высказывания:

80