1.2.2. Электронные таблицы

Первая электронная таблица VisiCalc была выпущена в 1981 году, и с этого момента принято вести отсчет истории электронных таблиц как самостоятельною вида программного обеспечения. Идея выделения таблиц в особый класс документов и создание специализированной программы, выполняющей всевозможные операции с табличными данными, оказалась удачной и была подхвачена многими разработчиками. В 1983 году фирма Lotus выпустила электронную таблицу 1-2-3, ставшую на долгие годы стандартом в этой области.

Табличные процессоры обеспечивают работу с большими таблицами чисел. При работе с табличным процессором на экран выводится прямоугольная таблица, в клетках которой могут находиться числа, пояснительные тексты и формулы для расчета значений в клетке по имеющимся данным.

Все распространенные табличные процессоры позволяют:

работать с трехмерными таблицами или "рабочими книгами", каждая из которых представляет собой поименованную совокупность двумерных таблиц;

строить диаграммы по данным из различных таблиц, входящих в "рабочую книгу";

автоматически заполнять табличные ячейки числовыми или иными последовательностями (дни недели, месяцы, годы и т. д.), в nом числе и заданными пользователями;

работать с внешними базами данных;

использовать большое число встроенных функций, позволяющих при проектировании таблиц выполнять финансовые, математические, статистические и другие расчеты;

решать нелинейные уравнения и оптимизационные задачи итерационными методами;

применять разнообразные средства управления атрибутами текста (шрифт, высота букв, начертание, направление, цвет, выравнивание и т. д.);

предварительно просматривать документ перед печатью;

вычислять значения элементов таблиц по заданным формулам;

анализировать получаемые результаты;

использовать языки программирования для реализации нестандартных функций;

создавать простые схемы с помощью встроенного графического редактора;

использовать систему работы с картами, позволяющую проводить региональный анализ экономических, демографических и прочих данных и представлять их в удобном для восприятия виде;

защищать все или часть данных от неквалифицированного пользователя или несанкционированного доступа.

Наибольшей популярностью пользуются табличные процессоры Microsoft Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro, CA-SuperCalc for Windows и др.

Табличные процессоры можно использовать в следующих областях:

бухгалтерский и банковский учет;

планирование и распределение ресурсов;

проектно-сметные работы;

инженерно-технические расчеты;

обработка больших массивов информации;

исследование динамических процессов.

1.2.3. Базы данных и системы управления базами данных

Основным компонентом многопользовательских информационных технологий является банк данных. Это информационная система коллективного пользования, обеспечивающая централизованное хранение данных, их обновление и выдачу по запросам пользователей.

Банки данных хранят сведения из самых разных областей человеческой деятельности: библиотечное и банковское дело, образование и медицина, управление предприятием и государством, право, экология и т. д.

Банк данных включает одну или несколько баз данных, систему управления базами данных (СУБД) и оболочку базы данных.

Собственно данные, хранящиеся в запоминающих устройствах компьютеров, составляют базу данных (БД). По структуре представления данных БД делятся на сетевые, иерархические и реляционные. В настоящее время практически применяется только реляционная структура, в которой база данных состоит из одной или нескольких таблиц. Каждая таблица содержит информацию в виде набора записей. Каждая запись в базе данных разделена на поля по типам или смыслу содержащейся в них информации.

Примером таблицы может служить список данных о студентах колледжа с полями ФИО, дата рождения, адрес и т. д. Количество записей в этой таблице будет равно числу студентов колледжа. Другая таблица этой БД может содержать, например, оценки студентов по различным предметам.

Над данными в табличном представлении можно эффективно применять ряд стандартных элементарных операций, к которым сводятся все необходимые действия с базой данных. Комбинируя таблицы, выбирая отдельные столбцы и строки, пользователь может формировать новые таблицы для отображения на экране, для дальнейшей обработки или записи на хранение.

Концепция реляционной (табличной) модели данных была впервые выдвинута в пятидесятые годы, но широкую популярность эта модель завоевала лишь в восьмидесятых.

Работу с БД обеспечивает система управления базой данных (СУБД), которая позволяет производить поиск и сортировку информации в базе данных, а также добавлять и удалять записи в БД и создавать различные отчеты на основе запросов к одной или нескольким БД. Например, к описанной выше БД можно обратиться с запросом "выбрать всех студентов, родившихся в январе и имеющих средний балл не менее 4".

СУБД реляционного типа освобождает пользователя от необходимости знать форматы хранения данных, методы доступа и методы управления памятью. Изменение физической структуры базы данных не влияет на работоспособность прикладных программ, работающих с нею.

Запросы формулируются на специальном языке. Популярным языком такого рода является реляционный язык SQL (Structured Query Language), который является международным стандартом языка запросов.

По степени универсальности различают два класса СУБД:

системы общего назначения;

специализированные системы.

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо предметную область или на информационные потребности какой-либо группы пользователей. Каждая система такого рода реализуется как программный продукт, способный функционировать на некоторой модели компьютеров в определенной операционной системе и поставляется многим пользователям как коммерческое изделие. Такие СУБД обладают средствами настройки на работу с конкретной базой данных.

Специализированные СУБД создаются в редких случаях при невозможности или нецелесообразности использования СУБД общего назначения.

Современные СУБД предоставляют пользователю мощные средства работы с данными и автоматически выполняют такие системные функции, как восстановление после сбоя и одновременный доступ нескольких пользователей к общим данным.

К числу известных простейших СУБД относятся dBase, Clipper, Foxbase, R:BASE, Paradox, Data Ease, Clarion и т. д.

К современным СУБД реляционного типа относятся FoxPro, Access, Oracle, Progress, Informix и т. д.

При одновременной работе с базой данных нескольких пользователей предполагается выполнение СУБД следующих функций:

блокировки базы данных, файла, записи, поля;

идентификации станции, установившей блокировку;

обновления информации после модификации;

контроля времени и повторения обращения;

обработки транзакции (транзакция — последовательность операций пользователя над базой данных, которая сохраняет ее логическую целостность);

работы с сетевыми операционными системами (LAN Manager, NetWare, Unix).

Все рассматриваемые программные средства обладают автоматизированными средствами создания экранных форм, запросов, отчетов, меню, наклеек, стандартных писем. Для создания указанных визуальных и структурных объектов ряд СУБД использует специальные инструментальные средства, называемые "мастерами".

Базы данных прочно вошли в жизнь. Однако сегодня множество компаний столкнулось с серьезной проблемой — необходимостью быстрого принятия решений на основе данных из разнородных, подчас несовместимых друг с другом систем. Например, в одном подразделении фирмы используется Paradox, в другом — FoxPro, корпоративные данные находятся под управлением Oracle или Informix, а руководитель должен иметь под рукой сводку на основе всей информации, допустим в виде аналитического документа Word.

Для решения проблемы доступа к разнородным данным разработаны стандарты на методы обращения к базам данных, например ODBC или IDAPI.

Большое значение приобретают системы распределенных баз данных, состоящие из нескольких БД, размещенных на компьютерах, физически удаленных друг от друга.