- •Информатика
- •Утверждено редакционно-издательским советом университета
- •О структуре курса
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос Для технических, экономических и гуманитарных специальностей
- •Для направления подготовки «Автоматизация и управление»
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.3. Перечень видов практических занятий и видов контроля
- •Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (объем дисциплины 220 часов)
- •Раздел 1. Введение. Информация и информатика
- •(12 Часов)
- •Раздел 2. Вычислительная техника (8 часов )
- •Раздел 3. Программное обеспечение компьютеров (32 часа)
- •(40 Часов)
- •(32 Часа)
- •Раздел 9. Информационные системы и информационное общество ( 8 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины “Информатика” (Первый семестр)
- •Информатика, ч.1
- •Раздел 3
- •Раздел 4
- •Раздел 5
- •Редактирование и форматирование документов
- •Локальные и глобальные сети. Интернет. Основные понятия
- •Структурно-логическая схема дисциплины “Информатика” (Второй семестр)
- •Информатика, ч.2
- •Раздел 8
- •Раздел 9
- •2.4. Практический блок
- •Лабораторный практикум (очная форма обучения)
- •Лабораторный практикум (очно-заочная форма обучения)
- •Лабораторный практикум (заочная форма обучения)
- •2.5. Временной график изучения дисциплины
- •Балльно-рейтинговая система
- •Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список Основной:
- •Дополнительный:
- •3.2. Опорный конспект по дисциплине * введение
- •Раздел 1. Информация и информатика
- •При работе с данным разделом Вам предстоит:
- •Понятие об информации. Кодирование информации
- •1.1.5. Представление чисел в научном (экспоненциальном) формате
- •Файлы и файловая структура
- •Раздел 2. Вычислительная техника
- •При работе с данным разделом Вам предстоит:
- •2.1. Электронные вычислительные машины, основные устройства, этапы и тенденции развития
- •2.2. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера
- •Монитор
- •Оперативная память
- •Раздел 3. Программное обеспечение компьютеров
- •При работе с этим разделом необходимо:
- •3.1. Системные и прикладные программы
- •3.2. Языки программирования. Алгоритм и программа. Компиляторы и интерпретаторы
- •3.3. Защита и резервирование информации
- •Раздел 4. Сетевые технологии обработки информации
- •В процессе работы с разделом Вам предстоит:
- •4.1. Локальные и глобальные сети. Интернет. Основные понятия
- •4.2. Услуги и адресация Интернета. Электронная почта
- •Раздел 5. Создание текстовых и графических документов
- •5.1. Редактирование и форматирование документов
- •5.2. Работа с таблицами и формулами
- •5.3. Схемы и диаграммы в Word и Writer
- •Раздел 6. Обработка данных средствами электронных таблиц (эт)
- •В процессе работы с разделом Вам предстоит:
- •6.1. Табличные процессоры и их характеристики
- •Имена строк – это их номера. В каждой электронной таблице более 65000 строк.
- •6.2. Копирование формул. Абсолютные и относительные адреса ячеек
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Пример 5
- •Пример 6
- •Пример 7
- •Пример 8
- •6.3. Работа с функциями электронных таблиц
- •Пример 1
- •Пример 2 Вычислить
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Раздел 7. Реализация в эт управленческих и экономических задач
- •В процессе работы с разделом Вам предстоит:
- •7.1. Системы принятия решений (экспертные системы) (Тема изучается студентами всех специальностей, кроме 080502.65, 080506.65, 080507.65 и 080105.65)
- •7.1.2. Разработка системы принятия решений об аттестации знаний абитуриента
- •Правила вывода
- •1) Общая схема решения
- •2) Разработка базы данных для системы принятия решений
- •3) Построение дерева принятия решений
- •4) Реализация системы принятия решений в электронной таблице
- •7.2. Финансовые вычисления в эт. Балансовая модель (Тема изучается только студентами спец. 080502.65, 080506.65, 080507.65 и 080105.65)
- •Пример 1
- •Введем в любую ячейку эт формулу
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Пример 5
- •7.3. Оптимизация управленческих задач
- •1) Построение математической модели
- •2) Разработка эт с начальным планом решения
- •3) Улучшение (оптимизация) плана перевозок
- •Раздел 8. Технологии хранения и поиска информации в базах данных (бд)
- •В процессе работы с разделом Вам предстоит:
- •В. Создание базы данных.
- •8.1. Основные понятия. Модели данных
- •Иерархическая модель данных
- •8.2. Структурные элементы реляционных бд. Нормализация отношений и типы связей в бд
- •8.3. Создание базы данных
- •1) Отбор атрибутов, сведения о которых должны храниться в бд
- •2) Выбор системы управления базами данных (субд).
- •Раздел 9. Информационные системы и информационное общество
- •9.1. Информационные системы и их классификация
- •9.2. Информационное общество, его гуманитарные и правовые проблемы
- •9.3. Информатика и информатизация образования
- •Заключение
- •Технические и программные средства обеспечения дисциплины
- •3.4. Глоссарий (краткий словарь терминов)
- •3.5. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Общие указания
- •Блок тестов текущего контроля.
- •Блок тестов рубежного контроля.
- •Блок итогового контроля за первый семестр.
- •Блок итогового контроля за второй семестр.
- •4.2. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •4.2.1. Предисловие
- •Правила вывода:
- •4.2.2.3. Разработка системы принятия решений о продаже акций предприятия
- •4.2.2.4. Разработка системы принятия решений о диагностике неисправности телевизора
- •3) Реализация системы принятия решения в электронной таблице (эт)
- •4.2.3. Оптимизация управленческих и экономических задач
- •4.2.3.1. Принципы решения задач оптимизации
- •4.2.3.2. Решение транспортной задачи
- •Определение возможных режимов работы
- •Определение возможного графика работы
- •Определение числа работников, выходящих на работу каждый день согласно данному графику
- •Определение целевой функции задачи
- •4.2.3.4. Задача планирования выпуска продукции
- •4.2.3.3. Задача о распределении ресурсов
- •4.2.3.6. Задача об оптимальном составе сплава
- •4.2.3.7. Задача о производстве красок
- •4.2.4. Проектирование баз данных (бд)
- •4.2.4.1. Основные понятия
- •4.2.4.3. Пример выполнения курсовой работы по проектированию баз данных
- •Приложение 1
- •1.3.3. Реализация балансовой модели в электронной таблице (эт)
- •2. Задания на контрольную работу
- •Варианты контрольного задания
- •Задание 2
- •4.4. Блок тренировочных тестов текущего контроля (по темам дисциплины) Тест № 1 (к теме 1.1. Раздел 1)
- •2. Чем различаются понятия информация и данные?
- •3. Что такое дискретизация информации?
- •4. Что понимается под кодированием информации?
- •Тест № 2 (к теме 1.2. Раздел 1)
- •Тест № 3 (к теме 2.1. Раздел 2)
- •Для каких целей служит оперативное запоминающее устройство?
- •Перечислите наиболее важные характеристики эвм.
- •Что такое открытая архитектура компьютера?
- •Что из себя представляет многопроцессорная архитектура эвм?
- •В чем особенность кэш-памяти?
- •Тест № 4 (к теме 2.2. Раздел 2)
- •Тест № 5 (к теме 3.1. Раздел 3)
- •Что такое сетевая ос?
- •Что такое многопользовательская ос?
- •Тест № 6 (к теме 3.2. Раздел 3)
- •2. Назовите функции программы-компилятора.
- •Перечислите основные классы системных программ.
- •Перечислите основные классы прикладных программ.
- •Что такое алгоритм?
- •Что такое машинный код?
- •Дайте характеристику языку программирования низкого уровня.
- •Тест № 7 (к теме 3.3. Раздел 3)
- •Тест № 8 ( к Разделу 4)
- •Тест № 9 (к Разделу 5)
- •Тест № 10 (к теме 6.1. Раздел 6)
- •Тест № 11 ( к теме 6.2. Раздел 6)
- •Тест № 12 (к теме 6.3. Раздел 6)
- •Тест № 13 (к Разделу 7)
- •Тест № 14 (к теме 8.1. Раздел 8)
- •Тест № 15 (к теме 8.2. Раздел 8)
- •Тест № 16 (к теме 8.3. Раздел 8)
- •Тест № 17 (к Разделу 9)
- •П равильные ответы на тренировочные тесты текущего контроля
- •Тест № 2 (к Разделу 2)
- •3. Принцип действия cd-rom основан
- •5. Для каких целей используется адаптер?
- •Тест № 3 (к Разделу 3)
- •Тест № 4 (к Разделу 4)
- •Тест № 5 (к Разделу 5)
- •1. Чтобы добавить к имеющимся в окне Word еще одну панель, следует выполнить:
- •2. Для чего предназначена команда Предварительный просмотр меню Файл?
- •3. Как выделить фрагмент текста редактируемого документа?
- •4. Какой кнопкой надо воспользоваться, чтобы выбрать стиль?
- •5. Какой кнопкой нужно воспользоваться, чтобы вызвать редактор формул?
- •6. Чтобы вставить в текстовый документ рисунок, нужно выполнить следующую команду:
- •Тест № 6 (к Разделу 6)
- •Копируем а4 в в4. Какие числа в ячейках a4 и b4?
- •10. Копируем c3 в d3. Какая формула в d3?
- •12. В ячейке в3 вычисляется значение переменной t по формуле:
- •13 Вычислить в программе Calc значение переменной z от переменной y, где y находится в ячейке d2, по формуле:
- •14. Чтобы перемножить две матрицы, находящиеся в диапазонах а1:с3 и d1:f3 Excel, а результат поместить в ячейки а5:с7, нужно выполнить команды:
- •15. Целевая ячейка в режиме Поиск решения может принимать значения?
- •Тест № 7 (к Разделу 8)
- •6. Определите тип поля «Стаж работы»
- •Правильные ответы на тренировочные тесты рубежного контроля
- •4.6. Блок итогового контроля за первый семестр
- •Вопросы для подготовки к зачету
- •I. Информатика и информационные технологии
- •II. Вычислительная техника. Программное обеспечение
- •III. Операционная система windows
- •52. Какие команды Главного меню следует выбрать, чтобы попасть в программу Проводник?
- •57. Что такое архивация файлов?
- •IV. Текстовые процессоры
- •13. Язык программирования Ассемблер – это
- •15. Чтобы присвоить документу Word новое имя, нужно выполнить следующие команды:
- •24. Какая кнопка служит для уменьшения разрядности чисел после запятой?
- •28. Копируем d3 в c4. Какая формула в c4?
- •29. Копируем c3 в c4. Какие числа в c3 и c4?
- •31. В ячейке d2 Excel вычисляется значение переменной z по формуле
- •32. Вычислить в Calc значение переменной y от переменной X, где X находится в ячейке f2,по формуле
- •35. Фирма планирует поместить в банк некоторую сумму на пять лет под 15 % годовых с ежеквартальным начислением с целью накопить
- •100 000 000 Долл. Какую сумму следует поместить в банк?
- •36. Предлагаются три инвестиционных проекта, которые характеризуются потоками предполагаемых платежей
- •Блок итогового контроля за второй семестр Вопросы для подготовки к экзамену
- •Содержание
- •Раздел 1. Информация и информатика………………………......25
- •Раздел 2. Вычислительная техника…………………………….31
- •Раздел 3. Программное обеспечение компьютеров………………...39
- •Раздел 4. Сетевые технологии обработки информации………..…48
- •Раздел 5. Создание текстовых и графических документов……....54
- •Раздел 6. Обработка данных средствами электронных
- •Раздел 7. Реализация в эт управленческих и экономических
- •Раздел 8. Технологии хранения и поиска информации
- •Раздел 9. Информационные системы и информационное
- •Учебно-методический комплекс
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5
8.2. Структурные элементы реляционных бд. Нормализация отношений и типы связей в бд
Изучаемые вопросы:
-
Структурные элементы реляционной базы данных;
-
Нормализация отношений в БД;
-
Типы связей в базах данных.
После изучения материалов темы Вам следует ответить на вопросы
теста текущего контроля № 15.
8.2.1. Структурные элементы баз данных
Понятие базы данных тесно связано с такими понятиями структурных элементов, как поле, запись, отношение, файл.
Поле – элементарная единица логической организации данных. В двумерной таблице поле – одни из столбцов таблицы. При создании БД нужно предварительно описать все поля. Для описания поля используются следующие характеристики:
-
имя (например, фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения – т.е. название столбца таблицы);
-
тип (например, текстовый, числовой, календарный – в памяти компьютера разный тип информации кодируется различным образом. Для поля Фамилия задается текстовый тип информации, для поля Дата рождения – календарный);
-
длина (например, 15 символов, причем длина будет определятся максимально возможным количеством символов в данном поле и служит для предварительного задания ширины столбца. Так для поля Фамилия достаточно задать длину 15 символов, поскольку большинство фамилий не содержат более 15 букв, а для столбца Пол достаточно одного символа, так как. туда будет вводиться признак пола – одна буква “м” или “ж”);
-
точность – необходимо задавать ее только для числовых данных (например, два десятичных знака для отображения дробной части числа 15,28).
Запись (рис. 8.3) – совокупность логически связанных полей. Экземпляр записи – отдельная реализация записи, содержит конкретные значения ее полей т. е. одна строка двумерной таблицы. (В табл. 8.1. один экземпляр записи характеризует студента Сергеева, второй – Петрову).
Отношение (таблица) – совокупность экземпляров записей одной структуры (табл. 8.1 – это отношение).
Файл – одна или несколько связанных между собой таблиц.
Описание логической структуры записи файла содержит последовательность расположение полей записи и их основные характеристики, как это показано в табл. 8.2.
Таблица 8.2
Имя файла |
|||||
Поле |
Признак ключа |
Формат поля |
|||
Имя (обозначение) |
Полное наименование |
Тип |
Длина |
Точность (для чисел) |
|
Имя 1 |
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
Имя n |
|
|
|
|
|
Как видно из табл. 8.2, кроме уже известных характеристик, в структуре записи файла указываются поля, значение которых являются ключами. Ключ – это такое поле, по которому можно однозначно найти любую запись в базе данных. В табл. 8.1 таким ключом может быть только поле “№ личного дела” (если, например, выбрать в качестве ключа поле Фамилия, то однозначность поиска нужной записи о студенте не будет обеспечена, так как в любой достаточно большой БД обязательно окажется несколько студентов с фамилиями Иванов, Смирнов и т. д.).
В табл. 8.3. приведен пример описания логической структуры файла таблицы СТУДЕНТ, содержимое которого приводится в табл. 8.1.
Таблица 8.3
Имя файла |
||||
Поле |
Формат поля |
|||
Обозначение в БД |
Полное наименование |
Тип |
Длина |
Точность (для чисел) |
Номер |
№ личного дела |
Числ. |
5 |
|
Фамилия |
Фамилия студента |
Симв. |
15 |
|
Имя |
Имя студента |
Симв. |
10 |
|
Отчество |
Отчество студента |
Симв. |
15 |
|
Дата |
Дата рождения |
Дата |
8 |
|
Как уже отмечалось, таблицы БД в реляционных моделях называются отношениями, стоки записями, а столбцы – атрибутами отношений (полями). Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем). Если записи можно однозначно определить только значениями нескольких полей, то такая таблица базы данных имеет составной ключ. В примере, показанном в табл. 8.1, простым ключевым полем таблицы является “№ личного дела”. Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы (возможно совпадение ключей).
На рис. 8.4 показан пример реляционной модели, построенной на основе отношений (таблиц): СТУДЕНТ, СЕССИЯ, СТИПЕНДИЯ.
Рис. 8.4
Таблицы, входящие в состав модели рис. 8.4, могут включать, например, следующие поля:
СТУДЕНТ (Номер, Фамилия, Имя, Отчество, Пол, Дата рождения, Группа);
СЕССИЯ (Номер, Оценка1, Оценка2, Оценка3, Оценка4, Результат);
СТИПЕНДИЯ (Результат, Процент).
Выделенные поля в описанных таблицах являются ключевыми. Поле Номер – это номер личного дела студента. Поле Результат – средний балл студента за сессию.
Таблицы СТУДЕНТ и СЕССИЯ имеют совпадающие ключи (Номер), что дает возможность легко организовать связь между ними. Таблица СЕССИЯ имеет первичный ключ Номер и содержит внешний ключ Результат, который обеспечивает ее связь с таблицей Стипендия.
8.2.2. Нормализация отношений
Одни и те же данные могут группироваться в таблицы (отношения) различными способами. Возможная организация различных наборов отношений должна быть рациональной, т.е. исключающей дублирование данных и упрощающей процедуры их обработки и обновления.
Нормализация отношений - формальный аппарат ограничений на формирование отношений (таблиц), который позволяет устранить дублирование, обеспечивает непротиворечивость хранимых в базе данных, уменьшает трудозатраты на ведение (ввод, корректировку) базы данных. Е. Коддом выделены три нормальные формы отношений и предложен механизм, позволяющий любое отношение преобразовать к третьей (самой совершенной) нормальной форме.
Подробно о нормализации отношений читайте в Учебном пособии, раздел 8.
8.2.3. Типы связей в БД
Все информационные объекты предметной области должны быть связаны между собой. Различаются связи нескольких типов, для которых введены следующие обозначения:
- один к одному (1:1);
- один ко многим (1:М) или (1:∞);
- многие ко многим (М:М) или (∞:∞).
Связь один к одному (1:1) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует не более одного экземпляра информационного объекта В и наоборот.
При связи один ко многим (1:М) одному экземпляру информационного объект А соответствует 0,1 или больше экземпляров объекта В, но каждый экземпляр объекта В связан не более чем с одним экземпляром объекта А.
Связь многие со многими (М:М) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0,1 или более экземпляров объекта В и наоборот.