Билет 25.

(слайд 1)Информационная система — взаимосвязанная совокуп­ность средств, методов и персонала, используемых для хра­нения, обработки и выдачи информации в той или иной сфере человеческой деятельности.(Дальше анимированные по щелчку)

(слайд1 )1) Классификация по масштабу

1)Одиночные или локальные ИС реализуются на автономном персональном компьютере (сеть не используется). Такая система может содержать несколько простых приложений, связанных общим информационным полем, и рассчитана на работу одного пользователя или группы пользователей, разделяющих по времени одно рабочее место. Для разработки используют офисные СУБД. Среди локальных СУБД наиболее известными являются FoxPro, Paradox, dBase и Microsoft Access.

2)Групповые информационные системы ориентированы на коллективное использова­ние информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на базе локальной вычислительной сети. При разработке таких приложений используются серверы баз данных как Oracle, DB2, Microsoft SQL Server, InterBase, Sybase, Informix.

3)Корпоративные информационные системы являются развитием систем для рабочих групп, предназначены для решения глобальных задач, поддерживают тер­риториально разнесенные узлы или сети. В основном они имеют иерархическую структуру из нескольких уровней. Для таких систем характерна архитектура кли­ент-сервер со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура. При  разработке таких систем могут использоваться Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server.

2) Классификация по сфере применения

По сфере применения информационные системы обычно подразделяются на четыре группы: системы обработки транзакций; системы принятия решений; информационно-справочные системы; офисные информационные системы.

Системы обработки транзакций, в свою очередь, по оперативности обработки данных, разделяются на пакетные информационные системы и оперативные инфор­мационные системы. В информационных системах организационного управлений преобладает режим оперативной обработки транзакций, для отражения актуального состояния предметной области в любой момент времени, а пакетная обработка занимает весьма ограниченную часть.

Системы поддержки принятия решений — DSS (Decision Support Systeq) — пред­ставляют собой другой тип информационных систем, в которых с помощью довольно сложных запросов производится отбор и анализ данных в различных разрезах: временных, географических и по другим показателям.

Обширный класс информационно-справочных систем основан на гипертекстовых документах и мультимедиа. Наибольшее развитие такие информационные систе­мы получили в сети Интернет.

Класс офисных информационных систем нацелен на перевод бумажных докумен­тов в электронный вид, автоматизацию делопроизводства и управление докумен­тооборотом.

3) Классификация по способу организации

По способу организации групповые и корпоративные информационные системы подразделяются на следующие классы. Это системы на основе архитектуры:

-файл-сервер;

-клиент-сервер;

-многоуровневой архитектуры;

-Интернет/интранет - технологий.

Многоуровневая архитектура стала развитием архитектуры клиент-сервер и в своей классической форме состоит из трех уровней: нижний уровень представляет собой приложения клиентов, средний уровень представляет собой сервер приложений; верхний уровень представляет собой удаленный специализированный сервер базы данных.

Трехуровневая архитектура позволяет еще больше сбалансировать нагрузку на разные узлы и сеть, а также способствует специализации инструментов для раз­работки приложений и устраняет недостатки двухуровневой модели клиент-сер­вер.

В развитии технологии Интернет основной акцент пока что делается на разработке инструментальных программных средств. В то же время наблюдается отсутствие развитых средств разработки приложений, работающих с базами данных. Компромиссным решением для создания удобных и простых в использовании и сопровождении информационных систем, эффективно работающих с базами данных, стало объединение Интернет/интранет-технологии с многоуровневой архитектурой. При этом структура информационного приложения приобретает следующий вид: браузер — сервер приложений — сервер баз данных — сервер динамических страниц — web-сервер.

4) По характеру хранимой информации БД делятся на фактографические и документальные.

Фактографические БД – это картотеки, а документальные – это архивы. В фактографических БД хранится краткая информация в строго определенном формате.

Модель данных, соответствующая хорошей структурированности данных в виде "объект — свойства — значения свойств"

Фактографические модели данных соответствуют представлению информации в виде определенных структур данных (дерево, сеть, таблица).

Документальные БД характеризуются нерегулярностью типов данных, слабо структурированной информацией, записями неопределенной длины. Традиционно, в документальных БД структуры ориентированы в основном на поиск, а не на изменение, плохо представлены решения для лексического анализа, реализуются в специальных СУБД.

(слайд 2)В соответствии с предложенным классификационным при­знаком можно выделить следующие классы АИС:

 автоматизированные системы управления (АСУ);

 системы поддержки принятия решения (СППР);

 автоматизированные информационно-вычислительные системы (АИВС);

 автоматизированные системы обучения (АСО);

 автоматизированные информационно-справочные систе­мы (АИСС).

Рассмотрим особенности каждого класса АИС и характери­стики возможных видов АИС в составе каждого класса.

1)Автоматизированные системы управления

Автоматизированная система управления представляет собой автоматизированную информационную систему, предназначенную для автоматизации всех или большин­ства задач управления, решаемых коллективным орга­ном управления (министерством, дирекцией, правлени­ем, службой, группой управления и т.д.). В зависимости от объекта управления различают АСУ персоналом и АСУ техническими средствами (АСУП и АСУТС). АСУП обеспечивает автоматизированную переработку информации необходимой для управления организацией в повседневной деятельности, а также при подготовке и реализации программ развития.

АСУТС предназначены для реализации соответствующих технологических процессов.

2)Системы поддержки принятия решений

Системы поддержки принятия решений (СППР) являются достаточно новым классом АИС, теория создания которых в настоящее время интенсивно развивается.

СППР называется АИС, предназначенная для автоматизации деятельности конкретных должностных лиц при выполнении ими своих должностных (функциональных) обязанностей в процессе управления персоналом и (или) техническими средствами.

Выделяются четыре категории должностных лиц, деятельность которых отличается различной спецификой пере­работки информации: руководитель, должностное лицо аппарата управления, оперативный дежурный, оператор. В соответствии с четырьмя категориями должностных лиц различают и четыре вида СППР: СППР руководителя (СППР Р), СППР должностного лица аппарата управления (СППР 0), СППР оперативного дежурного (СППР Д) и СППР оператора (СППР Оп).

3)Автоматизированные информационно-вычислительные системы

АИВС предназначены для решения сложных в математическом отношении задач, требующих больших объе­мов самой разнообразной информации. В зависимости от специфики различают следующие виды этих систем.

Информационно-расчетные системы

ИРС – это автоматизированная информационная система, предназначенная для обеспечения оперативных расче­тов и автоматизации обмена информацией между рабо­чими местами в пределах некоторой организации или системы организаций. Основной сложностью при создании ИРС является обеспечение высокой оперативности расчетов и обмена информации в системе при строгом разграничении доступа должност­ных лиц к служебной информации.

Системы автоматизации проектирования

САПР – это автоматизированная информационная систе­ма, предназначенная для автоматизации деятельности подразделений проектной организации или коллектива специалистов в процессе разработки проектов изделий на основе применения единой информационной базы, математических и графических моделей, автоматизиро­ванных проектных и конструкторских процедур.

Проблемно-ориентированные имитационные системы ПОИС предназначены для автоматизации разработки ими­тационных моделей в некоторой предметной области. В состав программного обеспечения ПОИС входят банк типовых моделей (БТМ) предметных областей, плани­ровщик моделей, базы данных предметных областей, а также средства диалогового общения пользователя с ПОИС.

Моделирующее центры

МЦ — автоматизированная информационная система представляющая собой комплекс готовых к использова­нию моделей; предназначены для обеспечения проведения исследований на различных моделях.

4)Автоматизированные системы обучения

АСО – автоматизированные инфор­мационные системы, предназначенные для автоматизации подготовки специалистов с участием или без участия преподавателя и обеспечивающих обучение, подготовку учебных курсов, управление процессом  обучения и оценку его результатов. Основными видами АСО являются автоматизированные системы программиро­ванного обучения (АСПО), системы обеспечения деловых игр (АСОДИ), тренажеры и тренажерные комплексы (ТиТК).

АСПО ориентированы на обучение в основном по теоре­тическим разделам курсов и дисциплин. В рамках АСПО реализуются заранее подготовленные квалифициро­ванными преподавателями «компьютерные курсы». При этом учебный материал разделяется на порции (дозы) и для каждой порции материала указывается возможная реакция обучаемого. В зависимости от дей­ствий обучаемого и его ответов на поставленные вопросы АСПО формирует очередную дозу представляе­мой информации.

Наибольшую сложность при создании АСПО составляет разработка «компьютерного курса» для конкретной дисциплины.

АСОДИ предназначена для подготовки и проведения дело­вых игр, сущность которых заключается в имитации при­нятия должностными лицами индивидуальных и групповых решений в различных проблемных ситуациях путем игры по заданным правилам.

ТиТК предназначены для обучения практическим навыкам работы на конкретных рабочих местах (боевых постах). Они являются средствами индивидуального (тренажеры) и группового (тренажерные комплексы) обучения.

5)Автоматизированные информационно-справочные

АИСС — это автоматизированная информационная система, предназначенная для сбора, хранения, поиска и в дачи в требуемом виде потребителям информации  справочного характера. В зависимости от характера работы с информацией различают следующие виды АИСС:

 автоматизированные архивы (АА);

 автоматизированные системы делопроизводства (АСД);

 автоматизированные справочники (АС) и картотеки (AK)

 автоматизированные системы ведения электронных карт местности (АСВЭКМ) и др.

Базы данных (БД) – это один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации. Примерами баз данных может служить телефонная книга, каталог товаров, штатное расписание, информация по владельцам автомобилей и т.д.

(слайд 3)Информационная система школы.

В каждой школе есть своя медиатека: разработки учителей, Интернет- ресурсы, объединенные электронные ресурсы. Дистанционное обучение в школе выполняет задачи: Поддержка базового курса,индивидуальное обучение,обучение на дому,консультации родителей. Есть БД учителей,учеников,техники. Учебный процесс можно автоматизировать: составление расписания, набор документов школы. Контроль исполнения – контроль учебного плана,процесса. Анализ – отчеты, различная документация о деятельности школы.

Предметная область рассматривается как некоторая совокупность реальных объектов и связей между ними. В данной ИС школы выделяются следующие предметные области:

Электронные ресурсы, образовательный процесс, электронный документооборот, анализ деятельности школы, учителей, учащихся.

Методика.

В базовом курсе отводится 4 часа на изучение данной темы, более детально изучается в профильном курсе и в старших классах базового курса.Подробно описана тема БД в учебнике Семакина 10-11 класс. Основные цели: дать ученикам общее представление о назначении ИС и БД, познакомить с основами реляционных БД. Обучить основным приемам работы с одной из реляционных СУБД. На примере готовой БД обучить учеников организации поиска, сортировки, редактировании данных. В углубленном варианте дать представление о проблемах проектирования реляционных БД.

В базовом курсе информ рассматриваются лишь фактографические реляционные БД. Это связано не т-о с ограниченностью школьного курса, но и с тем фактом, что реляционный тип БД используется сегодня наиболее часто и является универсальным.

Подобно большинству тем базового курса, изучение темы «Базы данных» может происходить на разных уровнях. Обозначим два уровня изучения: минимальный и углубленный. Задача первого уровня: дать общие представления о базах данных, научить работе с готовой БД: осуществлять поиск информации; сортировку, удаление и добавление записей. Дополнительные задачи второго уровня: познакомить с основами проектирования БД; научить создавать структуру и заполнять БД.

При углубленном изучении раздела «БД» ученики знакомятся с элементами проектирования БД.

Задачи делятся на три типа:

1. Задачи: теоретические задания для закрепления основных понятий;

2. Упражнения: практические задания для работы в среде СУБД с целью отработки отдельных навыков(задачи на редактирование данных, изменение структуры таблиц, сортировка, поиск данных, )

3. Индивидуальные работы: зачетные задания, требующие от учеников комплексного владения теоретическими знаниями и практическими навыками.

Профильный курс.

Изучаемые вопросы: (Угринович)

-базы данных

-табличные БД

-иерархические и сетевые БД

-субд аксесс

-создание БД

-создание структуры БД

-ввод и редактирование данных

-использование формы для просмотра и редактирования записей

-обработка данных в БД

-быстрый поиск данных

-поиск данных с помощью фильтров

-поиск данных с помощью запросов

-сортировка данных

-печать данных с помощью отчетов

-реляционные БД

-однотабличные и многотабличные БД

-Связывание таблиц

-создание реляционной бд

Анализ раскрытия темы в школьных учебниках различных авторских коллективов.

Учебные пособия II поколения.

В учебном пособии под редакцией Кушниренко А.Г.. само понятие базы данных в этом учебнике дано всего лишь в одном пункте параграфа. Большое внимание уделяется информационным системам. И отмечается, что между базами данных и информационными системами нет четкой границы - в каждой информационной системе используется или иная специализированная база данных. Определение базы данных явно не указывается, а лишь поясняется.

Учебные пособия III поколения.

• В учебном пособии под редакцией Угринович Н.Д. базам данных посвящена одна глава. (Глава 4. Хранение, поиск и сортировка информации). Глава разделена на три пункта.

4.1 Базы данных и системы управления базами данных.

Сначала тема поясняется на примерах, понятных ученикам, например, телефонный справочник, записная книжка, библиотечный каталог. Объясняется необходимость вообще базы данных (для хранения больших объемов информации). После рассмотренных примеров делается вывод: каждая база данных хранит информацию о большом количестве объектов одинакового типа, объекты одинакового типа обладают одинаковым набором свойств. И только после этого дается определение понятия базы данных. Базы данных позволяют упорядоченно хранить данные о большом количестве однотипных объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Далее идет формы представления баз данных:

• Табличная форма представления баз данных;

• Представление баз данных с помощью формы. В этом же пункте:

Система управления базами данных (СУБД). Дается понятие о СУБД (СУБД- это приложение, позволяющее создавать базы данных и осуществлять в них сортировку и поиск данных). Говорится о том, что необходимо различать СУБД и саму базу данных.

4.2 Сортировка в базах данных.

Сортировка базы данных- это упорядочение записей по значениям одного из полей. Можно сортировать по возрастанию и убыванию, возможность вложенной сортировки, т.е. сортировать данные последовательно по нескольким полям. В данном пункте говорится о сортировке в электронных таблицах по столбцам.

Все понятия поясняются на примерах.

4.3 Поиск в базах данных.

Возможен поиск двумя способами- с помощью запросов и фильтра. Фильтры просто скрывают в исходной таблице записи, не удовлетворяющие условиям запроса. Запрос отбирает записи, удовлетворяющие условиям поиска, и помещает их в новую таблицу запроса. Поиск в базе данных- это отбор записей, удовлетворяющих условиям поиска, заданной в форме фильтра или запроса. Условия поиска записей создаются с использованием операторов присваивания ( =, >, < и т.д.).

В каждом пункте даются задания для самостоятельного выполнения.

• В учебном пособии под редакцией Семакина И.Г. данная тема рассматривается в главе Базы данных, которая разделена на шесть параграфов. В первом параграфе даются основные определения(Информационная система, база данных), поясняется на примерах. В этом же параграфе говорится о реляционных базах данных. Даются определения поля, главного ключа, типы полей.

В данном учебном пособии подробно и на доступном для учащихся языке написано о системе управления базами данных (СУБД). По шагам дается информация о создании и заполнении баз данных: говорится о сортировке, удалении и добавлении записей на конкретном примере.

После каждого параграфа дана короткая информация о главном: основные определения и понятия, которые учащиеся должны обязательно усвоить.

Задачник- практикум под редакцией Семакина И.Г..

В задачнике-практикуме тема дополняется новыми сведениями. Например, в самом учебном пособии ничего не дано о нормализации базы данных. Таким образом, задачник-практикум является не только источником практических заданий, но и источником дополнительной информации. Здесь по шагам поясняются все этапы проектирования базы данных.

В каждом из рассмотренных учебниках есть свои плюсы и минусы. Более доступно для учащихся данная раскрыта в учебнике по редакцией Семакина, все определения здесь даны более просто и понятно. Хорошо дана тема и в учебнике под редакцией Угриновича Н., определения объясняются на примерах, что способствует усвоению материала учениками.

Билет 26.

(Слайд 2)Базы данных (БД) – это один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации. Примерами баз данных может служить телефонная книга, каталог товаров, штатное расписание, информация по владельцам автомобилей и т.д.

Все составляющие базы данных, такие, как таблицы, отчеты, запросы, формы и объекты, в Access хранятся в едином дисковом файле, который имеет расширение .mdb.(Пример БД «провайдеры Интернета»). Основным структурным компонентом базы данных является таблица. В БД вся информация хранится в двумерных таблицах. Это базовый объект БД, все остальные объекты создаются на основе существующих таблиц. Каждая строка в таблице –запись БД, а столбец - поле. Запись содержит набор данных об одном объекте, а поле- однородные данные обо всех объектах. При разработке структуры таблицы, прежде всего, необходимо задать поля, определив их свойства. Поля могут содержать данные следующих основных типов:

1)Счетчик- целые числа, которые задаются автоматически при вводе записей.Могут быть изменены пользователем.

2)Текстовый – тексты, содержащие до 255 символов.

3)числовой;4)дата/время;5)денежный;6) логический;7)гиперссылка.

Запросы является важнейшим инструментом. Главное предназначение запросов- отбор данных на основании заданных условий. С помощью запроса из БД можно выбрать информацию, удовлетворяющую определенным условиям.

Формы позволяют отображать данные, содержащиеся в таблицах или запросах, в более удобном для восприятия виде. При помощи форм можно добавлять в таблицы новые данные, а также редактировать или удалять существующие. Форма может содержать рисунки, графики и другие внедренные объекты.

Отчеты предназначены для печати данных, содержащихся в таблицах и запросах, в красиво оформленном виде.

Макросы служат для автоматизации повторяющихся операций. Модули также служат для автоматизации работы с БД.Их еще называют процедурами обработки событий и пишутся на языке VBA.

Для создания баз данных используют специализированное ПО СУБД.

(слайд 2)СУБД – это программа, позволяющая создавать базы данных, а также обеспечивающая обработку и поиск данных. СУБД обеспечивает правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также простой и понятный интерфейс.

(Слайд3)Функции СУБД: 1. Непосредственное управление данными во внешней памяти – обеспечивает необходимые структуры внешней памяти: 1) для хранения данных, непосредственно входящих в БД; 2) для служебных целей (для убыстрения доступа к данным, обычно хранение индексов). В некоторых СУБД используются возможности существующих файловых систем, в других работа производится на аппаратном уровне устройств внешней памяти. В развитых СУБД поддерживается собственная система именования объектов БД.

2. Управление данными в оперативной памяти- буферизация данных. СУБД обычно работают с БД значительного размера, иногда этот размер существенно больше доступного объема ОЗУ. Если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. При этом, даже если операционная система производит общесистемную буферизацию (как в случае ОС UNIX), этого недостаточно для целей СУБД. Для увеличения скорости обмена данными СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной замены буферов. Существуют отдельные СУБД, которые ориентированы на постоянное присутствие в оперативной памяти всей БД.