11.Общее понятие о базах и системах управления

База данных –это интегрированная не избыточная совокупность взаимосвязанных данных (компьютерная структура) совместного доступа, в которой размещаются данные конечного пользователя и метаданные, с помощью которых осущ-ся интегрирование данных.

СУБД представляет собой совокупность программ, с помощью которых осуществляется управление БД и контроль доступа к данным, хранящимся в ней. Такая система позволяет нескольким приложениям или пользователям осуществлять совместный доступ к данным.

Модель данных определяется совокупностью взаимосвязанных структур данных, которые поддерживает СУБД на машинном носителе, и операций над этим структурами. Вид модели и использование в ней типы структур данных отражают концепцию логической организации данных и их обработки, используемую в СУБД. Все модели данных , поддерживаемой СУБД, яв-ся одним из важнейших признаков классификации СУБД-иерархические, сетевые, реляционные.

Основные понятия реляционной модели.

Ключевое поле — это одно или несколько полей, комбинация значений которых однозначно определяет каждую запись в таблице. Если для таблицы определены ключевые поля, то Microsoft Access предотвращает дублирование или ввод пустых значений в ключевое поле. Ключевые поля используются для быстрого поиска и связи данных из разных таблиц при помощи запросов, форм и отчетов.

Избыточность-

Нормализация — это формальный аппарат ограничений на формирование таблиц (отношений), который позволяет устранить дублирование, обеспечивает непротиворечивость хранимых дан­ных и уменьшает трудозатраты на ведение (ввод, корректировку) базы данных.

Целостность данных означает систему правил, используемых в Access для поддержания связей между записями в связанных таблицах, а также обеспечивает защиту от случайного удаления или изменения связанных данных. Установить целостность данных можно, если выполнены следующие условия: связанное поле главной таблицы является ключевым полем или имеет уникальный индекс;

Объекты: Осн-ми объектами в бд, явл табл, запросы, формы, отчеты, стр-цы доступа к данным, модули, макросы. Все объекты имеют набор свойств, изменяя которые, можно управлять объектом. Об-ты Access целесообразно подразделять на 2 группы:

- табл, запросы, схемы данных, имеющие непоср-ое отнош-е к бд

- формы, отчеты, страницы доступа к данным, макросы и модули, назыв-ые об-тами приложения. Формы, отчеты и страницы доступа к данным предназнач д/обраб-ки данных - просмотра, обновления, поиска, получения отчетов. Эти об-ты прилож-ий конст-ся из графич эл-тов – элем-ов управ-я. Осн эл-ты управления служат для связи объектов с записями таблиц-источниками данных. Табл созд-ся пользователем для хранения данных об 1й сущности предм-ой обл-ти. Табл сост-т из полей (столбцов) и записей (строк). Кажд поле содерж 1 хар-ку сущности. В записи собраны сведения об 1экземпляре сущности. Запросы служат для выборки нужных данных из одной или неск связ-х табл. Результатом вып-я запроса явл табл, в кот отображено пользовательское представление о данных и кот м б использо-вана с друг табл бд при обработке данных. В запросе можно указать, какие поля связанных таблиц нужно выбрать, как на их основе сформировать новые записи и выбрать нужные. Схемы данных опред-т, с пом каких полей табл-ы связ-ся м/у собой, как будет выполняться объединение данных этих таблиц, нужно ли проверять связную целостность при добавлении и удалении записей, изменении ключей таблиц. Формы явл осн ср-ом созд-я диалогового интерфейса прилож-я пользователя. Форма м созд-ся д/ввода и просмотра взаимосвяз-х данных бд на экране в удобном виде, соот-му документу. Кноп формы могут исп-ся д/я созд-я панелей управления в приложении. Форма м вкл процедуры обработки событий, кот позв-т управлять процессом ввода, просмотра и корректировки данных. Они хранятся в модуле формы. Отчеты предназнач д/форм-ия выходных документов любых форматов, содерж-х результ-ы решения задач, и вывода их на печать. Как и формы, отчеты могут включать процедуры обработки событий. Страницы доступа к данным – явл-ся диалоговыми Web- страницами, кот поддерж-т связь с бд и позволяют просматривать, редактировать и вводить данные в базу, работая в окне браузера. Макросы позв-т автоматизир-ть некот действия в прилож-ии пользователя. Макрос явл программой, состоящей из послед-ти макрокоманд, кот вып-ся при наступлении некот события в объекте прилож-я или его эл-те управления. Созд-ие макросов осущ-ся путем выбора нужных макрокоманд и задания параметров, используемых ими при выполнении. Модули содержат процедуры на языке Visual Basic for Applica-tions. Могут создаваться процедуры-подпрограммы, процедуры-функции, кот разраб-ся пользователем д/реализации нестандартных ф-ций в прилож-ии пользователя, и процедуры для обработки событий. Исп-ие процедур позволяет создать законч приложение, кот имеет собствен-й графический интерфейс пользователя, позв-ий запросить вып-ие всех ф-ций приложения.

12. Моделирование как метод познания

Моделирование-метод научного исследования явлений, процессов, объектов, устройств или систем , основанный на построении, изучении и использовании моделей с целью получения новых знаний , совершенствования характеристик объектов исследований или управления ими.

Классификация и формы представления моделей.

В зависимости от средств построения различают три класса моделей

1)Словестный или описательные. Их также в некоторой литературе наз-ют вербальными или текстовыми моделями.

2)Натурные

3) абстрактные, или знаковые. Рассматриваемые здесь математические модели явлений и компьютерные модели относятся как раз к этому классу.

Можно классифицировать модели по предметной области и ее объектам: физические, биологические, социологические, экономические и т.д.

Подразделяются модели и по применяемому мат аппарату:

• Модели, основанные на применении обыкновенных дифференциальных уравнений;

• Модели, основанные на применении уравнений в частных производных;

• Вероятностные модели

Так же можно классифицировать модели по цели моделирования:

• Дескретивные (описательные)- описывают моделируемые объекты и явления и как бы фиксируют сведения человека о них.

• Оптимизационные-служат для поиска наилучших решений при соблюдении определенных условий и ограничений.

• Игровые(комп)

• Обучающие(всевозможные тренажеры)

• Имитационные (модели, в которых сделана попытка более или менее полного и достоверного воспроизведения некоторого реального процесса)

Классификация моделей в зависимости от изменения состояний объекта во времени позволяет выделить модели : статические, в кот представлена информация об одном состоянии системы; динамические, в которых представлена информация о состояниях системы и процессах смены состояний.

В зависимости от назначения и характера использования моделей выделяются модели:

• Познавательная- форма организации и представления знаний, средство соединения новых и старых знаний.Познавательная модель , как правило, подгоняется под реальность и яв-ся теоритической моделью;

• Прагматическая- средство организации практических действий, рабочего представления целей системы для ее управления. Реальность в них подгоняется под некоторую прагматическую модель. Это, как правило, прикладные модели;

• Инструментальная- яв-ся средством построения, исследования и использования прагматических и познавательных моделей.

Формы представления моделей.

Концептуальная модель (содержательная)- это абстрактная модель , определяющая структуру системы. В концептуальной модели обычно в словесной (вербальной) форме приводятся самые главные сведения об объекте исследования, основных элементах и важнейших связях между элементами. Процесс создания концептуальной модели в настоящее время не формализован:не сущ-ет точных правил ее создания.

Математическая модель представляет собой совокупность формул, неравенств, логических условий. Использованные в моделях математические соотношения определяют процесс изменения состояния объекта исследования в зависимости от его параметров, начальных условий и времени. По существу, вся математика создана для формирования математических моделей.

Математическое моделирование – метод изучения объекта исследования, основанный на создании его математической модели и использовании ее для получения новых знаний, совершенствования объекта исследования или управления объектом.

При аналитическом моделировании ученый-теоретик получает результат «на кончике пера» в процессе раздумий, размышлений, умозаключений. Формирование модели производится в основном с помощью точного математического описания объекта исследования.

При компьютерном моделировании математическая модель реализуется средствами вычислительной техники. В этом случае нередко ис-ся приближенные (численные) методы расчеты. При комп. Моделировании ис-ся наиболее прогрессивные информационные технологии, например виртуальная реальность.

Полная математическая модель- это модель, отражающая состояние как моделируемой системы, так и всех ее внутренних элементов. Полная мат. Модель, например, электронного усилителя позволяет определить потенциалы всех узлов схемы и токи через все радиоэлементы.

Макромодель проще полной мат модели. Макромодель адекватна в отношении свойств объекта исследования.

Абстрагирование- процесс мысленного отвлечения от ряда свойств и отношений изучаемого

явления с одновременным выделением интересующих исследователя свойств (прежде всего существенных, общих). В результате этого процесса получаются различного рода «абстрактные предметы», которыми яв-ся как отдельно взятые понятия и категории, так и их системы. Наиболее развитыми из них яв-ся математика, логика, диалектика, философия. Формы представления абстрактных объектов- моделей весьма разнообразны и зависят от ис-ых моделей и сферы применения моделирования. По характеру моделей выделяют материальное (предметное) и идеальное моделирование, выраженное в соответствующей знаковой форме. Материальные модели яв-ся природными объектами, подчиняющимися в своем функционировании естественным законом –физики, механики…