Тема 4.3 Системы управления базами данных

План лекции

· Понятие базы данных.

· Понятие СУБД.

· Компоненты СУБД.

· Области применения баз данных.

· Основные понятия баз данных.

· Основные понятия реляционной базы данных.

 

Основу любой информационной системы составляет база данных — это набор данных, которые организованы специальным образом. В настоящее время действует Закон «О правовой охране программ для электронных вычислительных машин и баз данных» № 3523-1 от 23.09.92. В этом законе дается следующее определение базы данных: «База данных — это объективная форма представления и организации совокупности данных (например, статей, расчетов), систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ».

СУБД (система управления базами данных) — это инструментальная оболочка пользователя. Ввиду того, что такая среда ориентирована на немедленное удовлетворение его запросов, это всегда система-интерпретатор. Наличие в СУБД языка программирования позволяет создавать сложные системы обработки данных, ориентированные под конкретные задачи и под конкретного

В наиболее полном варианте СУБД может иметь следующие компоненты:

- среда пользователя, дающая возможность непосредственного управления данными с клавиатуры;

- алгоритмический язык для программирования прикладных систем обработки данных, реализованный как интерпретатор. Последний позволяет быстро создавать и отлаживать программы;

- компилятор для придания завершенной программе вида готового коммерческого продукта в форме независимого ЕХЕ-файла;

- программы-утилиты быстрого программирования рутинных операций (генераторы отчетов, форм, таблиц, экранов, меню и других приложений).

Области применения баз данных

Автоматизированные информационные системы (АИС), основу которых составляют базы данных, появились в 60-х годах в военной промышленности и в бизнесе — там, где были накоплены значительные объемы полезных данных. Первоначально АИС были ориентированы лишь на работу с информацией фактического характера — числовыми или текстовыми характеристиками объектов.

Затем, по мере развития техники, появилась возможность обрабатывать текстовую ин-формацию на естественном языке.

Принципы хранения разных видов информации в АИС сходны, но алгоритмы ее обработки определяются характером информационных ресурсов.

Соответственно были выделены два класса АИС: документальные и фактографические.

- документальные АИС служат для работы с документами на естественном языке. Наиболее распространенный тип документальных АИС — информационно-поисковые системы, предназначенные для накопления и подбора документов, удовлетворяющих заданным критериям. Они могут выполнять просмотр и подборку монографий, публикаций в периодике, сообщений пресс-агентств, текстов законодательных актов и т. д.

- фактографические АИС оперируют фактическими сведениями, представленными в формализованном виде. Фактографические АИС используются для решения задач обработки данных.

Обработка данных — специальный класс решаемых на ЭВМ задач, связанных с вводом, хранением, сортировкой, отбором и группировкой записей данных однородной структуры. Задачи этого класса решаются при учете товаров в магазинах и на складах, начислении зарплаты, управлении производством, финансами, телекоммуникациями.

Основные понятия реляционных баз данных

В последнее время наиболее распространенным типом баз данных стали реляционные БД. Известно, что любую структуру данных можно свести к табличной форме.

Структурированное представление данных называется моделью данных. Основной информационной единицей реляционной БД является таблица. Реляционные БД используют табличную модель данных.

База данных может состоять из одной таблицы — однотабличная БД, или из множества взаимосвязанных таблиц — многотабличная БД.

Структурными составляющими таблицы являются записи и поля.

	Поле 1	Поле 2	Поле 3	Поле 4
Запись 1
Запись 2
Запись 3
Запись 4

Каждая запись содержит информацию об отдельном объекте системы: одной книге в биб-лиотеке, одном сотруднике предприятия и т. п. А каждое поле — это определенная характеристика (свойство, атрибут) объектов: название книги, автор книги, фамилия сотрудника, год рождения и т. п. Поля таблицы должны иметь несовпадающие имена.

Для каждой таблицы реляционной БД должен быть определен главный ключ — имя поля или нескольких полей, совокупность значений которых однозначно определяют запись. Иначе говоря, значение главного ключа не должно повторяться в разных записях. Например, в библиотечной базе данных таким ключом может быть выбран инвентарный номер книги, который не может совпадать у разных книг.

Для строчного представления структуры таблицы применяется следующая форма:

Имя _ таблицы (ИМЯ-ПОЛЯ-1, ИМЯ _ ПОЛЯ_2, ..., ИМЯ _ ПОЛЯ_N )

Подчеркиваются имена полей, составляющие главный ключ.

В теории реляционных баз данных таблица называется отношением (от англ., «relation» — отношение). Отсюда происходит название «реляционные базы данных». Имя _ таблицы — это имя отношения. Поле «ПЕРВИЧНЫЙ» нужно для обозначения того, поступил ли больной в больницу с данным диагнозом впервые или повторно. Те записи, где значения этого поля равно TRUE (ИСТИНА), относятся к первичным больным, значение FALSE (ЛОЖЬ) отмечает повторного больного. Таким образом, поле логического типа может принимать только два значения.

Контрольные вопросы и задания:

1. Дайте определение базы данных.

2. Что такое система управления базами данных.

3. Перечислите компоненты СУБД.

4. Опишите области применения баз данных.

5. Что такое реляционная база данных.

 

Тема 4.4 Графические редакторы

План лекции

· Компьютерная графика.

· Растровая графика. Растровые графические редакторы.

· Векторная графика Векторные графические редакторы.

· Трехмерная графика, программы обработки трехмерной графики

Компьютерная графика

Компьютерная графика представляет собой одну из современных технологий создания различных изображений с помощью аппаратных и программных средств компь­ютера, отображения их на экране монитора и затем сохранения в файле или печати на принтере. Существует два способа представления графических изображении: растро­вый и векторный.

Растровое изображение представляет набор точек, расположенных на сетчатом поле-канве. Каждая точка может принимать различные цвета, по минимуму черный и бе­лый цвет. Область применения- обработка фотографий, рисунков, отсканированных изо­бражений и пр. Достоинством данного вида изображений, является возможность передачи большого количества информации (фотографии). Недостатком является большое коли­чество памяти, необходимой для хранения изображения. Для решения этой проблемы применяются способ сжатия изображений с помощью специальных форматов хранения данных (jpg, gif и пр.). К программам работы с растровой графикой относятся: Adobe Photoshop, Corel PhotoPaint, Ms Paint (текстовый редактор).

Векторное изображение представляет набор действий по созданию рисунка с по­мощью различных линий, фигур, команд заполнения цветом и других команд. Область применения- создание схем, чертежей, рекламных плакатов и пр. Достоинство данного типа - малый объем памяти, занимаемый рисунком. Недостаток - искусственность изо­бражения, состоящее из набора примитивов. Основные программы: Corel Draw, Visio, AutoCad, Arhicad.

Принципы работы в данных программах аналогичны действиям в текстовых и табличных процессорах. При создании нового документа- рисунка необходимо с помощью набора инструментов (кисть, карандаш, ластик, фигуры и линии, распылители и пр.) соз­дать рисунок, как если бы его делали в альбоме. При этом часто можно применять раз­личные команды преобразования, фильтрации и применения различных эффектов с по­мощью команд в главном меню.

Растровая графика

Наиболее просто реализовать растровое представление изображения. Растр, или растровый массив (bitmap), представляет совокупность битов, расположенных на сетчатом поле-канве. Бит может быть вклю­чен (единичное состояние) или выключен (нулевое состояние). Со­стояния битов можно использовать для представления черного или белого цветов, так что, соединив на канве несколько битов, можно создать изображение из черных и белых точек.

Растровое изображение напоминает лист клетчатой бумаги, на котором каждая клеточка закрашена черным или белым цветом, в совокупности формируя рисунок.

Основным элементом растрового изображения является пиксель (pixel) . Под этим термином часто понимают несколько различных по­нятий: отдельный элемент растрового изображения, отдельная точка на экране монитора, отдельная точка на изображении, напечатанном принтером. Поэтому на практике эти понятия часто обозначают так:

- пиксель — отдельный элемент растрового изображения;

- видеопиксель — элемент изображения на экране монитора;

- точка — отдельная точка, создаваемая принтером или фотонаборным автоматом.

Цвет каждого пикселя растрового изображения — черный, белый, серый или любой из спектра — запо­минается с помощью комбинации битов. Чем больше битов используется для этого, тем большее количе­ство оттенков цветов для каждого пикселя можно получить. Число битов, используемых компьютером для хранения информации о каждом пикселе, называется битовой глубиной или глубиной цвета.

Основной недостаток растровой графики состоит в том, что каждое изображение для своего хранения требует большое количество памяти. Простые растровые картинки, такие как копии экрана компьютера или черно-белые изображения, занимают до нескольких сотен килобайтов памяти. Детализированные высоко­качественные рисунки, например, сделанные с помощью сканеров с высокой разрешающей способностью занимают уже десятки мегабайтов. Для разрешения проблемы обработки объемных (в смысле затрат па­мяти) изображений используются два основных способа:

- увеличение памяти компьютера;

- сжатие изображений.

Другим недостатком растрового представления изображений является снижение качества изображений при масштабировании.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: