32 Основные операции с данными в субд

СУБД имеет свои особенности, которые необходимо учитывать. Однако имея представление о функциональных возможностях любой СУБД, можно представить обобщенную технологию работы пользователя в этой среде. В качестве основных этапов обобщенной технологии работы с СУБД можно выделить следующие: создание структуры таблиц базы данных;, ввод и редактирование данных в таблицах,;обработка данных, содержащихся в таблицах,;вывод информации из базы данных. При формировании новой таблицы базы данных работа с СУБД начинается с создания структуры таблицы. Этот процесс включает определение перечня полей, из которых состоит каждая запись таблицы, а также типов и размеров полей. Практически все используемые СУБД хранят данные следующих типов: текстовый (символьный), числовой, календарный, логический, примечание. Некоторые СУБД формируют поля специального типа, содержащие уникальные номера записей и используемые для определения ключа. Практически все СУБД позволяют вводить и корректировать данные в таблицах двумя способами: с помощью предоставляемой по умолчанию стандартной формы в виде таблицы; с помощью экранных форм, специально созданных для этого пользователем. Обрабатывать информацию, содержащуюся в таблицах базы данных, можно путем использования запросов или в процессе выполнения специально разработанной программы. Конечный пользователь получает при работе с СУБД такое удобное средство обработки информации, как запросы. Запрос представляет собой инструкцию на отбор записей. Большинство СУБД разрешают использовать запросы следующих типов: запрос-выборка, предназначенный для отбора данных, хранящихся в таблицах, и не изменяющий эти данные;запрос-изменение, предназначенный для изменения или перемещения данных; к этому типу запросов относятся: запрос на добавление записей, запрос на удаление записей, запрос на создание таблицы, запрос на обновление; запрос с параметром, позволяющий определить одно или несколько условий отбора во время. Практически любая СУБД позволяет вывести на экран и принтер информацию, содержащуюся в базе данных, из режимов таблицы или формы. Такой порядок вывода данных может использоваться только как черновой вариант, так как позволяет выводить данные только точно в таком же виде, в каком они содержатся в таблице или форме.

1. Сообщения, данные, сигнал, атрибутивные свойства. Показатели кач-ва инф. Формы представления инф.

Под информацией понимается вся совокупность сведений об объектах, событиях, процессах и фактах, имеющих место в живой и неживой природе, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний. Для передачи или хранения информации используют различные знаки (символы), позволяющие выразить (представить) её в некоторой форме. Этими знаками могут быть слова и фразы в человеческой речи, жесты и рисунки, формы колебаний, математические знаки и т. п. Сообщение – это форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п..). Физический процесс, отображающий передаваемое сообщение и распространяющийся в определенном направлении, называется сигналом. Таким образом носителем сообщения или информации является сигнал. В современных системах связи чаще всего используют электрические сигналы. Физической величиной, определяющей такой сигнал, является ток или напряжение. Электрическое колебание, содержащее сообщение, называется электрическим сигналом. Сигналы формируются путём изменения тех или иных параметров физического носителя в соответствии с передаваемым сообщением называется модуляцией. Понятие информация неразрывно связано с понятиями "данные" и "знания". Данные - это информация, представленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека. Например, обработка информации в базе данных (приход, расход денежных средств и др.). Знания - это информация, на основании которой путем логических рассуждений могут быть получены определенные выводы. Например, на базе собранных данных о работе предприятия принимается решение о дальнейших планах работы.

Атрибутивные свойства информации

Атрибутивные - это те свойства, без которых информация не существует. Прагматические свойства характеризуют степень полезности информации для пользователя, потребителя и практики. Динамические свойства характеризуют изменение информации во времени.

Атрибутивные свойства информации

Важнейшими атрибутивными свойствами информации являются свойства неотрывности информации от физического носителя и языковая природа информации. Одно из важнейших направлений информатики как науки является изучение особенностей различных носителей и языков информации, разработка новых, более совершенных и современных. Необходимо отметить, что хотя информация и неотрывна от физического носителя и имеет языковую природу она не связана жестко ни с конкретным языком, ни с конкретным носителем.

Дискретность

. Содержащиеся в информации сведения, знания - дискретны, т.е. характеризуют отдельные фактические данные, закономерности и свойства изучаемых объектов, которые распространяются в виде различных сообщений, состоящих из линии, составного цвета, буквы, цифры, символа, знака.

Непрерывность

Информация имеет свойство сливаться с уже зафиксированной и накопленной ранее, тем самым способствуя поступательному развитию и накоплению.

Показатели качества информации

Возможность и эффективность использования информации обусловливаются такими основными ее потребительскими показателями качества, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость.

Репрезентативность информации

• правильность концепции, на базе которой сформулировано исходное понятие;

• обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемого явления.

Содержательность информации отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных.

Коэффициент информативности, характеризующийся отношением количества синтаксической информации (по Шеннону) к объему данных

Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав (набор показателей).

Доступность информации восприятию пользователя обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования.

Актуальность информации определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования и зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

Своевременность информации означает ее поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного с временем решения поставленной задачи.

Точность информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п. Для информации, отображаемой цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности:

• формальная точность, измеряемая значением единицы младшего разряда числа;

• реальная точность, определяемая значением единицы последнего разряда числа, верность которого гарантируется;

• максимальная точность, которую можно получить в конкретных условиях функционирования системы;

• необходимая точность, определяемая функциональным назначением показателя.

Достоверность информации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой т Устойчивость информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.

Формы представления информации

Различают две формы представления информации — непрерывную и дискретную. Поскольку носителями информации являются сигналы, то в качестве последних могут использоваться физические процессы различной природы. Информация представляется (отражается) значением одного или нескольких параметров физического процесса (сигнала), либо комбинацией нескольких параметров.

Сигнал называется непрерывным, если его параметр в заданных пределах может принимать любые промежуточные значения. Сигнал называется дискретным, если его параметр в заданных пределах может принимать отдельные фиксированные значения.

Следует различать непрерывность или дискретность сигнала по уровню и во времени.

Наконец, все многообразие окружающей нас информации можно сгруппировать по различным признакам, т. е. классифицировать по видам. Например, в зависимости от области возникновения информацию, отражающую процессы и явления неодушевленной природы, называют элементарной, процессы животного и растительного мира — биологической, человеческого общества — социальной.

По способу передачи и восприятия различают следующие виды информации: визуальную — передаваемую видимыми образами и символами, аудиальную — звуками, тактильную — ощущениями, органолептическую — запахами и вкусом, машинную — выдаваемую и воспринимаемую средствами вычислительной техники, и т. д.

 Представление информации в различных формах происходит в процессе восприятия окружающей среды живыми организмами и человеком, в процессах обмена информацией между человеком и человеком, человеком и компьютером (ПК), ПК и ПК и т.д. Преобразование информации из одной формы в другую (кодирование) необходимо для того, чтобы живой организм, человек или ПК мог хранить и обрабатывать информацию в удобной для него форме, на понятном для него языке.

Слово “непрерывность” отчетливо выделяет основное свойство таких величин -

отсутствие разрывов, промежутков между значениями, которые может принимать

величина. Масса тела - непрерывная величина, принимающая любые значения от 0 до бесконечности. Кроме непрерывных существуют иные величины, например, количество людей в

комнате, количество электронов в атоме и т.д. Такого рода величины могут

принимать только целые значения, например, 0, 1, 2, ..., и не могут иметь

дробных значений. Величины, принимающие не всевозможные, а лишь вполне

определенные значения, называют дискретными. Для дискретной величины

характерно, что все ее значения можно пронумеровать целыми числами 0,1,2,...

Примеры дискретных величин:

· геометрические фигуры (треугольник, квадрат, окружность);

· буквы алфавита;

Любую непрерывную величину можно представить в дискретной форме. И

механизм такого преобразования очевиден.

Можно ли по дискретному представлению восстановить непрерывную величину. И ответ будет таким: да, в какой-то степени можно, но сделать это не так просто, и восстанавливаемый образ может отличаться от подлинника. Как представлять непрерывную информацию? В рассмотренном выше примере весы позволяют величину “масса тела” представить “длиной отрезка”, на который переместится указатель весов (стрелка). В свою очередь, механическое перемещение можно преобразовать, например, в “напряжение электрического тока”. В качестве носителей непрерывной информации могут использоваться любые физические величины, принимающие непрерывный “набор” значений.

Как представлять дискретную информацию?

Дискретность - это случай, когда объект или явление имеет конечное (счетное) число разнообразий. Чтобы выделить конкретное из всего возможного, нужно каждому конкретному дать оригинальное имя (иначе,

перечислить). Эти имена и будут нести в себе информацию об объектах, явлениях и т. п. В качестве имен часто используют целые числа 0, 1, 2,... Так именуются (нумеруются) страницы книги, дома вдоль улицы. В обыденной жизни, цифровая форма представления информации не всегда удобна. Первенство принадлежит слову ! Слово - имя объекта, действия,свойства и т.п., с помощью которого выделяется именуемое понятие в устной речи или в письменной форме. Слова строятся из букв определенного алфавита (например, А, Б, ... , Я).Кроме букв используются специальные символы - знаки препинания,математические символы +, -, знак интеграла, знак суммы и т.п. Эта информация (и это очевидно) имеет дискретную природу и представляется в

виде последовательности символов. О такой информации говорят как об особом

виде дискретной информации и называют этот вид символьной

информацией. Форма представления информации, отличная от естественной, общепринятой,

называется кодом. Коды широко используются в нашей жизни: почтовые индексы и др.

Системы передачи информации

В современных сетях связи используются аналоговые и цифровые системы передачи (СП) с тенденцией постепенного перехода к применению только цифровых систем.

Система передачи данных (СПД) или система передачи информации – это совокупность технических и программных средств, служащих для передачи информации.

В составе структуры СПД можно выделить:канал передачи (канал связи – КС); источник (передатчик) информации; потребитель(приемник) информации.

Источник и потребитель информации непосредственно в СПД не входят – они являются абонентами системы передачи. Абонентами могут быть компьютеры,люди. Передатчик служит для преобразования полученного от абонента сообщения в сигнал, передаваемый по каналу связи, приемник – для обратного преобразования сигнала в сообщение, поступающее абоненту. Передатчик и приемник, или иначе – аппаратура передачи данных (АПД), непосредственно связывают терминальные устройства – оконечные устройства (источник и приемник информации) с каналом связи. Примерами АПД могут служить модемы, терминальные адаптеры, сетевые карты и т. д. В составе СПД большой протяженности может использоваться и дополнительная аппаратура для улучшения качества сигнала и для форми­рования непрерывного физического или логического канала между абонентами.

5 Основные этапы развития вычислительной техники.

    I. Ручной период автоматизации вычислений начался на заре человеческой цивилизации. Он базировался на использовании пальцев рук и ног. Счет с помощью группировки и перекладывания предметов явился предшественником счета на абаке — наиболее развитом счетном приборе древности. Аналогом абака на Руси являются дошедшие до наших дней счеты. Использование абака предполагает выполнение вычислений по разрядам, т.е. наличие некоторой позиционной системы счисления.     В начале XVII века шотландский математик Дж. Непер ввел логарифмы, что оказало революционное влияние на счет. Изобретенная им логарифмическая линейка успешно использовалась еще пятнадцать лет назад, более 360 лет прослужив инженерам. Она, несомненно, является венцом вычислительных инструментов ручного периода автоматизации.

    II. Развитие механики в XVII веке стало предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов, использующих механический способ вычислений. Вот наиболее значимые результаты, достигнутые на этом пути.     1623 г. — немецкий ученый В.Шиккард описывает и реализует в единственном экземпляре механическую счетную машину, предназначенную для выполнения четырех арифметических операций над шестиразрядными числами.     1642 г. — Б.Паскаль построил восьмиразрядную действующую модель счетной суммирующей машины. Впоследствии была создана серия из 50 таких машин, одна из которых являлась десятиразрядной. Так формировалось мнение о возможности автоматизации умственного труда.     1673 г. — немецкий математик Лейбниц создает первый арифмометр, позволяющий выполнять все четыре арифметических операции.     1881 г. — организация серийного производства арифмометров.     Арифмометры использовались для практических вычислений вплоть до шестидесятых годов XX века.     Английский математик Чарльз Бэббидж (Charles Babbage, 1792—1871) выдвинул идею создания программно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, ввода и печати. Первая спроектированная Бэббиджем машина, разностная машина, работала на паровом двигателе. Она заполняла таблицы логарифмов методом постоянной дифференциации и заносила результаты на металлическую пластину. Работающая модель, которую он создал в 1822 году, была шестиразрядным калькулятором, способным производить вычисления и печатать цифровые таблицы. Второй проект Бэббиджа — аналитическая машина, использующая принцип программного управления и предназначавшаяся для вычисления любого алгоритма. Проект не был реализован, но получил широкую известность и высокую оценку ученых.     Аналитическая машина состояла из следующих четырех основных частей: блок хранения исходных, промежуточных и результирующих данных (склад — память); блок обработки данных (мельница — арифметическое устройство); блок управления последовательностью вычислений (устройство управления); блок ввода исходных данных и печати результатов (устройства ввода/вывода).     Одновременно с английским ученым работала леди Ада Лавлейс (Ada Byron, Countess of Lovelace, 1815— 1852). Она разработала первые программы для машины, заложила многие идеи и ввела ряд понятий и терминов, сохранившихся до настоящего времени.

    III. Электромеханический этап развития ВТ явился наименее продолжительным и охватывает около 60 лет — от первого табулятора Г.Холлерита до первой ЭВМ “ENIAC”.     1887 г. — создание Г.Холлеритом в США первого счетно-аналитического комплекса, состоящего из ручного перфоратора, сортировочной машины и табулятора. Одно из наиболее известных его применений — обработка результатов переписи населения в нескольких странах, в том числе и в России. В дальнейшем фирма Холлерита стала одной из четырех фирм, положивших начало известной корпорации IBM.     Начало — 30-е годы XX века — разработка счетноаналитических комплексов. Состоят из четырех основных устройств: перфоратор, контрольник, сортировщик и табулятор. На базе таких комплексов создаются вычислительные центры.     В это же время развиваются аналоговые машины.     1930 г. — В.Буш разрабатывает дифференциальный анализатор, использованный в дальнейшем в военных целях.     1937 г. — Дж. Атанасов, К.Берри создают электронную машину ABC.     1944 г. — Г.Айкен разрабатывает и создает управляемую вычислительную машину MARK-1. В дальнейшем было реализовано еще несколько моделей.     1957 г. — последний крупнейший проект релейной вычислительной техники — в СССР создана РВМ-I, которая эксплуатировалась до 1965 г.

    IV. Электронный этап, начало которого связывают с созданием в США в конце 1945 г. электронной вычислительной машины ENIAC.

Архитектуры ЭВМ и принципы фон Неймана

Электронная вычислительная машина - комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации подготовки и решения задач пользователпрограммные средства ЭВТ взаимосвязаны и объединяются в одну структуру. Структура - это совокупность элементов и их связей. Различают структуры технических, программных и аппаратурно-программных средств. Архитектура ЭВМ - это многоуровневая иерархия аппаратурно-программных средств, из которых строится ЭВМ. Каждый из уровней допускает многовариантное построение и применение.

Основы учения об архитектуре вычислительных машин заложил выдающийся американский математик Джон фон Нейман.

1. Двоичная система для представления чисел

2. Принцип “хранимой программы”. Нейман первым догадался, что программа может также храниться в виде набора нулей и единиц, причем в той же самой памяти, что и обрабатываемые ею числа.