5.2.2Табличные процессоры

Табличные процессоры - это программы, автоматизирующие широкий круг научно-технических, планово - экономических, учетных и других задач, для которых исходные данные и результаты обработки могут быть представлены в табличной форме. Табличные процессоры обеспечивают хранение в памяти компьютера и просмотр на экране дисплея таблиц большого размера; размещение в ячейках таблиц данных и формул, содержащих ссылки на другие ячейки и встроенные функции; отображение на экране значений, вычисляемых по формулам, записанным в ячейки таблицы; автоматический пересчет формул при изменении содержимого ячеек, на которые в формулах имеются ссылки, и ряд других возможностей. Для табличных расчетов характерны относительно простые формулы и большие объемы исходных данных.

Электронная таблица создается в памяти компьютера и в дальнейшем ее можно просматривать, изменять, записывать на магнитный диск для хранения, печатать на принтере. На экране электронная таблица представлена в виде матрицы, состоящей из столбцов и строк, на пересечении которых образуются ячейки.

Электронные таблицы не только автоматизируют расчеты, но и являются эффективным средством для моделирования различных вариантов и ситуаций. Меняя значения исходных параметров, можно наблюдать за изменением расчетных параметров и анализировать получаемые результаты. Электронная таблица производит такие расчеты быстро и без ошибок, предоставляя в считанные секунды множество вариантов решения задачи, на основании которых пользователь выбирает наиболее приемлемый.

Все эти факторы привлекают пользователя, специализирующегося в следующих областях:

• бухгалтерский и банковский учет;

• планирование и распределение ресурсов;

• проектно-сметные работы;

• инженерно-технические расчеты;

• обработка больших массивов информации;

• исследование динамических процессов;

• статистическая обработка;

• решение задач линейного программирования и др.

Для современных табличных процессоров характерны следующие особенности:

• трехмерная (многострочная и многостраничная) организация электронных таблиц;

• работа в локальных вычислительных сетях, обеспечение многопользовательского режима;

• формирование трехмерной графики и обеспечение высококачественной печати с выбором шрифтов;

• высокий уровень совместимости с другими системами на уровне данных;

• система тестирования электронных таблиц и макропрограмм;

• возможность проведения статистических расчетов;

• решение задач линейного программирования и др.

В настоящее время наиболее популярными и эффективными табличными процессорами являются MS Excel, Improv, QuattroPro и др.

5.2.3Базы данных и системы управления базами данных

Система управления базами данных (СУБД) - это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения, поддержки баз данных и обеспечения доступа пользователей к ней. СУБД реализует централизованное управление базой данных и обеспечивает доступ к данным.

Наиболее общее и полное определение БД дается в Законе “О правовой охране программ и электронно-вычислительных машин и баз данных”. Согласно ст.1 этого закона база данных - это объективная форма представления и организации совокупности данных, систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ.

В нестрогом смысле слова БД - совокупность данных и связей между ними, хранящихся в виде одного или более файлов данных с произвольной организацией доступа.

Пользователей базы данных можно разделить на две категории: конечные пользователи (те, кто вводит и извлекает данные), программисты (те, кто пишет прикладные программы обработки данных) и администраторы базы данных. В случае больших баз данных может быть несколько конечных пользователей, программистов и администраторов, тогда как в случае небольших баз данных функции конечного пользователя, программиста и администратора базы данных может выполнять один человек.

Можно выделить следующие преимущества использования БД:

• контроль за дублированием и несоответствием данных;

• совместимость данных;

• хранение данных в виде единого банка данных;

• облегчение разделения данных между приложениями;

• помощь в точном управлении данными как основным организационным ресурсом;

• увеличение производительности программ;

• повышение надежности прикладных программ;

• разрешение быстрого, экономичного доступа к информации;

• защита данных от повреждения и неавторизованного доступа;

обеспечение независимости данных.

Многие существующие экономические, информационно - справочные, банковские, программные комплексы реализованы с использованием инструментальных средств СУБД.

Для различных классов компьютеров и операционных средств разработано множество СУБД, отличающихся по способу организации данных, формату данных, языку формирования запросов. Наиболее распространенными пакетами являются dBase, Paradox, Microsoft Access, Oracle.

Программные составляющие СУБД включают ядро и сервисные средства. Ядро - это набор программных модулей, необходимый и достаточный для создания и поддержания БД. Сервисные программы предоставляют пользователям ряд дополнительных возможностей по обслуживанию БД. Назовем некоторые из них: форматирование файлов БД, т.е. подготовка внешней памяти к загрузке данных; копирование БД; ведение системного журнала и др.

Две основные функции СУБД это:

• помочь пользователю в манипулировании данными;

• защитить данные от пользователя.

Помощь пользователю осуществляется, в основном, в обеспечении его командами или готовыми программами, выполняющими стандартные функции, такие как поиск или модификация информации. Это уменьшает объем работ, которые должны быть выполнены для создания новых приложений, следовательно, увеличивает производительность традиционно дефицитного ресурса - компьютерных программ.

Хорошие СУБД умеют создавать различное представление информации из базы данных для разных пользователей. Часть информации, которая не нужна для данного приложения может быть скрыта от пользователя, а структура остальной части может быть преобразована в вид, требуемый для данного приложения.

Дополнительная помощь пользователям осуществляется путем исполнения модулей (или команд), выполняющих определенные действия с базой без написания программ, например, получение отчета (печати информации из базы по запросу).

Хотя управление данными является сложным вопросом, основные функции до удивления просты. Существуют только 4 основных операции. Пользователю необходимо вводить информацию в базу, производить поиск информации, удалять ненужную информацию или корректировать (модифицировать, изменять) содержимое базы.

Кроме этих основных операций, СУБД следит за информацией внутри БД, защищает ее от случайного или неумелого вмешательства и гарантирует, что многочисленные запросы одного пользователя выполняются без помех другим пользователям (скорее теоретически, чем практически).

Защита данных, в первую очередь, осуществляется самой СУБД. Любой запрос пользователя на ввод, поиск, модификацию информации должен быть представлен в виде запроса (команды) СУБД. Не существует прямого контакта между пользователем (приложением) и базой. Это позволяет СУБД оценивать каждый запрос и решать может ли он быть выполнен. Решение принимается на основе критерия авторизации – разрешено ли пользователю выполнять данную операцию, и критерия целостности - не повредит ли данный запрос базу.

Эта способность представляет собой защитную функцию СУБД, поскольку пользователь не может получить доступ к данным, находящимся вне пределов его прав.

К функциям СУБД также относятся:

• определение структуры БД, инициализация БД и начальная загрузка данных;

• управление ресурсами среды хранения;

• обеспечение логической независимости, т.е. предоставляет определенную свободу логического представления БД без необходимости соответствующей модификации физического представления;

• обеспечение физической независимости данных, т.е. предоставляет свободу организации БД в среде хранения, не вызывая изменений в логическом представлении;

• поддержка логической целостности (непротиворечивости) БД;

• обеспечение физической целостности БД, т.е. защита и восстановление БД после различного рода сбоев;

• управление доступом, т.е. разграничение доступа пользователей к БД, т.к. в ней могут храниться данные, которые должны быть доступны лишь ограниченному кругу пользователей. Может быть ограничена группа пользователей, которой разрешено обновлять те или иные данные. Достигается введением паролей;

• организация параллельного доступа пользователей к БД.

Различают 2 класса СУБД: системы общего назначения и специализированные системы.

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо конкретную предметную область и предлагается многим пользователям как коммерческое изделие. СУБД общего назначения обладают свойствами настройки на работу с конкретной базой данных в соответствующих условиях. Использование таких СУБД для создания автоматизированных информационных систем (АИС) позволяет существенно сокращать сроки разработки и экономить трудовые ресурсы.

Специальные СУБД разрабатывают для конкретного применения. Это требуется в некоторых случаях, когда СУБД общего назначения не позволяют добиться требуемой производительности или удовлетворить заданным ограничениям по объему памяти, предоставляемой для хранения БД. Решение этих проблем может оказаться возможным благодаря знанию специфических особенностей данного применения. Однако, создание специализированной СУБД сложное дело и к этому прибегают в достаточно редких случаях.