Краткий конспект лекций

51

использовать многие другие возможности печати. Это еще не все — то, что вы видите, точно соответствует тому, что имел в виду разработчик. Мы говорим о проектах в формате DWF (Design Web Format) — компактном формате, разработанном специально для использования в Интернете, который коренным образом изменил методы передачи и распространения проектной информации в цифровом виде. Этот формат предлагает сверхбыстрый и эффективный способ доставки информации о проекте всем, кому она нужна. Для просмотра всей этой обширной информации нужна только программа Autodesk Express Viewer — небольшое, бесплатное приложение, которое можно загрузить из сети.

Использование программы Autodesk Express Viewer для доступа к богатейшей информации, содержащейся в файлах формата DWF, сокращает время работы над важнейшими этапами проектов.

Autodesk Inventor Professional (Series) - Программный продукт ориентированный на рынок машиностроения, новейшая разработка компании Autodesk , предназначен для пространственного конструирования машин и сложных механизмов включающих десятки тысяч сборочных единиц. Мощные инструментальные средства программы обеспечивают полный цикл конструирования и выпуска проектно-конструкторской документации.

Autodesk Land Development Desktop - Градостроение, генпланы,

геодезия и картография охватывают широкий спектр информации. В этой области и смежных областях работают специалисты различного профиля, например, инженеры градостроители, картографы, инженеры по генеральным планам, геодезисты, специалисты охраны лесов и экологического мониторинга, инженеры по дорогам, инженеры по транспорту, инженеры водоснабжения и водоотведения, архитекторы, аналитики ГИС и многие другие.

Каждому из этих специалистов необходим собственный набор программных инструментов и средств. Такие инструменты входят в состав технологической линии Land Development Solutions II состоящей из базового

Autodesk Land Development Desktop и программ "сателлитов" Autodesk

Survey и Autodesk Civil Design.

Autodesk Civil Design - программа для проектирования гражданских объектов и инфраструктуры.

Autodesk Survey - программа для обработки данных геодезических съемок. Разработка и анализ планов земельных работ при проектирование водоемов, зон парковок, строительных площадок, насыпей и др. При этом производится подсчет объемов выемки и засыпки грунта;

Autodesk Survey - решение на базе AutoCAD для топографической съемки, землеустройства и машиностроения, расширяющее возможности Autodesk Land Desktop 3 в области инженерной геодезии. Никакое программное обеспечение не сравнится с ним при автоматической генерации в среде AutoCAD чертежей (топографических планов) на основе данных полевых измерений. Обеспечивая обмен данными между электронными

52

накопителями, геодезическими приборами и GPS-приемниками, Autodesk Survey 3 позволяет использовать данные линейных и полевых измерений при автоматизации процесса составления карт. Совместный доступ к данным геодезической съемки облегчает специалистам в области гражданского строительства, ГИС и землеустройства работу в единой среде проектирования.

Autodesk Map - Технологии проектирования для нового тысячелетия Autodesk Map - специальное решение для создания карт и пространственного анализа в среде AutoCAD, а также хранения, организации, вывода и обмена информацией о любых географических объектах, их форме и расположении в различных графических форматах. Программа содержит весь набор средств AutoCAD и специальные средства для создания, обработки и хранения карт и географических данных.

Autodesk MapGuide (Series) - Программное обеспечение Autodesk MapGuide - первое коммерческое изделие для распространения по intranet/Internet имеющихся у Вас детальных карт, основанных на векторной модели.

Autodesk Envision - мощный автономный программный продукт (предыдущая версия -- Autodesk OnSite Desktop 7), который делает несложным процесс интеграции данных, обеспечивает визуализацию, пространственный анализ, доступ к различным картографическим

ипроектным данным удаленных источников в сетях LAN и Intranet/Internet.

Впакетах Autodesk Map Series и Autodesk Civil Series Autodesk Envision 8 играет ключевую роль: он обеспечивает рабочее место специалиста (а

теперь и компактные PC) инструментарием для выполнения интеграции и анализа удаленных данных через телекоммуникационные сети.

SolidWorks (SolidWorks Corp.)

SolidWorks - Проектирование, оформление КД.

SWR-Спецификация (автоматически заполняемая спецификация в стандарте ЕСКД).

SWR-Библиотеки (программная оболочка для доступа к каталогам с возможностью создания собственной базы данных).

Проектирование пресс-форм

MoldWorks (проектирование прессформ, включает все каталоги стандартных элементов прессформ).

Part Adviser для SolidWorks (анализ проливаемости прессформы без учета литника).

ElectrodeWorks модуль для проектирования электродов

Mold Adviser (анализ проливаемости прессформы с учетом литника),

включает Part Adviser.

SWR-Электрика Трехмерное проектирование электрожгутов в среде

SolidWorks

CircuitWorks Конвертирование данных электронных САПР в трехмерную модель SolidWorks

53

Solid Edge

Solid Edge является признанным лидером на рынке 3-х мерных CADсистем среднего уровня. Являясь недорогой системой, Solid Edge основан на том же ядре твердотельного моделирования, Parasolid, что и система высшего уровня Unigraphics.

Использование мощного ядра твердотельного моделирования и технологии STREAM, использующей принципы интеллектуального интерфейса, обуславливают сочетание эффективности системы с удивительной легкостью использования и обучения.

Полностью локализованный интерфейс Solid Edge в сочетании с интерактивным руководством позволяет пользователям самим освоить систему за самое короткое время.

Solid Edge поддерживает обе техники создания сборок: как "сверхувниз", так и "снизу-вверх". Это существенно упрощает процесс проектирования сборок и позволяет конструктору выбирать наиболее оптимальный и естественный способ их построения.

Возможна одновременная работа нескольких конструкторов с одной сборкой (параллельное проектирование), при этом изменения, сделанные ими, становятся доступными для всех. Кроме этого, конструктора, выполняющие отдельные детали могут напрямую ссылаться на геометрию, определенную на уровне всей сборки.

Возможность задания ограничений на расположение деталей позволяет управлять геометрией сборки, используя ее физическую суть, а способность системы запоминать порядок ее построения и использовать его в аналогичных деталях сокращают время размещения деталей на 50%!

Solid Edge включает в себя набор мощных функций, ориентированных на проектирование деталей из пластмассового литья и листового материала. Встроенный модуль кинематических расчетов позволяет имитировать и анализировать работу механизмов.

Преимущества использования Solid Edge:

встроенная PDM система, способная надежно хранить данные и управлять всем циклом проектирования изделия;

понятный интерфейс;

мощная функциональность, построенная на одном ядре с Unigraphics; ассоциативная связь с системой высшего уровня Unigraphics,

предоставляющая предприятию возможности роста.

КОМПАС

КОМПАС-ГРАФИК (3D), LT – система конструкторской подготовки производства.

КОМПАС-АВТОПРОЕКТ - автоматизированное проектирование технологических процессов для различных видов производств (механической обработки, сборки, сварки, термообработки, штамповочного производства, литья, гальванических покрытий и т.д.) или "сквозных" техпроцессов, включающих операции разных производств.

54

КОМПАС-ЧПУ обеспечивает автоматизированное проектирование управляющих программ для станков с ЧПУ различных классов.

КОМПАС-МЕНЕДЖЕР – система управления документооборотом. КОМПАС-КАТАЛОГ - предназначена для создания каталогов деталей

и запасных частей.

КОМПАС-ЭЛЕКТРИК предназначена для автоматизации конструкторских работ, связанных с выпуском документов проекта для электрооборудования объектов производства.

КОМПAС-SPRING обеспечивает выполнение проектного или проверочного расчетов цилиндрических винтовых пружин растяжения и сжатия, а также тарельчатых пружин.

КОМПАС-ШТАМП ориентирована на автоматизацию проектирования штампов как оригинальных, так и типовых конструкций для различных операций холодной листовой штамповки.

КОМПАС-SHAFT Plus (3D) - Система предназначена для параметрического проектирования деталей типа "тела вращения" — валов, втулок, цилиндрических и конических шестерен, червячных колес и червяков, шкивов ременных передач.

T-FLEX CAD

T-FLEX сегодня — это целый комплекс интегрированных программных средств автоматизации, позволяющих охватить все этапы конструкторско-технологической подготовки производства:

T-FLEX DOCs – система электронного документооборота.

T-FLEX / ТехноПро — c истема автоматизированного проектирования технологических процессов.

T-FLEX ЧПУ — подготовка управляющих программ для станков с

ЧПУ.

T-FLEX NC Tracer — имитация процесса обработки детали на станке с

ЧПУ.

T-FLEX NC TRACER - специализированный инструмент технологапрограммиста, предназначенный для просмотра и редактирования готовых управляющих программ для оборудования с ЧПУ.

T-FLEX Расчеты / Зубчатые передачи — расчет и проектирование зубчатых передач.

T-FLEX / Пружины — расчет и конструирование упругих элементов. T-FLEX/ Эйлер — комплекс динамического анализа

многокомпонентных механических систем.

T-FLEX/ Раскрой — оптимизация раскроя листового материала. T-FLEX/ Пресс-формы — c истема проектирования оснастки пресс-

форм для литья термопластов под давлением.

T-FLEX / Штампы — c истема проектирования оснастки штампов для листовой штамповки.

55

Базы данных. Электронные хранилища информации

1. Определение системы управления базами данных.

Важнейшим компонентом информационной системы является система управления базами данных - СУБД.

Database management system (DBMS) – система управления базой данных (СУБД) – программная оболочка, находящаяся между собственно базой данных и пользователем. СУБД управляет всеми запросами пользователя на те или иные действия, которые необходимо выполнить (например, поиск или обновление данных). Кроме того, СУБД делает возможным централизованный контроль защиты и целостности данных.

Тип, к которому можно отнести создаваемые базы данных, определяется выбранной моделью данных.

Data model - модель данных – система взаимосвязанных типов объектов, операторов и правил обеспечения целостности, которые образуют абстрактную структуру, поддерживаемую системой управления базой данных.

Создание первых баз данных и СУБД стало возможно лишь с появлением достаточно дешевых и производительных устройств внешней памяти, какими стали жесткие диски (винчестеры), появившиеся во второй половине 60-х годов. В 70-е годы шла интенсивная разработка теоретических вопросов построения баз данных. В результате в начале 80-х годов на рынке появились мощные инструментальные средства проектирования и построения информационных систем. Однако, развитие информационных технологий в 90-х годах привело к появлению новых, более широких требований к обработке и представлению данных. Таким образом, теория баз данных, хотя и располагает впечатляющими достижениями, еще далека от завершения.

2. Определение базы данных и целей ее создания.

Для своего функционирования информационная система требует создания в памяти компьютера динамически обновляемой модели внешнего мира с использованием единого хранилища - базы данных.

База данных (database) - любая совокупность данных; файл, состоящий из некоторого числа записей (records) или таблиц, каждая из которых формируется из полей (fields) или столбцов определенного типа, вместе с набором операций поиска, сортировки, рекомбинаций и других.

Процессу построения базы данных предшествует определение

предметной области.

Предметная область – это часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации управления и последующей автоматизации. Предметная область представляется множеством фрагментов, например, учебное заведение – кафедрами, деканатами, ректоратом, библиотекой, читальными залами и компьютерными классами. Каждый фрагмент предметной области характеризуется множеством объектов и процессов,

56

использующих объекты, а также множеством пользователей, характеризуемых различными взглядами на предметную область.

Термин "динамически обновляемая" означает, что соответствие базы данных текущему состоянию предметной области обеспечивается не периодически, а в режиме реального времени. При этом одни и те же данные могут быть по-разному представлены в соответствии с потребностями различных групп пользователей.

Отличительной чертой баз данных следует считать то, что данные хранятся совместно с их описанием, а в прикладных программах описание данных не содержится. Независимые от программ пользователя данные обычно называются метаданными. В ряде современных систем метаданные, содержащие также информацию о пользователях, форматы отображения, статистику обращения к данным и другие сведения, хранятся в словаре базы

данных.

3. Общие сведения о таблицах баз данных.

Таблица - объект, который создается и используется для хранения

данных.

Каждая таблица содержит информацию о субъектах (предметах) определенного типа (например, клиентах). Поля (столбцы) таблицы служат для хранения различных характеристик субъектов (например, фамилий и адресов клиентов), а каждая запись (которая называется также строкой) содержит сведения о конкретном субъекте (например, данные о клиенте по фамилии Иванов).

Для каждой таблицы можно определить первичный ключ (одно или несколько полей, имеющих уникальные значения в каждой записи) и один или несколько индексов, ускоряющих доступ к данным.

Таблицы базы данных предназначены для хранения данных, необходимых для выполнения некоторых задач приложения. Любая таблица состоит из столбцов или полей, каждое из которых содержит определенный род сведений (например, фамилию заказчика), и строк или записей, содержащих наборы данных о конкретных лицах, предметах или других объектах.

4. Понятие запроса и его применение.

Запрос - объект, позволяющий пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц.

Для создания запроса можно использовать бланк QBE (Query By Example - Запрос по образцу) или написать инструкцию SQL.

Можно создавать запросы на выборку, обновление, удаление или обновление данных. С помощью запросов можно также создавать новые таблицы, используя данные из одной или нескольких существующих таблиц

57

5. Общие сведения об отчетах баз данных.

Отчет - объект, предназначенный для форматирования, вычисления итогов и печати выбранных данных.

Прежде чем выводить отчет на принтер можно предварительно просмотреть его на экране.

Отчет сводной таблицы представляет собой интерактивный метод быстрого суммирования больших объемов данных. Отчет сводной таблицы используется для подробного анализа числовых данных и для получения ответов на все связанные с ними вопросы. Отчеты сводной таблицы специально предназначены для перечисленных ниже областей применения.

Организации запросов к большим массивам данных дружественными по отношению к пользователю способами.

Подведения промежуточных итогов и применения статистических функций к числовым данным, суммирования данных по категориям и подкатегориям, а также для создания дополнительных вычислений и формул.

Развертывания и свертывания уровней представления данных для получения полных сведений о результатах работы, а также детального анализа сводных данных по интересующим вопросам.

Перемещения строк в столбцы или столбцов в строки (или "сведение") для просмотра различных сводок на основе исходных данных.

Фильтрации, сортировки, группировки и условного форматирования наиболее важных и часто используемых подмножеств данных для привлечения внимания к нужным сведениям.

Представления кратких, наглядных и аннотированных отчетов в сети или в напечатанном виде.

Отчет сводной диаграммы обеспечивает графическое представление данных в отчете сводной таблицы (Отчет сводной таблицы. Интерактивный перекрестный отчет Microsoft Excel, содержащий итоговые данные и выполняющий анализ таких данных, как записи базы данных из разных источников, в том числе внешних по отношению к Microsoft Excel.), который в этом случае называется связанным отчетом сводной таблицы (Связанный отчет сводной таблицы. Отчет сводной таблицы, предоставляющий данные для отчета сводной диаграммы. Создается автоматически при создании отчета сводной диаграммы. При изменении макета любого из этих отчетов также изменяется и другой макет.). Чтобы изменить макет и данные, отображаемые в отчете сводной диаграммы, необходимо изменить макет в связанном отчете сводной таблицы.

6. Этапы проектирования базы данных.

Проектирование выполняется посредством изучения предметной области и требований, предъявляемых к создаваемой информационной системе. Информационная система - организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных

58

технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы. На стадии проектирования производится выбор:

Структуры данных и стратегии их хранения в памяти информационной системы;

Технологии обслуживания информационной системы и взаимодействия с ней конечных пользователей;

Технических и стандартных программных средств, а также разработка оригинальных программных средств обслуживания информационной системы.

В реляционной СУБД класса Microsoft Access, каждую базу данных следует строить на основе некоторого набора задач или функций. Например, одна база данных, предназначенная для обработки заказов, может содержать данные о каждом клиенте, предлагаемые товары, заказы, статистические данные о продаже товаров в прошлом. Другая же будет предназначена для учета кадров. В нее войдет информация о подразделениях организации и подробные данные о сотрудниках - ФИО, должность, анкетные сведения и т. п.

Здесь мы сталкиваемся с самым сложным вопросом в процессе проектирования: как в ориентированной на конкретные задачи базе данных организовать хранение данных, используя преимущества реляционной модели и избежав лишних затрат? Если мы следовали изложенным выше этапам определения задач и объектов базы данных, то уже немало сделали для создания логичного и гибкого проекта приложения. А если мы начали создавать таблицы данных, не проанализировав задачи и объекты? Важным моментом является рассмотрение принципов, применение которых поможет избежать некоторых проблем и создать надежное и эффективное приложение.

7. Определение цели создания базы данных.

Система управления базами данных обеспечивает полный контроль над процессами определения данных, их обработкой и совместным использованием. СУБД существенно облегчает структуризацию и обработку больших объемов информации, хранящейся в многочисленных таблицах. Разнообразные средства СУБД обеспечивают выполнение трех основных

функций: определение данных, обработка данных и управление данными.

Реляционные СУБД предоставляют разнообразные средства для работы с данными. Например, можно производить поиск любой сложности, как в отдельной таблице, так и в нескольких связанных таблицах или файлах или с помощью одной команды обновлять содержимое одного поля или нескольких записей.

59

8.Определение таблиц, которые должна содержать база данных.

9.Определение необходимых в таблице базы данных полей.

Очень важно представлять, что означает каждый тип связи, поскольку это оказывает существенное влияние на структуру базы данных.

Для каждого элемента данных в рабочем бланке необходимо указать тип данных (текстовый, числовой, денежный, Memo и т.д.) и длину поля, необходимую для их хранения. Можно дать краткое описание элемента, которое впоследствии будет использоваться при создании таблицы. Access по умолчанию выводит это описание в строке состояния в нижней части экрана в тот момент, когда в таблице, форме или отчете выбирается соответствующее поле.

Наконец, можно записать в бланке условие на значение, которое должно применяться к соответствующему полю данных. Затем, задав эти условия в Access, можно использовать их для автоматической проверки данных, что особенно важно при создании приложений, предназначенных для использования многими людьми.

Для каждого поля таблицы можно задать значение Свойств (Properties), список которых зависит от выбранного типа данных (Data Type)

и размера поля (Field Size).

Неэффективное использование памяти является основным недостатком ненормализованных таблиц, поэтому удаление избыточных полей из таблиц является одним из решений этой проблемы.

каждое поле таблицы должно представлять уникальный тип информации.

Это правило означает, что необходимо избавиться от повторяющихся полей и разделить составные поля на отдельные элементы данных. В нашем примере составные поля адреса нужно разделить на простые поля и включить в проект еще несколько таблиц для устранения повторения информации о книгах. В таблицы, созданные для повторяющихся данных, следует включить «ключевую» информацию из основной таблицы, чтобы можно было установить связи междуновыми таблицами и исходной.

База данных хорошо спроектирована в том случае, если каждая запись в любой таблице однозначно идентифицируется. Это означает, что значение некоторого поля (или нескольких полей) не повторяется ни в одной записи в таблице. Такой идентификатор называется первичным ключом (или просто ключом).

каждая таблица должна иметь уникальный идентификатор, или первичный ключ, который может состоять из одного или нескольких полей.

вы должны иметь возможность изменять значения любого поля (не входящего в первичный ключ) без воздействия на данные других полей.

60

10. Понятие ключа и индекса применительно к базам данных и их назначение.

При создании новой таблицы Access всегда предлагает определить для нее первичный ключ. Для многих таблиц нам придется создать искусственный первичный ключ.

База данных хорошо спроектирована в том случае, если каждая запись в любой таблице однозначно идентифицируется. Это означает, что значение некоторого поля (или нескольких полей) не повторяется ни в одной записи в таблице. Такой идентификатор называется первичным ключом (или просто ключом).

Каждая таблица должна иметь уникальный идентификатор, или

первичный ключ, который может состоять из одного или нескольких полей.

Всегда, когда это возможно, в качестве первичного ключа следует использовать самые простые данные, имеющие «естественные» уникальные значения. Почти всем публикуемым в мире книгам присваивается относительно короткий (12 символов) код ISBN (International Standard Book Number), который однозначно идентифицирует каждую книгу.

После определения первичных ключей для каждой таблицы нужно проверить, чтобы все данные, включенные в таблицы, относились к соответствующим объектам. Другими словами, следует убедиться, что каждое поле функционально зависит от первичного ключа, который идентифицирует исходный объект таблицы.

Для каждого значения первичного ключа значения в столбцах данных должны относитьсяк объекту таблицы и полностью его описывать.

Вы должны иметь возможность изменять значения любого поля (не входящего в первичный ключ) без воздействия на данные других полей

При создании новой таблицы в существующую таблицу каждый раз включается поле, связывающее старую и новую таблицы.

Эти «связующие» поля называются внешними ключами.

В хорошо спроектированной базе данных использование внешних ключей обеспечивает эффективность работы приложения. В процессе проектирования нужно внимательно следить за созданием внешних ключей. Задаваемые при создании таблиц в Access связи первичных ключей с внешними ключами используются для объединения данных из нескольких таблиц. Для ускорения поиска можно создать индексы по внешним ключам. Кроме того, можно установить режим обеспечения целостности связей между таблицами (например, Access может не разрешить пользователю создать заказ на несуществующее изделие), при этом для обеспечения целостности данных Access автоматически создает индексы.

11. Определение связей между таблицами базы данных.

Связи “ один-к-одному” и “ один-ко-многим” Иногда возникает потребность разбить одну таблицу на более мелкие,

потому что некоторые сведения из нее используются не слишком часто или