Система программирования.
Система программирования это- комплекс средств предназначенных для создания и эксплуатации программ на конкретном языке программирования на ЭВМ определённого типа. Система программирования включает в себя: текстовый редактор, транслятор, редактор связей, набор библиотек, отладчик, средства оптимизации кода программ, утилиты для работы с библиотеками, текстовыми и двоичными файлами, а так же система включает в себя справочную систему. Многие системы программирования являются в настоящее время средами быстрого проектирования(RAD-среда), такие среды предоставляют разработчику все необходимые элементы управления в виде готовых визуальных компонентов. Текст программы, отвечающий за создание и работу компонента, среда генерирует автоматически. Такое программирование называется визуальным. Программы:Delphi, Visual Studio.
Прикладное программное обеспечение предназначено для решения функциональных задач различных предметных областей и является самым многочисленным классом программного обеспечения. ППП(пакет прикладных программ) это комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определённого класса конкретной предметной области. Рассмотрим классификацию ППП:
Офисные
Проблемно ориентированные
Методо-ориентированные
ППП общего назначения
Искусственного интеллекта
ППП автоматизированного проектирования
Программные средства мультимедиа
Издательской деятельности
К пакетам общего назначения относятся: текстовые редакторы, электронные процессоры, системы управления базами данных, пакеты презентационной графики, интегрированные пакеты.
Проблемно ориентирования: пакеты автоматизированного бухгалтерского учёта ,финансовой деятельности, управление персоналом, управление материальными запасами, управление производством, банковскими информационными системами.
Методо-ориентированные включает в себя программные продукты обеспечивающие: математические, статистические методы, методы сетевого планирования. Mathcad, Mat lab ,MS Project.
Офисные пакеты: органайзеры, программы переводчики, средство проверки орфографии, распознавания текста, коммуникационные пакеты к которым относятся(MS Outlook, Stylus, Fine Reader).
Пакеты автоматизированного проектирования предназначены для организации работы: конструкторов, технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм, графическим моделированием и конструированием, созданием демонстрационных иллюстраций, мультфильмов и т.д. ( Archi CAD)
Пакеты искусственного интеллекта реализуют отдельные функции интеллекта человека. К этим пакетам относятся: экспертные системы, системы распознавания изображения, речи.
Программные средства мультимедиа создание и использование аудио, видео информации для расширения информационного пространства пользователя.
Базы данных.
План.
Понятия «база данных» ,«системе управления базами данных».
Модели данных.
Разработка реляционной базы данных.
База данных – в широком смысле, это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира какой либо предметной области. Информация об объекте или отношения объектов, выраженная в знаковой форме, образует данные. Характерной особенностью данных является то, что их переводить из одной знаковой системы в другую ( перекодировать) без потери информации.
База данных (БД) – это совокупность хранимых в памяти ЭВМ и специальным образом организованных взаимосвязанных данных, отображающих состояние предметной области.
Иногда под базой данных совокупность набора данных и программ обслуживания.
Система управления базами данных (СУБД)- это комплекс программных и языковых средств необходимых для создания баз данных, поддержки их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.
СУБД можно разделить на настольные, на одного пользователя (MS Access, FoxPro, dBase и др.), и серверные (MS SQL Server, Oracle Database,MySQL и др.).
Модели данных.
Каждая СУБД работает с определённой моделью данных.
Под моделью данных понимают способ их описания и взаимосвязи.
Существуют модели данных:
-иерархическая
-сетевая
-реляционная
-объектно-ориентированная
Наиболее распространённой в настоящее время является реляционная.
В иерархической модели данных представлены в виде древовидной ( иерархической) структуры.
Основные понятия модели: атрибут, узел, уровень, групповое отношение.
Атрибут – это минимальная единица структуры данных. Каждому атрибуту присваевается уникальное имя.
Узел- совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На дереве узлы – это вершины графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом на более высоком уровне. Дерево имеет только одну вершину (корневой узел), не подчинённую никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем ( первом) уровне. Зависимые (подчинённые) узлы находятся на втором, третьем….уровнях.
Групповое отношение – иерархическое отношение между узлами двух типов. Родительский узел (владелец группового отношения) называется исходным, а дочерние узлы (члены группового отношения) – подчиненными.
К каждому узлу базы данных существует только один (иерархические) путь от корневого узла.
Корневой узел каждого дерева должен обязательно содержать ключ – атрибут с уникальным значением. Ключи некорневых узлов должны иметь уникальное значение только в рамках группового отношения. Каждый узел идентифицируется полным сцепленным ключом, под которым понимается совокупность всех ключей всех узлов от корневого по иерархическому пути.
Для групповых отношений в иерархической модели обеспечивается автоматический режим включения и фиксированное членство. Это означает, что для запоминания любого некорневого узла в БД должен существовать его родительский узел. При удалении родительского узла автоматически удаляются все подчиненные.
Основные понятия как в иерархической модели данных.
Отличие этих моделей состоит в том, что узел может быть членом более чем одного группового отношения.
Тип группового отношения задается его именем и определяет атрибуты общие для всех экземпляров данного типа.
Экземпляр группового отношения представляется узлом. Узел не может быть членом двух экземпляров групповых отношений одного типа.
Объектно-ориентированная модель данных наиболее близка к объектам реального мира. Основные понятия модели: класс, объект, - аналогичны рассмотренным ранее в разделе ООП. В этой модели данных используются основные принципы ООП: абстракция, наследование, инкапсуляция и полиморфизм.
Реляционная модель данных ориентирована на организацию данных в виде двумерных отношений ( таблиц).
Каждое отношение обладает следующими свойствами:
Каждый элемент отношения – один элемент данных.
Все элементы в столбце однородные, т.е. имеют одинаковый тип.
Каждый столбец имеет уникальное имя.
Одинаковые строки отсутствуют.
Порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.
Основные понятия реляционной модели данных: тип данных, домен, атрибут, кортеж, ключ.
Тип данных в реляционной модели данных полностью эквивалентно соответствующему понятию в языках программирования. Набор поддерживаемых типов может отличаться, но следующие типы поддерживаются практически всегда:
Числовые
Строковые
Денежные
Временные
Типы двоичных объектов
Логические
Домен представляет собой допустимое потенциальное множество значений данного типа.
Домен определяется базовым типом данных, к которому относятся элементы домена, и логического выражения, применяемого к элементам данных.
Столбцы отношения называется атрибутами, им присваиваются имена, по которым к ним производится обращение.
Список имен атрибутов отношения с указанием имен доменов называется схемой отношения.
Например, схема отношения СТУДЕНТ может быть представлена так:
СТУДЕН
Фамилия Строковый.
Имя Строковый.
Отчество Строковый.
Дата рождения Дата/Время.
Группа числовой
Степень отношения – это число его атрибутов. Степень отношения СТУДЕНТ равна шести.
Картеж, соответствующий данной схеме отношений, представляет собой множество пар , которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. Значение должно принадлежать домену.
Степень кортежа равна степени отношения.
Кардинальным числом или мощностью отношения число картежей.
Схемой базы данных называется множество именованных схем отношений.
В некоторых случаях какой либо атрибут может быть неприменим.
Пустые значения атрибутов обозначаются NULL.
В отношении всегда должен присутствовать атрибут или набор атрибутов однозначно определяющий каждый кортеж и обеспечивающий его уникальность. Такой атрибут называется первичным ключом отношения.
Первичный ключ должен обладать свойством минимальности, означающим что ни они из атрибутов не может быть исключен из первичного колюча без нарушения уникальности.
Первичный ключ.
В зависимости от количества атрибутов, входящих в ключ, различают простые и сложные ( составные) ключи.
Простой ключ – ключ, содержащий только один атрибут.
В базах данных одни и те же имена атрибутов часто используются в разных отношениях.
Внешний ключ- это несколько атрибутов одного отношения являющиеся ключом другого отношения.
План:
Понятие модели и моделирования
Аспекты моделирования
Основные этапы построения моделей
Классификация моделей
Этапы решения задач на компьютере