Курс лекций Инф 1 курс. Курс лекций по дисциплине Информатика для специальностей технического профиля
 Скачать 1.53 Mb.
|
|
Тема 4.3. Представление об организации баз данных и системах управления базами данных. ПЛАН: 1. Понятие БД, СУБД как информационной системы. 2. Структурные элементы, виды БД. 3. Основные возможности СУБД (на примере MS Access) 4. Контрольные вопросы 1 . Понятие БД, СУБД как информационной системы Базой данных является представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчетов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (Гражданский кодекс РФ, ст. 1260). Существует множество других определений понятия «база данных», так или иначе сводящихся к понятию «совокупность хранимых данных». Однако большинство из этих определений не позволяет отличить базу данных от объектов, которые базой данных заведомо не являются, например, от архивов документов, картотек, библиотек и т.п. Таким образом, база данных есть не просто совокупность хранимых данных (записей, документов, фактов и т.п.), но такая совокупность, которая обладает, по меньшей мере, тремя важными свойствами (признаками): 1. База данных хранится и обрабатывается в вычислительной системе. Таким образом, любые внекомпьютерные хранилища информации (архивы, библиотеки и т. п.) базами данных не являются. 2. Данные в базе данных хорошо структурированы (систематизированы). Под структурированностью в данном случае понимается явное выделение составных частей (элементов), связей между ними, а также типизация элементов и связей, при которой с каждым типом элемента или связи соотносится определённая семантика и допустимые операции. 3. Структура базы данных обеспечивает эффективный поиск и обработку данных. Эффективность здесь главным образом определяется тем, как соотносятся гибкость и мощность возможностей (поиска и обработки) с затратами усилий и ресурсов. Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных. Для создания и управления информационной системой СУБД необходима в той же степени, как для разработки программы на алгоритмическом языке необходим транслятор. 2. Структурные элементы, виды БД Понятие базы данных тесно связано с такими понятиями структурных элементов, как поле, запись, файл (таблица). Поле - элементарная единица логической организации данных , которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту. Для описания поля используются следующие характеристики: - имя, например. Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения; - тип, например, символьный, числовой, календарный; - длина, например, 15 байт, причем будет определяться максимально возможным ко¬личеством символов; 56 - точность для числовых данных, например два десятичных знака для отображения дробной части числа. Запись - совокупность логически связанных полей. Экземпляр записи — отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей. Файл (таблица) - совокупность экземпляров записей одной структуры. В структуре записи файла указываются поля, значения которых являются ключами первичными (ПК), которые идентифицируют экземпляр записи, и вторичными (ВК), которые выполняют роль поисковых или группировочных признаков (по значению вторичного ключа можно найти несколько записей). Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям (например, в «Энциклопедии технологий баз данных» М. Р. Когаловского определяются свыше 50 видов БД). Укажем только основные классификации: По модели данных: Иерархические Сетевые Реляционные Многомерные Объектные Объектно-ориентированные Объектно-реляционные По технологии хранения: БД во вторичной памяти (традиционные) БД в оперативной памяти (in-memory databases) БД в третичной памяти (tertiary databases) По содержимому: Географические Исторические Научные Мультимедийные и т. д. По степени распределённости: Централизованные (сосредоточенные) Распределённые 3. Основные возможности СУБД (на примере MS Access) Access - в переводе с английского означает “доступ”. MS Access - это функционально полная реляционная СУБД. Кроме того, MS Access одна из самых мощных, гибких и простых в использовании СУБД. В ней можно создавать большинство приложений, не написав ни единой строки программы, но если нужно создать нечто очень сложное, то на этот случай MS Access предоставляет мощный язык программирования - Visual Basic Application. Популярность СУБД Microsoft Access обусловлена следующими причинами: • Access является одной из самых легкодоступных и понятных систем как для профессионалов, так и для начинающих пользователей, позволяющая быстро освоить основные принципы работы с базами данных; • система имеет полностью русифицированную версию; • полная интегрированность с пакетами Microsoft Office: Word, Excel, Power Point, Mail; • идеология Windows позволяет представлять информацию красочно и наглядно; • возможность использования OLE технологии, что позволяет установить связь с объектами другого приложения или внедрить какие-либо объекты в базу данных Access; 57 • технология WYSIWIG позволяет пользователю постоянно видеть все результаты своих действий; • широко и наглядно представлена справочная система; • существует набор “мастеров” по разработке объектов, облегчающий создание таблиц, форм и отчетов. К основным объектам Access относятся таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули. Таблица - это объект, который определяется и используется для хранения данных. Каждая таблица включает информацию об объекте определенного типа. Как уже известно, таблица содержит поля (столбцы) и записи (строки). Работать с таблицей можно в двух основных режимах: в режиме конструктора и в режиме таблицы. Запрос - это объект, который позволяет пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Можно создать запросы на выбор, обновление, удаление или на добавление данных. С помощью запросов можно создавать новые таблицы, используя данные уже существующих одной или нескольких таблиц. По сути дела, запрос - это вопрос, который пользователь задает Access о хранящейся в базе данных информации. Работать с запросами можно в двух основных режимах: в режиме конструктора и в режиме таблицы. Здесь надо вспомнить о том, что ответы на запросы получаются путем “разрезания” и “склеивания” таблиц по строкам и столбцам, и что ответы будут также иметь форму таблиц. В режиме конструктора формируется вопрос к базе данных. Форма - это объект, в основном, предназначенный для удобного ввода отображения данных. Надо отметить, что в отличие от таблиц, з формах не содержится информации баз данных (как это может показаться на первый взгляд). Форма - это всего лишь формат (бланк) показа данных на экране компьютера. Формы могут строиться только на основе таблиц или запросов. Построение форм на основе запросов позволяет представлять в них информацию из нескольких таблиц. В форму могут быть внедрены рисунки, диаграммы, аудио (звук) и видео (изображение). Отчет - это объект, предназначенный для создания документа, который впоследствии может быть распечатан или включен в документ другого приложения. Отчеты, как и формы, могут создаваться на основе запросов и таблиц, но не позволяют вводить данные. Основные типы данных: Тип данных Описание Объем занимаемой памяти Текстовый Обычная текстовая строка До 255 байт Поле MEMO Многострочный текст До 65 535 байт Числовой Числа, как целые, так и вещественные От 1 до 8 байт Дата/время Дата и/или время 8 байт Денежный Денежные суммы 8 байт Счетчик Уникальное целое число, указывающее порядковый номер записи в таблице 4 байта Логический Логические значение (True/False) 1 бит Поле объекта OLE Объекты других приложений Windows (1 объект) До 1 Гбайт Гиперссылка Ссылка на файл (на данном ПК, в интернете или лок. Сети) До 2048 байт Вложение Объекты других приложений Windows До 2 Гбайт 58 (несколько объектов) 4. Контрольные вопросы 1. Что такое БД и СУБД? 2. Перечислите основные классификации БД? 3. Перечислите основные функции БД? 4. Приведите основные примеры БД? 59 Тема 4.4. Представление о программных средах компьютерной графики и черчения, мультимедийных средах. ПЛАН: 1. Способы представления графической информации 2. Профессиональная графика по профилю специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» 3. Понятие мультимедиа. Программная реализация задач мультимедиа. Представление графической и мультимедийной информации с помощью компьютерных презентаций (на примере PowerPoint) 4. Контрольные вопросы 1. Способы представления графической информации 2. Компьютерная графика - раздел информатики, предметом которого является работа на компьютере с графическими изображениями (рисунками, чертежами, фотографиями, видеокадрами и пр.). Графический редактор - прикладная программа, предназначенная для создания, редактирования и просмотра графических изображений на компьютере. Виды компьютерной графики: 1. Растровая 2. Векторная 3. Фрактальная Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге. Растровая графика Применяется при разработке электронных (мультимедийных) и полиграфических изданий. Для этого сканируют иллюстрации, фотографии, вводятся изображения с цифровых фотоаппаратов. Растровое изображение – это своего рода мозаика, только вместо кусочков мозаики точки. Основной элемент растрового экранного изображения – точка, называемая пикселем. Чтобы увидеть эти точки, нужно многократно увеличить изображение. Растр (от англ. raster) – представление изображения в виде двумерного массива точек (пикселов), упорядоченных в ряды и столбцы Для каждой точки изображения отводится одна или несколько ячеек памяти. Чем больше растровое изображение, тем больше памяти оно занимает. Свойства растровой графики: 1. Большие объемы данных, которые нужно хранить и обрабатывать. 2. Невозможность увеличения изображения для рассмотрения деталей. Этот эффект называется пикселизацией 60 Важная характеристика экранного изображения – разрешение (resolution). Разрешение – это количество пикселей, приходящихся на данное изображение. Оно измеряется в пикселях на дюйм (dots per inch) – dpi. Чем выше разрешение, тем качественнее изображение, но больше его файл. За норму принимается 72 пикселя на дюйм (экранное разрешение). Экран и печатающее устройство имеют свои собственные разрешения. Файлы с форматами растрового типа: имеют расширения: *.bmp, *.pcx, *.gif , *.msp , *.img 2. Профессиональная графика по профилю специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» Данная профессия требует большого количества знаний в нормах проектирования, в современных технология строительства, знания разнообразия строительных материалов, а также владения специальными программными пакетами такими как AutoCAD, ArchiCAD, Компас, Adobe Photoshop, 3D Studio MAX и другие, которые постоянно совершенствуются в наш стремительно развивающийся век. Программы, подобные Adobe Photoshop, Illustrator, и т. д., используются в данной профессии для создания высококачественного фото-подобного изображения и улучшения 2D-графики, их применяют при создании генпланов, планов, фасадов и для получения электронных рисунков. Photoshop широко используется современными художниками и фотографами, людьми, профессия которых непосредственно связана с работой над цифровыми изображениями, в то время как Illustrator применяют в web-дизайне и дизайне логотипов, где преимущество имеет векторная графика. Программное обеспечение AutoCAD, ArchiCAD, Компас и 3D Studio MAX — для построения чертежей и создания 3-хмерных моделей. 3D Studio MAX больше используется, для создания объемной графики и анимации, художниками и специалистами в области мультимедиа, таким образом, к нашей специальности, данное ПО, применяется как средство визуализации пространства. AutoCAD, ArchiCAD и Компас — это многофункциональные графические редакторы, которые относятся к автоматизированным системам, реализующие информационную технологию выполнения функций проектирования — САПР — системы автоматизированного проектирования. Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая: сокращения трудоёмкости проектирования и планирования; сокращения сроков проектирования; сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию; повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования; сокращения затрат на натурное моделирование и испытания. Самой главной программой, в профессиональной деятельности архитектора, является ArchiCAD. Он находится на первом месте в списке подобных программ, ArchiCAD прост в использовании, обучении и работе. ArchiCAD представляет собой единую объектно-ориентированную трехмерную систему автоматизированного проектирования. Он предназначен для решения архитектурно-строительных задач. В основу принципа его работы положена концепция 61 «Виртуального здания» — модели, состоящей из трехмерных архитектурно-строительных элементов. Благодаря тому, что пользователь ArchiCAD работает с образами реальных объектов (стен, окон, дверей, балок, элементов мебели и строительных конструкций), он может максимально подробно составить модель проектируемого или уже существующего здания. «Компас» — семейство систем автоматизированного проектирования с возможностями оформления проектной и конструкторской документации. Эти стандарты преимущественно используются на родине производителя, и абсолютно не распространены за пределами государства. AutoCAD — двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией Autodesk. Данные ПО преподносят пользователю создание точных и аккуратных чертежей, в основном, данные виды используются в машиностроительных, и других профессиях, где 3-хмерное изображение используется в качестве наглядного просмотра результата, в то время как, ArchiCAD позволяет на любом этапе работы над проектом увидеть его в трехмерном виде, в разрезе, в перспективе, подобрать наиболее подходящие материалы и посчитать их расход. Возможно, даже создать мультипликационный ролик, изобразив спроектированное здание в его привязке к местности, провести заказчика по зданию, заглянув на каждый этаж и в каждую комнату, а также обойти или облететь здание вокруг. Таким образом, проект станет более наглядным и понятным заказчику. 3. Понятие мультимедиа. Программная реализация задач мультимедиа. Представление графической и мультимедийной информации с помощью компьютерных презентаций (на примере PowerPoint) Термин «мультимедиа» является латинизмом, проникшим из англоязычных источников в различные языки практически в первоначальной транскрипции. Происходит он от соединения латинских слов «multum» (много) и «media, medium» (средоточие, средство, способ). Таким образом, дословно «мультимедиа» означает «многие среды». Понятие «мультимедиа» используется в различных областях деятельности человека. В компьютерной сфере это разработка сайтов, гипертекстовые системы, компьютерная графика, компьютерная анимация и т. д.; в средствах массовой информации – журналистика, в том числе и интернет-журналистика, речевые и социальные коммуникации и др.; в искусстве – сетевое искусство, компьютерная анимация, компьютерный видеомонтаж, режиссура звука, фильма и др. В "Энциклопедии "Кирилла и Мефодия" мультимедиа определяется как электронный носитель информации, включающий несколько ее видов: текст, изображение, анимация и пр. В словаре «Основные понятия и определения прикладной кибернетики» под мультимедиа понимается взаимодействие визуальных и аудио-эффектов под управлением интерактивного программного обеспечения. Обычно это означает сочетание в одном электронном ресурсе текста, звука и графики, а в последнее время все чаще – анимации и видео. Программные среды для создания мультимедиа продуктов по своей природе очень разнообразны и зависят от сферы разработки, будь то создание звука, обработка видео, создание презентации или интерактивной анимации, обработка фото и т.д. Рассмотрим подробнее продукт от компании Adobe Flash. Adobe Flash (ранее Macromedia Flash), или просто Flash — мультимедийная платформа компании Adobe для создания веб-приложений или мультимедийных презентаций. Широко используется для создания рекламных баннеров, анимации, игр, а также воспроизведения на веб-страницах видео- и аудиозаписей. Платформа включает в себя ряд средств разработки, прежде всего Adobe Flash Professional и Adobe Flash Builder (ранее Adobe Flex Builder); а также программу для воспроизведения flash-контента — Adobe Flash Player. Adobe Flash позволяет работать с векторной, растровой и ограниченно с 62 трёхмерной графикой, а также поддерживает двунаправленную потоковую трансляцию аудио и видео. Стандартным расширением для скомпилированных flash-файлов (анимации, игр и интерактивных приложений) является .SWF. Видеоролики в формате Flash представляют собой файлы с расширением FLV (при этом Flash в данном случае используется только как контейнер для видеозаписи). Расширение FLA соответствует формату рабочих файлов в среде разработки. Flash Player представляет собой виртуальную машину, на которой выполняется загруженный из Интернета код flash-программы. В основе анимации во Flash лежит векторный морфинг, то есть плавное «перетекание» одного ключевого кадра в другой. Это позволяет делать сложные мультипликационные сцены, задавая лишь несколько ключевых кадров. Основной недостаток flash-приложений — чрезмерная нагрузка на центральный процессор, связанная с неэффективностью виртуальной машины Flash Player. PowerPoint Многие люди используют презентации как для наглядной демонстрации каких-то данных на работе, так и в развлекательных целях, например, чтобы поздравить близкого человека с днем рождения. Она может быть создана в разных видах – слайдшоу, видео и любая другая анимация. Она может идти как беззвучно, так и с музыкальным или голосовым сопровождением. Так что, простор для творческого полета фантазии создателя здесь практически неограничен. Ну а самой популярной программой для их создания остается PowerPoint из стандартного набора Microsoft Office любой версии. В целом разобраться, как создать в PowerPoint презентацию несложно – нужно лишь получить несколько советов. В первую очередь запустите программу, после чего щелкните по надписи «Файл» и выберите пункт «Новый…». Появится небольшое окно, в котором вы сможете выбрать, из какого количества слайдов будет состоять ваша работа. Если вы хотите упростить процесс, можно выбрать один из предложенных шаблонов – их довольно много. Если же ни один из них вас не устраивает, можно сконструировать собственный, уникальный шаблон. Теперь используйте меню «Вставка», чтобы добавить подходящие изображения или музыкальное сопровождение. Если вы хотите добавить текст, то нужно использовать специальное меню. В свойствах всех слайдов пропишите, как долго он должен оставаться на экране. Можно установить время автоматически, а можно просто привязать смену кадров к щелчку мышкой. В некоторых случаях, чтобы создать презентацию PowerPoint, наиболее удобен второй вариант. Чтобы добавить текст, войдите в меню «Формат». Здесь можно выбрать не только стиль шрифта и цвет, но и многочисленные эффекты, благодаря которым ваше детище станет более привлекательным и интересным для зрителей. Если во время работы вам захотелось посмотреть результат – насколько удачно и правильно продвигается процесс, вы всегда можете кликнуть по клавише F5. Тут же начнется показ готовых слайдов. Когда показ будет завершен, щелкните кнопку Esc, чтобы закрыть появившийся черный экран. Также этой клавишей можно в любой момент прервать презентацию. Таким образом вы легко поймете, как создать PowerPoint презентацию и сможете сделать её довольно сложной и красочной. Когда работа будет завершена, нужно войти в меню «Файл» и выбрать пункт «Сохранить». Дайте подходящее название файлу и сохраните его в наиболее удобной для вас папке. 4. Контрольные вопросы 1. Что такое компьютерная графика? 2. Какие виды графики Вам Известны? 3. Какие виды графики используются в Вшей профессиональной деятельности? |