IX. Информационные системы. Базы данных.

IX. Информационные системы. Базы данных.
В компьютерных технологиях большое внимание уделяется организации и обработке
больших массивов данных об объектах и явлениях реального мира. Такие массивы данных вместе
с программно-аппаратными средствами для их обработки называют информационными системами(ИС).
Информационные системы можно условно разделить на фактографические и документальные.
В фактографических ИС регистрируются факты – конкретные значения данных об объектах реального мира. Информация в таких ИС имеет чёткую структуру, позволяющую машине отличать одно данное от другого, например, фамилию человека от его должности или даты рождения. Все сведения об объектах сообщаются компьютеру в каком-то заранее обусловленном формате. Всё это даёт возможность фактографической системе давать однозначные ответы на поставленные вопросы, например: «Сколько отличников в группе Б-21?», «Кто из студентов родился летом?» и т.д.
Документальные информационные системы обслуживают принципиально иной класс задач, которые не предполагают однозначного ответа на поставленный вопрос. Такие системы работают с совокупностью неструктурированных текстовых документов и графических объектов, которые снабжены каким-то формализованным аппаратом поиска. Цель системы – выдать в ответ на
запрос пользователя список документов или объектов, в какой-то мере удовлетворяющих сформулированным в запросе условиям. Например, выдать список всех рефератов, в которых встречается
слово «экономика».
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ACCESS ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ И ПОИСКА ДАННЫХ. ПОЛЯ И
ЗАПИСИ. ОБЪЕКТЫ ACCESS: ТАБЛИЦЫ, ФОРМЫ, ЗАПРОСЫ, ОТЧЁТЫ
База данных – это информация, хранимая в ПК и объединенная во
взаимосвязанную совокупность по ряду признаков.
Пример1: БД движения поездов с информацией о стоимости билета, о времени
начала движения и времени прибытия в определенный пункт, о наличии мест купе,
плацкарта, в общем вагоне.
Пример2: Телевизионная программа передач – это БД программ, идущим по
различным телеканалам.
Система управления базами данных – это программы, которые управляют
хранением, обработкой и поиском информации в базах данных. Назначение любой
системы управляя базами данных (СУБД) – создание, ведение и обработка баз данных.
Как в текстовом редакторе можно подготовить много разных документов, так в СУБД
Ассеss можно создать много разных баз данных.
Отрасли, в которых используются базы данных (примеры конкретных баз данных):
информационная система продажи и резервирования авиа - и железнодорожных билетов;
база данных, что заменяет бумажный библиотечный каталог; электронные энциклопедии
со сведениями, например о медицинских советах и рецептах для лечения многообразных
заболеваний, музыкальные произведения и инструменты, шедевры Эрмитажа или
кулинарные рецепты, химические элементы, сотрудников некоторого учреждения; базы
данных, которые содержат номера телефонов и адреса жителей города, базы данных с
информацией о владельцах автомобилей; базы данных товаров, которые продаются в
большом магазине и тому подобное.
Различают фактографические и документальные базы данных. В фактографических базах данных содержатся короткие сведения об объектах, которые описываются,
поданные в точно определенном формате. Например, базы данных книжного фонда библиотеки, кадрового состава учреждения, наличия авиабилетов в кассе скорее всего будут
организованы как фактографические. В базе данных библиотеки о каждой книжке сохраняются библиографические сведения: год издание, автор, название, издательство и тому
подобное. Понятно, текст книжки в базе данных содержаться не будет. В базе данных отдела кадров учреждения сохраняются анкетные данные сотрудников: фамилия, имя, отчество, год и место рождения и тому подобное.
Корюков И.В. Методический комплекс по дисциплине «Информатика и компьютерная техника».
Базы данных относительно законодательных актов в отрасли уголовного права, современной музыки наверно будут организованы как документальные. Первая из них будет содержать тексты законов; другая — тексты и ноты песен, биографическую и справочную информацию о жизни и творчестве композиторов, поэтов, исполнителей, звуковые записи и видеоклипы. Следовательно, документальная БД содержит информацию
разного типа: текстовую, графическую, звуковую, мультимедийную.
Характер связей между элементами базы данных определяет тип организации
данных (модель представления данных) — структуру данных. Различают иерархические,
реляционные и сетевые базы данных.
Наиболее распространенными являются реляционные базы данных. Реляционной
базой данных называется база данных, что содержит информацию, поданную в соответствующих прямоугольных таблицах. Такая таблица называется отношением. Каждая
строка таблицы содержит информацию об одном отдельном объекте системы (о конкретной книжке, сотруднике учреждения и тому подобное), а каждый столбик — определенные характеристики (свойства, атрибуты) этих объектов. Например, атрибутами объектов
могут быть автор книжки, должность сотрудника, отдел, в котором он работает, и тому
подобное. Чаще всего реляционная база данных — это совокупность таблиц, что сохраняется на диске, как множество файлов. Разные таблицы могут быть связаны между собой
через общие поля.
В иерархической модели баз данных основной структурой представления информации является дерево. Все вершины дерева имеют определенные уровни. На наивысшем
(первом) уровне находится только одна вершина, которая называется корнем дерева —
узлом. Она соединяется ребрами со всеми вершинами, которые находятся на следующем
— втором уровне, и только с ними. Вершины второго уровня соединяются с вершинами
третьего уровня ребрами так, что каждая вершина третьего уровня соединена только с одной вершиной второго уровня, и т.д.
В отличие от реляционной модели, где сведения сохраняются в одной таблице, в
иерархической модели данные подаются в отдельных таблицах.
В иерархических базах данных элементы в записи упорядочены определенным образом, один элемент считается главным, другие — подчиненными. Данные в записи упорядочены в определенной последовательности, как ступеньки, и поиск данных может
осуществляться лишь последовательным «спуском» из ступеньки на ступеньку — от высших уровней узлов к более низким. Поиск некоторого элемента данных в такой системе
может оказаться достаточно трудоемким через необходимость последовательно пройти
несколько иерархических уровней. Иерархическую базу данных образует, например, каталог файлов, которые сохраняются на дисках, а дерево каталогов – наглядная демонстрация
структуры такой базы данных и поиска в ней нужного элемента. Такой же базой данных
является родовое генеалогическое дерево.
В сетевой модели баз данных основной структурой являются сети, то есть произвольные графы, в вершинах которых записана некоторая информация, а ребра отвечают
связям между вершинами (граф — это математическая конструкция, что состоит из вершин и ребер). Каждое ребро соединяет две вершины.
В сетевой структуре любая вершина может быть связана с любой другой.
Сетевая база данных отличается большей гибкостью, поскольку в ней существует
возможность устанавливать дополнительно к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи. Это облегчает процесс поиска нужных элементов данных, поскольку
уже не требует обязательного прохождения нескольких иерархических уровней.
Корюков И.В. Методический комплекс по дисциплине «Информатика и компьютерная техника».
Базы данных
Фактографические
Реляционные
Сетевые
Документальные
Иерархические
Рис. 1
Система управления базами данных предоставляет значительные возможности по
работе с хранящимися данными, их обработке и совместному использованию. Можно
выбирать любые поля, форматы полей, сортировать данные, вычислять итоговые
значения. Можно отбирать интересующие данные по какому-либо признаку, менять их,
удалять, копировать в другие таблицы.
Можно производить обмен данными между компонентами СУБД Ассеss и другими
приложениями Windows. Это могут быть рисунки, диаграммы и т.д. Поддерживается
экспорт и импорт данных из текстовых файлов и электронных таблиц.
Каждая база данных хранится на диске в виде файла с расширением .mdb. При запуске
СУБД Ассеss появляется меню для работы с компонентами базы данных. Пример такого
меню представлен на рис. 2.
Рис. 2
Таблицы. Основная информация хранится в таблицах. Таблица-совокупность
записей. Столбцы в таблице называются полями, а строки - записями. Количество записей
в таблице ограничивается емкостью жесткого диска. Допустимое количество полей - 255.
Таблиц в базе данных может быть несколько. Сведения по разным вопросам следует
хранить в разных таблицах. Для работы таблицу необходимо открыть. Перед окончанием
работы ее следует закрыть, предварительно сохранив все изменения, произведенные в
ходе работы.
С таблицами можно работать в двух режимах - таблицы и конструктора. Переход
Корюков И.В. Методический комплекс по дисциплине «Информатика и компьютерная техника».
из режима таблицы в режим конструктора таблицы и обратно производится щелчком по
кнопке Вид, расположенной на панели инструментов. Ключевое поле - поле с
уникальными записями. Таблицы связываются (дается указание на соответствие записей)
по ключам; ключ может состоять из одного или из нескольких полей.
Все объекты базы данных можно импортировать, т.е. копировать из других баз
данных, а не вводить заново. Если таблицы были связаны в старой базе данных, то они
таким же образом будут связаны и в новой.
В режиме таблицы обычно просматривают, добавляют и изменяют данные.
Можно также добавлять или удалять столбцы таблицы, изменять внешний вид таблицы
(ширину столбцов, их порядок, вид и цвет шрифта и т.д). Можно проверить орфографию и
напечатать табличные данные, фильтровать и сортировать записи. В режиме
конструктора таблицы можно создать новую таблицу или изменить поля старой.
Формы. Форма представляет собой специальный формат экрана, используемый
для разных целей, чаще всего для ввода данных в таблицу и просмотра одной записи.
Формы позволяют вводить данные, корректировать их, добавлять и удалять записи.
Можно создавать формы для работы одновременно с несколькими взаимосвязанными
таблицами. Форма, использующая данные из нескольких таблиц, должна быть основана
на запросе, включающем данные из этих таблиц.
Все элементы, добавляемые в форму, - поля, надписи, списки, переключатели,
кнопки, линии - являются элементами управления. Способ создания элемента управления
зависит от того, какой элемент создается: присоединенный, свободный или вычисляемый.
Запросы. Запрос - это инструмент для анализа, выбора и изменения данных. С
помощью запросов можно просматривать, анализировать и изменять данные из
нескольких таблиц. Запросы используются также в качестве источника данных для форм и
отчетов.
С помощью Access могут быть созданы несколько видов запросов. Запрос на
выборку выбирает данные из разных таблиц и других готовых запросов. Запросизменение изменяет или перемещает данные; к этому типу относятся Запрос на
добавление, Запрос на удаление и Запрос на обновление. Запрос на создание таблицы
сохраняет результаты выборки в отдельном лице. Перекрестные запросы предназначены
для группирования данных и представления их в компактном виде. Запрос можно создать
самостоятельно или воспользоваться Мастером запросов.
Отчеты. Отчет - это средство для организации данных при выводе на печать и
вместе с тем это способ вывода данных из базы на печать в том виде, в котором требуется
пользователю, например, в виде справок об обучении, экзаменационных ведомостей,
таблиц, объединенных каким-либо признаком, и др. С помощью отчета можно
расположить информацию на листе в удобном для пользователя виде с различным
оформлением. Можно разработать отчет самостоятельно с помощью Конструктора,
использовать готовые варианты оформления, (автоотчеты) или создать отчет с помощью
Мастера.
Макросы и модули. Макросом называют набор из одной или более
макрокоманд, выполняющих определенные операции, такие, как открытие форм или
печать отчетов. Макросы могут быть полезны для автоматизации часто выполняемых
задач. Например, при нажатии пользователем кнопки можно запустить макрос, который
распечатает отчет. Модуль - это программа на языке Access Basic. В нашей программе не
предусмотрено изучение макросов и модулей.
Корюков И.В. Методический комплекс по дисциплине «Информатика и компьютерная техника».