Размещено на http://www.allbest.ru/

План

• 1. Классификация программного обеспечения. Базовое программное обеспечение
• 2. Базы данных. Модели данных. Проектирование баз данных. Нормальные формулы. CASE-системы для разработки ИС
• Список используемой литературы

1. Классификация программного обеспечения. Базовое программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) - неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Уровни ПО (снизу вверх):

1. Базовое ПО - базовый уровень.

2. Системное ПО - системный уровень.

3. Служебное (сервисное) ПО.

4. Прикладное ПО.

По способу исполнения программы делят на:

· интерпретируемые;

· компилируемые.

По степени переносимости программы делят на:

· платформозависимые;

· кроссплатформенные.

По способу распространения и использования программы делят на:

· несвободные (закрытые);

· открытые;

· свободные.

По назначению программы делят на:

· системные;

· прикладные;

· инструментальные.

По видам программы делят на:

· компонент: программа, рассматриваемая как единое целое, выполняющая законченную функцию и применяемая самостоятельно или в составе комплекса;

· комплекс: программа, состоящая из двух или более компонентов и (или) комплексов, выполняющих взаимосвязанные функции, и применяемая самостоятельно или в составе другого комплекса.

Базовое программное обеспечение - самый низкий уровень ПО. Базовое ПО отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ). Базовое ПО в архитектуре компьютера занимает особое положение. С одной стороны, его можно рассматривать как составную часть аппаратных средств, с другой стороны, оно является одним из программных модулей операционной системы. Базовое ПО, или BIOS, представляет программа, которая отвечает за управление всеми компонентами, установленными на материнской плате. Фактически BIOS является неотъемлемой составляющей системной платы и поэтому может быть отнесена к особой категории компьютерных компонентов, занимающих промежуточное положение между аппаратурой и программным обеспечением. Функцией базового программного обеспечения является проверка состава и работоспособности вычислительной системы.

2. Базы данных. Модели данных. Проектирование баз данных. Нормальные формулы. CASE-системы для разработки ИС

компьютер bios вычислительный семантический

База данных - совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами средств моделирования данных.

В классической теории баз данных, модель данных есть формальная теория представления и обработки данных в системе управления базами данных (СУБД), которая включает, по меньшей мере, три аспекта:

1) аспект структуры: методы описания типов и логических структур данных в базе данных;

2) аспект манипуляции: методы манипулирования данными;

3) аспект целостности: методы описания и поддержки целостности базы данных.

Аспект структуры определяет, что из себя логически представляет база данных, аспект манипуляции определяет способы перехода между состояниями базы данных (то есть способы модификации данных) и способы извлечения данных из базы данных, аспект целостности определяет средства описаний корректных состояний базы данных.

Модель данных - это абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует пользователь. Эти объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы - поведение данных[1].

Каждая БД и СУБД строится на основе некоторой явной или неявной модели данных. Все СУБД, построенные на одной и той же модели данных, относят к одному типу. Например, основой реляционных СУБД является реляционная модель данных, сетевых СУБД - сетевая модель данных, иерархических СУБД - иерархическая модель данных и т.д.

Проектирование баз данных - процесс создания схемы базы данных и определения необходимых ограничений целостности.

Основные задачи:

· Обеспечение хранения в БД всей необходимой информации.

· Обеспечение возможности получения данных по всем необходимым запросам.

· Сокращение избыточности и дублирования данных.

· Обеспечение целостности базы данных.

Основные этапы проектирования баз данных:

Концептуальное (инфологическое) проектирование - построение семантической модели предметной области, то есть информационной модели наиболее высокого уровня абстракции. Такая модель создаётся без ориентации на какую-либо конкретную СУБД и модель данных. Термины "семантическая модель", "концептуальная модель" и "инфологическая модель" являются синонимами. Кроме того, в этом контексте равноправно могут использоваться слова "модель базы данных" и "модель предметной области" (например, "концептуальная модель базы данных" и "концептуальная модель предметной области"), поскольку такая модель является как образом реальности, так и образом проектируемой базы данных для этой реальности.

Конкретный вид и содержание концептуальной модели базы данных определяется выбранным для этого формальным аппаратом. Обычно используются графические нотации, подобные ER-диаграммам.

Чаще всего концептуальная модель базы данных включает в себя:

· описание информационных объектов или понятий предметной области и связей между ними.

· описание ограничений целостности, т.е. требований к допустимым значениям данных и к связям между ними.

Логическое (даталогическое) проектирование - создание схемы базы данных на основе конкретной модели данных, например, реляционной модели данных. Для реляционной модели данных даталогическая модель - набор схем отношений, обычно с указанием первичных ключей, а также "связей" между отношениями, представляющих собой внешние ключи.

Преобразование концептуальной модели в логическую модель, как правило, осуществляется по формальным правилам. Этот этап может быть в значительной степени автоматизирован.

На этапе логического проектирования учитывается специфика конкретной модели данных, но может не учитываться специфика конкретной СУБД.

Физическое проектирование - создание схемы базы данных для конкретной СУБД. Специфика конкретной СУБД может включать в себя ограничения на именование объектов базы данных, ограничения на поддерживаемые типы данных и т.п. Кроме того, специфика конкретной СУБД при физическом проектировании включает выбор решений, связанных с физической средой хранения данных (выбор методов управления дисковой памятью, разделение БД по файлам и устройствам, методов доступа к данным), создание индексов и т.д.

Нормальная форма - свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, потенциально приводящей к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение.

Процесс преобразования отношений базы данных к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией. Нормализация предназначена для приведения структуры БД к виду, обеспечивающему минимальную логическую избыточность, и не имеет целью уменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или увеличение физического объёма базы данных.[1] Конечной целью нормализации является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в базе данных информации. Общее назначение процесса нормализации заключается в следующем:

· исключение некоторых типов избыточности;

· устранение некоторых аномалий обновления;

· разработка проекта базы данных, который является достаточно "качественным" представлением реального мира, интуитивно понятен и может служить хорошей основой для последующего расширения;

· упрощение процедуры применения необходимых ограничений целостности.

CASE (англ. Computer-Aided Software Engineering) - набор инструментов и методов программной инженерии для проектирования программного обеспечения, который помогает обеспечить высокое качество программ, отсутствие ошибок и простоту в обслуживании программных продуктов.[1] Также под CASE понимают совокупность методов и средств проектирования информационных систем с использованием CASE-инструментов.

Средства автоматизации разработки программ (CASE-средства) - инструменты автоматизации процессов проектирования и разработки программного обеспечения для системного аналитика, разработчика ПО и программиста. Первоначально под CASE-средствами понимались только инструменты для упрощения наиболее трудоёмких процессов анализа и проектирования, но с приходом стандарта ISO/IEC 14102 CASE-средства стали определять как программные средства для поддержки процессов жизненного цикла ПО.

В функции CASE входят средства анализа, проектирования и программирования программных средств, проектирования интерфейсов, документирования и производства структурированного кода на каком-либо языке программирования.

CASE-инструменты классифицируются по типам и категориям.

Классификация по типам отражает функциональную ориентацию средств на те или иные процессы жизненного цикла разработки программного обеспечения, и, в основном, совпадают с компонентным составом крупных интегрированных CASE-систем, и включает следующие типы:

· средства анализа - предназначены для построения и анализа модели предметной области;

· средства проектирования баз данных;

· средства разработки приложений;

· средства реинжиниринга процессов;

· средства планирования и управления проектом;

· средства тестирования;

· средства документирования.

Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включают - отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи, набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла и полностью интегрированных средств, охватывающий весь жизненный цикл информационной системы и связанных общим репозиторием.

Типичными CASE-инструментами являются:

· инструменты управления конфигурацией;

· инструменты моделирования данных;

· инструменты анализа и проектирования;

· инструменты преобразования моделей;

· инструменты редактирования программного кода;

· инструменты рефакторинга кода;

· генераторы кода;

· инструменты для построения UML-диаграмм.

Список используемой литературы

Соболь Б.В., Галин А.В. и др. Информатика. Ростов н/Д, Феникс, 2009.

Острейковский В.А. Информатика. - М.: Высшая школа, 1999.

Симонович С.В. Информатика - базовый курс. - СПб: Питер, 2001.

Шафрин Ю.А. и др. Основы компьютерной технологии. - М.: ABF, 1998.

Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. - М.: ИНФРА*М, 1998.

Шауцукова В.А. Информатика. Internet учебник. 2001.

Wikipedia - свободная энциклопедия / ru.wikipedia.org/.

Размещено на Allbest.ru