Информационные технологии: основные понятия

интеллектуальное реагирование на действия пользователя - система предугадывает действия пользователя и помогает ему выполнить их;

автоматическое исправление синтаксических ошибок при задании текста и формул;

задание ограничения на вводимые данные путем указания списка или диапазонов допустимых значений (нарушающие эти условия данные выделяются специальным образом);

поддержку гипертекстовых ссылок, обработки встроенных в таблицы запросов по поступившей из сети команде, что позволяет поддерживать Web-технологию.

15. С-мы подготовки презентаций. Назначение и осн. возможности

Существуют: 1) средства создания презентации непрофессиональным пользователем (например, PowerPoint корпорации Microsoft); 2) средства, ориентированные в основном на профессионалов и предоставляющие развитые возможности (например, Astound фирмы Gold Disk). Большинство современных презентационных программ поддерживает анимацию, работу со звуком, видео и другие возможности мультимедиа. Каждый слайд представляет собой сцену, которую можно заполнять движущимися объектами и сопровождать звуком. Многие презентационные пакеты уже предлагают подобные средства. Чтобы встраивать мультимедийные объекты непосредственно в слайды, используется технология OLE. Для разработки мультимедийной презентации можно воспользоваться и простыми встроенными средствами анимации и переходными эффектами, предлагаемыми многими презентационными пакетами. Большинство презентационных пакетов позволяют упаковать на дискету презентацию вместе с утилитой ее воспроизведения и рассылать покупателям, что обеспечивает возможность проведения презентации при отсутствии программного обеспечения, с помощью которого была создана презентация.

Офисные пакеты (PerfectOffice, Microsoft Office и SmartSuite) включают компоненты для презентаций (Presentations, PowerPoint и Freelance Graphics соответственно), интегрированные с остальными приложениями и имеющие мультимедийные средства. Для создания презентаций можно использовать специализированные мультимедийные программы, например Macromedia Director компании Macromedia.

Harvard Graphics for Windows - один из наиболее популярных пакетов деловой графики. Он предлагает для создания слайдов три компонента: сортировщик кадров (где презентация представляется в виде набора миниатюрных изображений слайдов), модуль задания схемы (ориентированный на работу с текстом и позволяющий скомпоновать отдельный слайд) и редактор слайдов. При создании презентации можно воспользоваться набором стандартных шаблонов, включающим различные виды диаграмм, графиков и схем слайдов. Имеются также средства рисования, редактирования и набор графических шаблонов для задания параметров построения графиков, палитры цветов, определения фона и типа/размера шрифта. Harvard Graphics обеспечивает высокий уровень управления слайдами при демонстрации.

Пакет Corel Presentations предназначен для подготовки и проведения презентаций, поддерживает OLE-технологию. Он включает мощный графический процессор, современное средство проверки правописания и грамматики, имеет расширенные библиотеки иллюстративных вставок и звуковых файлов. Наличие средств обеспечения телеконференций дает возможность нескольким пользователям одноранговой сети одновременно просматривать и редактировать одну и ту же презентацию.

Freelance Graphics обеспечивает пошаговое создание презентации, предоставляет ограниченные возможности публикации в WWW - позволяет подготавливать лишь простые Web-страницы.

Charisma (компания Micrografx) представляет собой программу деловой графики, поддерживающую разнообразные графические средства (в том числе функции построения диаграмм), а также возможности создания презентаций. Для каждого слайда можно использовать шаблон, вставляя в нужные места текстовые или иные элементы. Программа позволяет создавать собственные типы диаграмм.

Пакеты нового поколения, обеспечивающие аудио/видеопрезентации по сети Интернет. К ним относят: Microsoft NetShow и ActivePresenter. Они позволяют воспроизводить материалы через Web, при этом нет необходимости устанавливать фирменное программное обеспечение.

MatchWare Mediator служит для разработки синхронизированных презентаций, которые успешно воспроизводятся при передаче по линиям связи с низкой пропускной способностью. Отсутствие шаблонов и средств импорта слайдов PowerPoint затрудняет создание презентации. Пакет включает базовые средства для рисования и редактор кнопок; средства для ввода неподвижных изображений большинства форматов.

ActivePresenter фирмы SPC включает программы для подготовки презентаций и для доставки их по сети Интернет. Программа отличается жесткой структурой: запрещено вносить даже самые простые изменения типа замены прямого шрифта на курсив или смены цвета текста. В ней нет средств работы непосредственно с мультимедиа. Все материалы вводятся как объекты, что ограничивает функциональные возможности программы. Кроме того, программа не содержит функций для создания анимации или других специальных эффектов.

При разработке презентации необходимо учитывать следующие рекомендации: предварительно планировать презентацию - четко представлять ее цели и общее содержание; каждый слайд должен быть содержательным и запоминающимся; информация на слайде должна быть сжатой и простой; учитывать при выборе формата импортируемого изображения возможности средства демонстрации; объект на изображении должен отличаться от фона по цвету; для редактирования фотоизображения желательно использовать специальные программы (например, Photoshop компании Adobe); для оформления слайда необходимо подбирать контрастные и согласованные цвета; для привлечения внимания аудитории к отдельным моментам презентации рекомендуется использовать анимационные переходы, видео, звук и другие средства;

PowerPoint 2000 - одна из лучших программ подготовки и проведения презентаций - является компонентом MS Office 2000 и предназначена для создания презентационных материалов в виде слайдов и их вывода на бумагу, экран. PowerPoint позволяет планировать, создавать и демонстрировать презентацию. Пользователю предоставляется модифицируемый набор шаблонов, редактор слайдов, средство построения схемы, поддерживается множество форматов импорта/экспорта, включая импорт из Excel. Предусмотрены функции работы с текстом, построения графиков, проектирования схемы презентации.

С помощью подсистемы Slide Master можно управлять общим видом и форматом презентации. Сортировщик позволяет задавать последовательность слайдов и просматривать их миниатюрные изображения, а также выполнять копирование из одной презентации в другую. Программа обеспечивает выбор одного из 84 стилей и построение двух- и трехмерных графиков. В PowerPoint включена также поддержка звука и видео. Продукт обеспечивает прекрасное управление всеми объектами: изменение размеров, вращение, перемещение с высокой точностью и т.п.

Слайд - представляет собой сложный объект, который может включать заголовки, текст, таблицы, графические объекты, схемы организации, звуковые фрагменты, видеоклипы и гиперссылки. Совокупность слайдов по определенной тематике, обычно оформленных в едином стиле, и соответствующих сопроводительных материалов (плана презентации, замечаний докладчика, материалов для раздачи слушателям) называют презентацией. PowerPoint позволяет выводить на экран или печатать все компоненты презентации, а также сохранять презентации в виде Web-страниц для последующей публикации на Web-сервере. Для удобства разработки презентаций в PowerPoint имеется ряд специальных средств мастеров, шаблонов (образцов, заготовок), которые содержат разнообразные элементы форматирования текста, цветового оформления, графические объекты и библиотеки клипов.

16. Графические редакторы. Векторная и растровая графика

Большую часть информации человек воспринимает через зрительные органы. Неудивительно поэтому, что обработка графической информации (синтез, анализ и обработка изображений) составляет объемный пласт научных исследований, инженерных и дизайнерских решений, аппаратных и программных средств - от примитивных редакторов до сложных программных комплексов (например, Corel Draw и Adobe Photoshop).

Все изобилие изображений, используемых на компьютерах, можно разделить на три большие группы - 2Б-графика, в которой создаются плоские изображения, ЗБ-графика (трехмерное изображение) и анимационная графика. Изображения создаются чаще всего с использованием специальных инструментов - графических редакторов и хранятся в файлах графических форматов.

Графический файл содержит представление изображения на внешнем устройстве, размер, разрешение, а также специфическую для каждого графического редактора информацию (например, информацию о кривых содержат файлы Corel Draw, файлы Photoshop - информацию о слоях, каналах и т.д.). Каждый графический редактор при записи на носитель кодирует эту информацию определенным образом.

Формат графического файла - совокупность информации об изображении и способ ее записи в файл. Все графические форматы можно разделить на две группы: форматы общего назначения, содержащие только само изображение и предназначенные для хранения, переноса или просмотра изображения (gif, tiff, jpeg и др.), и специфические форматы для хранения промежуточных результатов редактирования изображений (например, cdr, ai и др.).

Осн. направления графики: 1.графика в документах (иллюстрации, диаграммы, эффектная форма представления), 2.графика в мультимедиа-презентациях (фон, заставки, динамические графические объекты), 3.графика в программах (пиктограммы, кнопки, заставки и т.п.).

Недостатки: сложны для освоения, мощные пакеты (к примеру, Corel Draw) используют значительную часть ресурсов компьютера, требуют множество вспомогательных программ, специфический формат графического объекта не позволяет переносить документ на другие компьютеры, где не установлено соответствующее программное обеспечение.

Иллюстрации и элементы оформления, по сути, отличаются только размерами. По способу построения их можно разделить на две группы: растровые и векторные.

Растровые изображения

Растровые изображения (или битовые карты - Bitmap) представляют собой совокупность точек (пикселей) различного цвета. Количество их определяется размером изображения и разрешением, а размер файла дополнительно зависит от используемой палитры (черно-белая или 1-битная, 256 цветов или 8-битная, …32-битная). Растровыми являются изображения, полученные при помощи сканера, а также создаваемые графическими редакторами (например, Paint).

Растровые изображения имеют серьезный недостаток - искажение при изменении разрешающей способности устройства вывода, например дисплея.

Растровое представление рекомендуется для мелких объектов, размеры которых не будут меняться при отображении. Для этого можно воспользоваться простым графическим редактором, но более эффективный путь - использование средств, встроенных в системы программирования.

Растровые изображения больших размеров (фотографии и т.д.) часто используются в качестве фона в документах и презентациях, а также в виде иллюстраций. Исходным материалом для их подготовки служат изображения, полученные со сканера или из библиотек на компакт-дисках. Эти изображения можно использовать без изменений, но во многих случаях они требуют определенных преобразований. Если для целей иллюстрации не нужен сложный монтаж множества файлов или экзотические эффекты (например, искажения типа «сфера», «барабан», «спираль», реализованные в системе Adobe Photoshop), то для качественной подготовки изображения целесообразно воспользоваться графическим редактором средней сложности типа PhotoPlus.

Ф-ции таких редакторов: преобразование формата изображения; вырезание и вставка фрагментов делает возможным монтаж изображений из нескольких фрагментов; изменение разрешения и изменение размера позволяет минимизировать искажения при изменении размера изображения; коррекция палитры обеспечивает изменение цветовой гаммы, достижение требуемых оттенков изображения; изменение яркости и контраста при меняется для получения требуемой яркости, контрастности, а также согласования нескольких монтируемых фрагментов.

Фильтры позволяют изменить цветовые характеристики изображения и достичь требуемого эффекта восприятия фона, заставки либо иллюстрации.

Векторные изображения

Графические объекты представляются в виде совокупности примитивных элементов: отрезков линий, дуг, окружностей, многоугольников. Векторная графика содержит математические описания кривых и цветовых заливок, составляющих изображение. Важным ее преимуществом является масштабируемость изображений. При изменении размеров рисунка выполняется пересчет уравнений примитивов и построение линий по этим уравнениям. В результате не происходит искажений объекта, характерных для растровых изображений.

Пример: графические средства, встроенные в MS Word 2000. Добавлены панели инструментов Настройка изображения и Рамки, расширен набор графических примитивов. Можно выполнить декоративные надписи с множеством цветовых, геометрических, текстурных и анимационных эффектов.

17. Системы компьютерной математики. Назначение и основные возможности

Это дисциплина на стыке вычислительной математики и информатики. Занимается разработкой алгоритмов и с-м компьютерной алгебры, кот. изначально предназначались для проведения на компьютере аналитических преобразований широкого класса матем. выражений. Выражения могут быть преобразованы след. образом нужно вычислить производную выражения, для каждой пары чисел можно задать преобразование.

Особенности: 1. если задача имеет точное аналитическое решение пользователь может получить это решение в явном виде - алгоритм решения.

реализована точная рациональная арифметика. Позволяет производить расчеты без потери точности и округления промежуточных результатов. Реализуется благодаря форме представления числовой информации, отличных от языков программирования.

Интерактивный режим работы. Пользователь заранее не знает формы и объема результата и должен иметь возможность вмешаться в любой момент. информационный вычислительный компьютерный

Классификация с-м комп. алгебры: специализированные, универсальные, ориентированные на решение задач из конкретной предметной области, ориентированы на широкий круг математических задач, кот. в своем составе имеют частные пакеты: Mapl, Matlab.

Современные С-мыКомАлг содержат в себе самые новые эффективные алгоритмы для выполнения численных расчетов и символьных преобразований.



18. Организация символьных и численных расчетов в системах компьютерной математики

Система компьютерной математики, Maple - для выполнения математических расчетов на компьютере. Maple может решать математические задачи без предварительного программирования: выполнять сложные алгебраические преобразования и упрощения над комплексом чисел, находить суммы, произведения, пределы и интегралы, решать в символьном виде и численном системы уравнений.

Решения задач м.б. получены аналитически, то есть в виде формул, состоящих из математических символов. Числовые ответы могут быть получены с высокой точностью.

Работа с Maple осуществляется в диалоговом режиме. Каждый шаг диалога оформляется в виде отдельного блока, содержащего исходные команды, выражения и результаты вычислений. В Maple команды и выражения записываются в текстовом режиме. Результаты вычислений - в виде обычных формул.

В одной строке можно записывать несколько команд или выражений. Каждое выражение должно двоеточием или точкой с запятой. Результат выражения, завершенного двоеточием - не отображается на экране.

Команда «присваивания» (:=) - в рез-те переменная, стоящая слева от знака получает значение выражения, стоящего справа от знака присваивания.

Для получения числового значения выражения может потребоваться прибегнуть к функции evalf.

Система компьютерной математики Maple имеет большое количество функций для построения графиков функций в различных системах координат на плоскости (2D-графики) и в пространстве (3D-графики). Графики и поверхности могут изменять цвета, толщину и формат линии, тип системы координат, угол обзора (например, ф-ции plot и plot3d).

Графические функции обеспечивают простейшее построение графиков без какой-либо особой подготовки. Для этого необходимо указать функцию, график которой нужно построить, и пределы изменения независимых переменных.

Система компьютерной математики Maple имеет несколько функций для численного и аналитического решения уравнений, неравенств, систем уравнений, дифференциальных уравнений и их систем.

Для решения уравнений и неравенств, систем уравнений и неравенств используется функция solve. Имеется несколько форматов использования этой функции: solve (уравнение, переменная) - для решения уравнений; solve({список уравнений},{список переменных}) - для решения систем уравнений и т.д.

Для численного решения уравнений или систем уравнений используется функция fsolve. Обычно эта функция возвращает один корень уравнения. Если уравнение имеет несколько решений, следует указать отрезок, на котором располагается искомый корень, предварительно отделив корни графически.

19. Системы управления базами данных СУБД. Функции СУБД

База данных - именованная совокупность данных, организованных на машинном носителе средствами СУБД, отображающая отношения и свойства объектов в некоторой предметной области. СУБД - это комплекс программных и языковых средств для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Каждая СУБД поддерживает один из возможных типов моделей данных - сетевую, иерархическую или реляционную. Наличие развитых диалоговых средств и языка запросов высокого уровня делает СУБД удобным средством для конечного пользователя.

Основными для СУБД являются средства: 1.задания (описания) структуры БД; 2.конструирования экранных форм, предназначенных для ввода данных, их просмотра и обработки в диалоговом режиме; 3.создания запросов для выборки данных при заданных условиях, а также выполнения операций по их обработке; 4.создания отчетов из БД для вывода на печать результатов обработки в удобном для пользователя виде; 5.языковые - макросы, встроенный алгоритмический язык (например, Visual Basic), язык запросов (например, SQL), которые используются для реализации нестандартных алгоритмов обработки данных, а также процедур обработки событий в задачах пользователя; 6.создания приложений пользователя (генераторы приложений, средства создания меню и панелей управления приложениями), позволяющие объединить различные операции работы с базой данных в единый технологический процесс.

К основным свойствам БД, создаваемых средствами СУБД, можно отнести: 1.отсутствие дублирования данных в различных объектах модели, обеспечивающее однократный ввод данных и простоту их редактирования; 2.непротиворечивость данных; 3.целостность БД; 4.возможность многопользовательского доступа; 5.реализация всевозможных выборок, 6.защита и восстановление данных при аварийных ситуациях.

СУБД: однофайловые, многофайловые непрограммируемые, многофайловые программируемые, многопользовательские.

Функции СУБД: 1. управление данными во внешней памяти, 2.управление данными в оперативной памяти, 3 управление трансакциями (трансакция нужна для поддержания логической целостности БД, 4. надежность хранения информации, 5 поддержка языков БД.

20. Модели представления данных. Трехуровневая архитектура базы данных

Модель данных - это совокупность взаимосвязанных структур данных и операций над ними. Каждая СУБД поддерживает один из возможных типов моделей данных - сетевую, иерархическую или реляционную.

Файловая модель данных.Первоначально при автоматизированной обработке данных использовалась файловая организация данных. В файловых системах реализуется модель, при которой внутримашинная база представляет собой совокупность независимых, не связанных между собой файлов из однотипных записей с линейной (одноуровневой) структурой. Файл в этих системах является множеством одинаковых по структуре экземпляров записей со значениями в отдельных полях. Такая организация данных имеет ряд недостатков: дублирование данных; жесткая связь данных и прикладных программ; ограниченный контроль данных; недостаточные возможности управления данными.

Иерархическая и сетевая модели данных. Такие модели являются совокупностью взаимосвязанных объектов и поддерживаются СУБД соответствующего типа. Связь двух объектов отражает их подчиненность. К типовым структурам данных в этих моделях относятся: элемент данных; агрегат данных; запись; база данных.

Элемент данных - это минимальная именованная структурная единица данных (аналог поля в файловых системах).

Агрегат данных - это именованное подмножество элементов данных или других агрегатов внутри записи. В агрегатах допускается множественный элемент, который содержит несколько значений элемента в одном экземпляре агрегата.

Запись в общем случае является составным агрегатом, который не входит в состав других агрегатов. Все множество экземпляров записи одинаковой структуры образует тип записи.

База данных - это совокупность взаимосвязанных конкретных объектов модели.

В иерархических моделях данных любой объект может подчиняться только одному объекту вышестоящего уровня. К достоинствам модели относятся: высокая скорость манипулирования данными и низкие затраты на реализацию БД. Недостатками модели являются отсутствие математической основы построения модели, невозможность представления любой предметной области моделью, сложность обновления БД.

В сетевых моделях данных любой объект может быть подчинен нескольким объектам. Достоинствами модели являются более высокий (по сравнению с иерархическими моделями) уровень полноты и равнозначности данных, сравнительно невысокие расходы на реализацию БД. К недостаткам модели можно отнести отсутствие математической теории ее построения, сложность обновления БД.

Реляционная модель данных основана на математическом понятии «отношение» и является совокупностью простейших двумерных таблиц-отношений (объектов модели). Связи между двумя логически связанными таблицами в реляционной модели устанавливаются по равенству значений одинаковых атрибутов таблиц-отношений.

Элементами структуры данных реляционной модели являются: таблица; столбец; строка; ключ. Таблица - это основной тип структуры данных реляционной модели. Столбец соответствует некоторому элементу данных и называется полем. Поле - это элементарная единица логической организации данных, которая соответствует отдельной неделимой единице информации - реквизиту.Логически завершенный набор значений полей образует строку или запись. Запись - это совокупность полей, соответствующих логически связанным реквизитам. Ключ является уникальным идентификатором (именем поля), который однозначно определяет запись и позволяет устранять избыточность и дублирование данных. Таким образом, реляционная БД является совокупностью простейших двумерных таблиц, состоящих из множества полей и записей. Каждое поле имеет имя, тип и свойства.

Между таблицами в реляционной БД устанавливаются логические связи, реализуемые за счет наличия одинаковых полей (ключей) в связываемых таблицах. Реляционная БД является совокупностью логически взаимосвязанных таблиц-отношений, отражающих некоторую предметную область.

Трехуровневая архитектура базы данных. Информационно-логическая модель (компоненты - структурные объекты и структурные связи между ними.

21. Этапы проектирования баз данных

Проектирование-процесс создания описаний новой системы, которая способна функционировать при постоянном совершенствовании ее технических, программных, информационных составляющих и расширять спектр реализуемых управленческих функций и объектов взаимодействия.

Проектирование БД состоит из трех самостоятельных этапов: концептуального, логического и физического проектирования.

Цель концептуального проектирования - разработка БД на основе описания предметной области. Это описание должно содержать совокупность документов и данных, необходимых для загрузки в БД, а также сведения об объектах и процессах, характеризующих предметную область. Такое описание охватывает весь класс реальных объектов, процессов и явлений, информация о которых должна содержаться в БД и обеспечивать реализацию возможных запросов к БД и решение задач. Разработка БД начинается с определения состава данных, подлежащих хранению в базе для обеспечения выполнения запросов пользователя. Далее производится их анализ и структурирование.

Целью логического проектирования является выбор конкретной СУБД и преобразование концептуальной модели в логическую. Для реляционной БД этот этап состоит в разработке структуры таблиц, связей между ними и определении ключевых реквизитов.

Этап физического проектирования дополняет логическую модель характеристиками, которые необходимы для определения способов физического хранения и использования БД, объема памяти и типа устройств для хранения.

Наиболее рациональным считается сочетание перечисленных подходов к проектированию. Это связано с тем, что на начальном этапе, как правило, еще не имеется исчерпывающих сведений о всех задачах и пришлось бы отложить проектирование и создание БД до постановки всех задач. Использование такой технологии удобно потому, что средства создания реляционной БД в СУБД позволяют на любом этапе разработки внести изменения в БД и модифицировать ее структуру без ущерба для введенных ранее данных. Эта технология предполагает использование предварительных сведений о необходимости получения из БД различной информации.

В результате проектирования БД должна быть разработана информационно-логическая модель (ИЛМ) данных, т.е. определен состав реляционных таблиц, их структура и логические связи. Структура реляционной таблицы определяется составом полей, типом и размером каждого поля, а также ключом таблицы.

Этапы: 1.определение информационных потребностей БД,

2.анализ объектов реального мира, кот. необходимо смоделировать в БД

3.установление соответствия между объектами

4.определение атрибутов, кот. идентифицируют объект

5.выработка правил, кот. будут устанавливать и поддерживать целостность данных

6.установление связи между объектами БД и осущ-ся нормализация БД

7.планирование надежности, безопасности, секретного хранения информации.

22. Реляционные базы данных. Нормализация баз данных

Реляционная модель данных основана на математическом понятии «отношение» и является совокупностью простейших двумерных таблиц-отношений (объектов модели). Связи между двумя логически связанными таблицами в реляционной модели устанавливаются по равенству значений одинаковых атрибутов таблиц-отношений.

Элементами структуры данных реляционной модели являются: таблица; столбец; строка; ключ.

Таблица - это основной тип структуры данных реляционной модели. Структура таблицы определяется совокупностью столбцов. Столбец соответствует некоторому элементу данных и называется полем. Поле - это элементарная единица логической организации данных, которая соответствует отдельной неделимой единице информации - реквизиту.

Логически завершенный набор значений полей образует строку или запись. Запись - это совокупность полей, соответствующих логически связанным реквизитам. Структура записи определяется составом входящих в нее полей. Запись является основной структурной единицей обработки данных и единицей обмена между оперативной и внешней памятью.

В таблице не должно быть двух одинаковых строк. Для однозначной идентификации записей вводится понятие ключа. Ключ является уникальным идентификатором (именем поля), который однозначно определяет запись и позволяет устранять избыточность и дублирование данных. Ключи могут быть первичными (уникальными) или вторичными; простыми или составными.

Первичный, или уникальный, ключ однозначно определяет запись, и его значение не повторяется в таблице. Вторичный ключ допускает повторения. Таких ключей может быть несколько. Простой ключ состоит из одного поля, а составной - из двух или более полей.

Таким образом, реляционная БД является совокупностью простейших двумерных таблиц, состоящих из множества полей и записей. Каждое поле имеет имя, тип и свойства.

Между таблицами в реляционной БД устанавливаются логические связи, реализуемые за счет наличия одинаковых полей (ключей) в связываемых таблицах. Реляционная БД является совокупностью логически взаимосвязанных таблиц-отношений, отражающих некоторую предметную область.

Нужно стремиться так организовать связи между реквизитами ИО, чтобы они удовлетворяли трем нормальным формам (требованиями нормализации данных - цель - устранение логических ошибок при проектировании БД). Информационный объект находится:

· в первой нормальной форме, если все его реквизиты являются простыми. При этом каждый ИО за исключением тех, которые не имеют подчиненных ИО, должен содержать уникальный идентификатор - ключ;

· во второй нормальной форме, если все описательные (неключевые) реквизиты функционально полно зависят от ключа. Это означает, что каждому значению ключа соответствует только одно значение описательного реквизита;

· в третьей нормальной форме, если все описательные реквизиты зависят от ключа нетранзитивно. Транзитивная - зависимость, при которой какой-либо описательный реквизит зависит от другого описательного реквизита, а тот, в свою очередь, зависит от ключа. Это означает, что по крайней мере все описательные реквизиты должны быть взаимно независимы.

23. Выборка из базы данных: запросы и отчеты

Если необходимо получить данные из базы, след. использовать спец. объекты - з-сы. Они позволяют выбрать нужные данные из одной или нескольких таблиц, произвести вычисления и получить результат в виде таблицы. Через запрос можно производить обновление данных в таблицах, добавление и удаление записей.

С пом. запроса можно выбрать записи, соотв. условиям отбора; включить в итоговую табл. нужные поля; произвести вычисления в каждой из полученных записей; сгруппировать записи с одинаковыми значениями; произвести обновление полей; создать новую БД, используя уже сущ. данные; удалить или добавить записи.

Можно создавать з-сы на выборку и активные з-сы. Они могут быть однотабличными и многотабличными. З-сы на выборку - это з-сы к БД в виде набора критериев для выборки необходимых данных: 1.простой запрос на выборку (выбирает данные с учетом условий пользователя, итог - таблица, которая существует до закрытия з-са), 2.з-сы с групповыми операциями (выполняют вычисления с использованием данных записей), 3.з-сы с параметром (задается пользователем параметр), 4.з-сы с вычислениями (вычисления над полями), 5. перекрестные з-сы (анализ группы таблиц, результат - итоговая таблица на основе расчетов).

Активные з-сы вносят изменения в БД: з-сы на создание таблицы, з-сы на обновление и добавление, з-сы на удаление.

Создание з-са: запрос - создать - конструктор - (в окне добавление табл. - добавить - закрыть - выход). 1.открыть табл. к кот. обращен запрос, выбрать название полей, которые должны войти в итоговую табл., указать условия сортировки, закрыть запрос, присвоив ему имя. В з-се на выборку могут использоваться не только табл. БД, но и ранее созданные запросы.

Отчет - рез-т выполнения задач управления БД. С пом. отчетов данные можно представить в любом формате. В них можно форматировать шрифты, добавлять графику, рамки и рисунки. Отчеты применяются для отображения или печати отдельных и итоговых значений для групп записей. Записи можно отображать и печатать в группах.

Типы отчетов: группы/итоги (ленточные) - записи отображаются построчно (данные каждого поля занимают отдельный столбец), колоночные (в столбец) - записи отображаются в одном столбце, почтовые наклейки (для печати почтовых наклеек).

Создание отчета: 1.вкладка отчеты - создать - новый отчет, 2.выбрать из списка способ создания отчета, 3.определить источник данных для отчета, 4.спроектировать отчет, используя мастер отчетов или конструктор, разместить в соотв. разделах необходимые поля, надписи, элементы управления., 5.сохранить отчет, 6.просмотретьотчет, 7.распечатать.

Можно создать автоотчет: отчеты - создать - автоотчет - ленточный или автоотчет в столбец - выбрать источник данных - ОК.

24. Этапы компьютерного анализа данных

1. Выдвижение гипотезы. Обычно проверяется не положительное утверждение, а отрицание.

2. Планирование исследования. Необходимо тщательно представлять себе наиболее часто используемые методы об-ки данных и требования, предъявляемые ими к исходным данным. 2 этапа: а)определение типа исследований (обеспечение достоверности обобщаемости результатов, определение способов сведения к минимуму системных и случайных ошибок), б)систематизация осн. измерений (исключить измерения, если используются различные методики исследований, в)определить объем выборки.

3. Сбор и подготовка данных к анализу. Предварительное преобразование данных, ввод данных. Вводить данные нужно без округления, с тойточностью с кот. они были измерены. После ввода необходимо исключить ошибки набора. Выполняется 2 анализа данных: исходные данные с выбросом и без выброса.

4. Предварительный анализ данных. Выясняется структура и факты зависимости между данными, производится их группировка. Необходимо вычислить элементарные статист. харак-ки: среднее, ср. квадр. отклон., сред. ошибка. Для предварительного анализа данных имеется много средств: Exel, Statistica.

5. Выбор метода анализа и его реализация. Классификация методов анализа: по кол-ву анализируемых признаков - одномерный анализ (каждый признак анализируется в отдельности), двумерный (для анализа связи двух признаков), многофакторный (регрессионный), по статистическим принципам: параметрические (использ. для анализа кол-ных данных, нормально распределенных), непараметрические (для анализа кол-ных данных вне зависимости от вида распределения, а также для анализа кач-ных признаков).

6. Интерпретация результатов. Делаются выводы с пом. критериев статистики.

7. Формулировка выводов.

8. Оформление публикаций в СМИ.

25. Программные средства для статистического анализа данных

Предварительный анализ данных: Exel (сред. значение, дисперсия), анализ данных - надстройка Exel, Statistica.

Для выполнения регрессионного анализа Exel предлагает 5 осн. ф-ций: ПРИБЛ ЛИНЕЙН нахождение коэф-тов уравнения, РОСТ ТЕНДЕНЦИЯ - использ. для предсказания поведения модели, ПРЕДСКАЗ - оценка значений, кот. выходят за интервал наблюдений, дисперсия, среднее, среднее кв. отклонение, коэф. корреляции.

26. Корреляционный и регрессионный анализ данных

Проведение коррел. анализа позволяет ответить на вопрос, имеется ли статистическая связь между исследуемым показателем качества и управляемым фактором и какова теснота этой связи. Метод регрессионного анализа (метод наименьших квадратов) позволяет математически описать связь между независимой переменной Х и зависимой величиной У и найти ф-цию У=f(Х)

Во многих научно-исследовательских задачах требуется установить и оценить зависимость изучаемых величин У от одной или нескольких величин Х.

Зависимость между значениями м.б. 3-х видов: функциональная, статистическая, корреляционная. Функциональная - параметр У связан с параметром Х функцией, когда конкретному значению Х соотв. одно и только одно значение У (шкала ^оС). Статистическая: изменение одной величины влечет изменение распределения другой. Корреляционная: статистическая зависимость при кот. при изменении одной величины изменяется среднее значение другой.

Осн. цель регресс. анализа: 1.необходимо построить форму корреляционной связи, 2.необходимо оценить силу коррел. связи. В кач-ве уравнения регрессии чаще всего использ. линейное уравнение у=а_о+вх. Даже когда связь имеет нелинейную форму, она различными способами приводится к линейной зависимости.

Коэф. коррел. подбирают таким образом, чтобы отклонения реальных значений от расчетных были минимальными. Рассматривают среднеквадратическое уравнение. Метод нахождения наименьшего отклонения называют методом наименьших квадратов.

Модели регрессии получают путем об-ки выборочных данных могут использоваться для прогноза значений зависимого параметра У. Достаточно часто статистический анализ позволяет выделить более одного фоктора, влияющего на зависимый параметр. Коррел.зависимость, кот. описывает связь между несколькими параметрами - множественная. Соответствующее ур-ние регрессии - ур-ние множественной регрессии у=а_о+а₁х₁+…+а_пх_п. Определение коэф. регрессии осуществляется по матрице планирования, используя средние результаты по опытам и знаки матрицы планирования.



27. Понятие модели и моделирования. Классификация моделей

Моделирование - замещение 1-го объекта другим с целью упрощения, удешевления, ускорения изучения св-в исходного объекта. Модель - объект или явление, кот. с некоторой целью рассматривают вместо др. объекта.

Моделирование применяется в следующих случаях:

- когда натурные испытания невозможны или трудно осуществимы;

- в целях экономии средств;

- для описания и оптимизации нематериальных объектов исследований (процессов и явлений).

Виды моделирования в технических науках: 1.по степени соответствия объекту исследования( полное, частичное, приближённое); 2.по степени идеализации (материальное (предметное), теоретическое (мысленное); 3.по виду моделей (натурное (уменьшенная или увеличенная внешняя копия: например глобус), физическое (модель имеет ту же природу, но изменённые размеры: детская железная дорога, детская швейная машина - модель ПШМ 2222 класса), наглядно-образное (для решения задач в стереометрии, представления атомов в молекулах), теоретическое (знаковое - химические формулы и математическое - формулы процессов).

Наиболее точно описывают объекты физические модели. Основой физического моделирования служит теория подобия - учение об условиях подобия физических явлений и материальных объектов.

Для решения теоретических задач в текстильной и лёгкой промышленности нередко прибегают к наглядно-образному моделированию.

При этом нить принимают за металлический стержень, ткань - за металлическую пластину, брус, балку и т.д., чтобы применить к ним законы механики, в частности сопромата.

Очевидно, что подобные модели являются слишком примитивными и неточными, т.к. текстильные материалы являются очень сложными и неопределёнными системами с множеством факторов, не поддающихся учёту, но влияющих на свойства объекта в целом.

Предпочтительным является теоретическое, а именно математическое моделирование, позволяющее получить упрощенные модели объектов, не искажая их сути.

Классификация моделей: физические, абстрактные(математические).

Физические - называют с-му подобную оригиналу, но возможно имеют др. физ. природу (натуральные, квазинатуральные, масштабные, аналоговые).

Математические - представление с пом. матем. соотношений (детерминированные - описана уравнениями, вероятностные - описана вероятностными законами)

2-ая Кл-ция: аналитическая (позволяет получить решения соств-щих урав-ний в явном виде, исп-ся известный матем. аппарат), численная модель, имитационная модель (совокупность описаний с-мы и внеш. воздействий на нее).

28. Сущность математического моделирования. Основные этапы математического моделирования

Моделирование - замещение 1-го объекта другим с целью упрощения, удешевления, ускорения изучения св-в исходного объекта. Модель - объект или явление, кот. с некоторой целью рассматривают вместо др. объекта.

Этапы: 1. Создание качественной модели (анализ предметной области), задача - выявить характерные черты и его определяющие особенности. Формулировка физ. закономерностей на основе проведенного экспер-та или наблюдений (например Ньютон).

Создание математической модели или постановка матем. задачи. а) Опред. з-ны кот. действуют. Если в с-ме действуют несколько факторов одного порядка, то все они д.б. учтены или все отброшены. После должны остаться только существенные факторы. б) выделение дополнит. условий (начальное, граничное, условие сопряжений).

Изучение мат. модели: а) исследуется непротиворечивость модели, б)качественные исследования модели - выяснение поведения модели в крайних (предельных) ситуациях, в)численные исследования модели (разработка алгоритма, разработка численных м-дов исслед-ния модели, создание и реализация программы, компьютерный эксперимент. Сравнение эксперимента:

Физический эксперимент Образец Прибор Калибровка измерения	Компьютерный эксперимент атеем. модель Программа Тестирование расчеты

Анализ данных

Получение результатов и их интерпретация (простое решение задачи). Сопоставление данных с результатами натурных экспериментов и др. методов, с результатами качественного анализа.

Использование полученных результатов. Предсказание новых явлений и закономерностей. Численное моделирование идет по кругу, модель может усложняться, упрощаться, создаваться заново.

29. Методы планирования эксперимента

Осн. задача планирования эксперимента заключается в получении необход. инф-ции об исследовании с-мы при ограниченных ресурсах.

Сущность планирования эксперимента

Повышение эффективности научных исследований связано с использованием математических методов планирования эксперимента.

Планирование эксперимента - процедура выбора необходимого и достаточного числа опытов и условий их проведения для решения поставленной задачи с требуемой точностью. При этом обеспечивается: Min число опытов, одновременное варьирование всеми переменными, определяющими процесс, использование математического аппарата, формализующего действия экспериментатора.

Планирование эксперимента может использоваться для решения следующих задач:

получение математических моделей изучаемых процессов,

поиск оптимальных условий протекания процессов,

выбор значимых факторов (вместо ранжирования),

определение численных коэффициентов теоретических моделей,

построение интерполяционных формул (для нахождения промежуточных значений функции).

Наиболее распространённой задачей является поиск оптимальных условий - задача оптимизации. Эксперимент, который ставится для решения задач оптимизации называется экстремальным, т.к. он направлен на установление экстремумов функции.

Эксперимент в кот. реализуются всевозможные сочетания уровней факторов - полный факторный эксперимент.

Тактическое планирование эксперимента - определяет способы проведения каждой серии испытания модели. Решаются след. проблемы: определение начальных условий и их влияние на достижение результатов при моделировании, обеспечение точности и достоверности результатов, уменьшение дисперсии оценок характеристик процесса, выбор правил автоматической остановки имитационного эксперимента.

Стратегическое планирование - служит для получения необходимой информации по с-ме с пом. реализованной имитационной модели. Осн. задачи: определение внешнего вида ф-ции, нахождение экстремума. При анализе наилучшей комбинации м.б. использован метод систематической или случайной выборки.

Метод наискорейшего спуска - область допустимых значений ограничивается прямыми, последовательно осуществляется переход из одной вершины в другую, для кот. экстремум более экстремальный. Выбранное значение ф-ции то, кот. приводит к самому большему значению реакции. Анализируются небольшие изменения факторов около какой-либо фиксированной точки.

30. Компьютерные сети. Осн. компоненты компьютерных сетей

Компьютерная сеть - совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети. По степени географического распространения сети делятся на локальные, городские, корпоративные, глобальные.

Локальная сеть - связывает ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия.

Глобальная сеть (распределенная) - соединяет компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.).

Городская сеть - обслуживает информационные потребности большого города.

КС представляет собой совокупность трех вложенных друг в друга подсистем: 1.сети рабочих сетей (рабочие станции и ср-ва связи), 2.сети серверов (сервер - компьютер, выполняющий общие задачи КС и предоставляющий услуги рабочим станциям), 3.базовая сеть передачи данных.

Сетевые технологии позволяют создавать информационные системы, обеспечивающие решение следующих задач: сбор и накопление информации; хранение информации; организация и управление документооборотом; обмен сообщениями и электронными документами; организация групповой работы над проектами.

Сетевые устройства - это устройства, подключаемые непосредственно к компьютерной сети (а не к компьютеру!), например, сетевые принтеры, дисковые хранилища данных, башни CD и DVD-дисков и т.д.

Сетевой компьютер - это компьютер, обязательно включающий следующие основные компоненты: сетевой адаптер; физическую систему для соединения компьютеров и сетевых устройств между собой (в простейшем случае - сетевой кабель); сетевую операционную систему (сетевые программы).

Сетевые протоколы - стандарты взаимодействия между различными компонентами компьютерной сети, объединенных коммуникационной системой.

31. Оборудование компьютерных сетей. Технические характеристики компьютерных сетей

Объединение сегментов КС реализуют репиторы, концентраторы и мосты. Для создания КС применяют коммутаторы, шлюзы, маршрутизаторы, модемы и др. сетевое оборудование.

Репиторы (повторители) -для уменьшения влияния затухания сигналов по мере продвижения их по линиям связи. Устр-во, обеспечивающее усиление и фильтрацию сигнала без изменения его информативности.

Мост - устр-во выполняющее ф-цию повторителя для тех сигналов, адреса которых удовлетворяют заранее наложенным ограничениям (ограничивает движение сообщений по сети.

Маршрутизатор - мост, имеющий свой сетевой адрес (направляет сообщение по назначению).

Шлюз - спец. программно-аппаратный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между гетерогенными сетями. Он преобразует форму представления и форматы данных при их передаче из одного сегмента сети в другой.

Сетевой концентратор - предоставляет решение по расширению (объединению) сетей.

Модем - для организации подключения КС и мобильных объектов к опорным сетям.

32. Сеть Интернет. Службы сети Интернет

Интернет - это гигантская компьютерная сеть, состоящая из множества соединенных др. с другом меньших по размеру сетей и покрывающая весь земной шар.

Электронная почта - служба пересылки сообщений между зарегистрированными адресами.

Группы новостей USENET или телеконференции - дискуссионные группы, покрывающие практически любые темы.

Списки рассылки (maillists) - простая, но в то же время весьма полезная служба Интернет. Это практически единственная служба, не имеющая собственного протокола и программы-клиента и работающая исключительно через электронную почту.

Служба FTP (File Transfer Protocol - протокол передачи файлов) - это средство, позволяющее просматривать архивы файлов документов и программ в Интернет, осуществлять копирование любых файлов как с удаленного компьютера на свой, так и наоборот.

Служба ICQ - служба, которая позволяет пользователям сети обмениваться сообщениями в реальном масштабе времени, а также организовывать чат, передавать файлы и многое другое.

Служба World Wide Web (Всемирная паутина) - это система организации информации в Интернет, которая позволяет объединять в одном структурированном документе (Web - странице) информационные элементы различного происхождения (текст, изображения, звук), а также включать в любой документ ссылки на другие документы, расположенные в произвольных местах сети. Набор Web-страниц, связанных между собой ссылками и предназначенных для достижения единой цели, называется Web-сайтом.

33. Web - ориентированные технологии. Основы языка HTML

Имеется паутина взаимосвязанных документов, для их просмотра используют браузеры, а для написания документов - язык HTML.

...