Реферат на тему:
Бази даних
Зміст
Введення
1. Моделі інформаційного процесу обробки даних
2. Реляційні мови маніпулювання даними
3. Робота з електронними таблицями MS Excel
Висновок
Список літератури
Введення
Головним у розвитку науки є побудова теорій, які потім підтверджуються або спростовуються дослідним шляхом. У деяких випадках ці теорії не діють довгий час, чекаючи моменту, коли технології досягнуть достатнього для їх перевірки рівня. В інших випадках можливості технологій впливають на коло наукових інтересів.
Розвиток обчислювальної техніки включає в себе обидві ці особливості. Ми вже говорили про те, що дана наука розвивалася з теорій, які виникли задовго до того, як технології дозволили збирати машини, розроблені дослідниками. Навіть сьогодні наші знання алгоритмічних процесів призводять до проектів машин, які кидають виклик можливостям сучасних технологій. І навпаки, деякі розділи науки відбуваються з можливостей застосування технологій. Таким чином, обчислювальна техніка являє собою поєднання теоретичних досліджень і технологій, що розвиваються, впливають один на одного.
Отже, щоб оцінити роль різних предметів дослідження в обчислювальній техніці, потрібно зрозуміти принципи, що лежать в основі сучасних технологій, і те, як вони впливають на проектування та побудову сучасних комп'ютерів.
1. Моделі інформаційного процесу обробки даних
Отримання інформації тісно пов'язане з інформаційними процесами.
Обробка даних - це процес перетворення інформації від вихідної її форми до певного результату. Збір, накопичення, зберігання інформації часто не є кінцевою метою інформаційного процесу. Найчастіше первинні дані залучаються для вирішення якої-небудь проблеми, потім вони перетворюються крок за кроком у відповідності з алгоритмом розв'язання задачі до отримання вихідних даних, які після аналізу користувачем надають необхідну інформацію.
За технологією обробки даних БД поділяються на централізовані і розподілені (клієнт-сервер) моделі.
Централізована БД зберігається цілком у пам'яті однієї обчислювальної системи. Якщо система входить до складу мережі, то можливий доступ до цієї БД інших систем.
Розподілена БД складається з декількох, можливо пересікаються або дублюють один одного БД, що зберігаються в пам'яті різних обчислювальних систем, об'єднаних у мережу.
Раніше мережеві системи грунтувалися на моделі централізованих обчислень, в якій один потужний сервер - мейнфрейм виконував основну роботу в мережі, а користувачі діставали доступ до нього за допомогою недорогих і низькопродуктивних комп'ютерів - терміналів. У результаті розвитку персональних комп'ютерів централізовану модель замінила модель клієнт-сервер, що надає при тій же продуктивності можливості мережевої обробки даних.
В даний час більшість мереж використовує модель клієнт-сервер. Мережа архітектури клієнт-сервер - це мережеве середовище, в якій комп'ютер-клієнт ініціює запит комп'ютера-сервера, що виконує цей запит. Розглянемо роботу моделі на прикладі системи управління БД - додатки, часто використовуваного в середовищі клієнт-сервер. У моделі клієнт-сервер ПЗ клієнта використовує мову структурованих запитів SQL, який переводить запит з мови, зрозумілої користувачу, на мову, зрозумілу машині. SQL близький до природного англійської.
Клієнт (користувач) генерує запит за допомогою інтерфейсного додатка, що забезпечує інтерфейс користувача, формує запити і відображає дані, отримані з сервера. У клієнт-серверному середовищі сервер не наділяється для користувача інтерфейсом. Виставою даних у зручній формі займається сам клієнт. Комп'ютер-клієнт отримує інструкції від користувача, готує їх для сервера, а потім по мережі посилає йому запит. Сервер обробляє запит, проводить пошук необхідних даних і відсилає їх клієнту. Клієнт в зручній для користувача формі відображає отриману інформацію. У клієнт-серверному середовищі користувач комп'ютера-клієнта має справу з екранною формою. У ній він задає необхідні параметри інформації. Інтерфейсна частина одну й ту ж інформацію може представляти у різному вигляді.
Сервер в клієнт-серверному середовищі звичайно призначений для зберігання даних і управління ними. Саме сервер виконує більшість операцій з даними. Сервер називають також прикладної частиною моделі клієнт-сервер, так як саме він виконує запити клієнтів. Обробка даних на сервері складається з їх сортування, вилучення затребуваної інформації і відправки її за адресою користувача. ПО передбачає також оновлення, видалення, додавання та захист інформації.
Технологія клієнт-сервер створює потужне середовище, що володіє безліччю реальних переваг. Зокрема, добре спланована клієнт-серверна система забезпечує відносно недорогу платформу, яка має в той же час обчислювальними можливостями мейнфрейма і легко налаштовується на виконання конкретних завдань. Крім того, в середовищі клієнт-сервер різко зменшується мережевий трафік, так як по мережі пересилаються тільки результати запитів. Файлові операції виконуються в основному більш потужним сервером, тому запити краще обслуговуються. Це означає, що навантаження на мережу розподіляється більш рівномірно, ніж у традиційних мережах на основі файл-сервера. Зменшується потреба комп'ютерів-клієнтів в ОЗУ, тому що вся робота з файлами виконується на сервері. З цієї ж причини на комп'ютерах-клієнтах зменшується потреба в дисковому просторі. Спрощується управління системою, контроль її безпеки стає простіше, тому що всі файли і дані розміщуються на сервері. Спрощується резервне копіювання. [4, 368c]
2. Реляційні мови маніпулювання даними
Язик під назвою SQL (Structured Query Language - мова структурованих запитів) широко використовується програмістами, що створюють програми для роботи з базами даних в термінах реляційної моделі. Одна з причин його популярності полягає в тому, що він стандартизований Національним інститутом стандартизації США. Інша причина - ця мова була створений і поширений компанією IBM, що гарантує всебічну перевірку і випробування.
Розглянемо як запити до реляційних баз даних виражаються на SQL.
Почнемо з того, що запити, що включають комбінації операцій SELECT, PROJECT і JOIN, можна висловити одним оператором мови SQL. Крім того, хоча здається, що запит на SQL виражається в імперативній формі, насправді він є описовим оператором. Ви повинні читати оператор SQL як опис потрібної інформації, а не як послідовність дій. Важливість цього підходу полягає в тому, що SQL звільняє програмістів від складнощів розробки алгоритмів для управління відносинами - їм потрібно просто описати бажану інформацію.
Як приклад оператора SQL візьмемо наш останній запит, тобто складається з трьох кроків алгоритм, для отримання всіх ідентифікаційних номерів і відповідних відділів. На SQL весь запит можна виразити одним оператором:
select Emplld, Dept
from ASSIGNMENT, JOB
where ASSIGNMENT.Jobld = JOB.Jobld
and ASSIGNMENT. TermDate =
Як показує цей приклад, в кожному операторі SQL може бути три пропозиції: select, from і where. Грубо кажучи, такий оператор - це запит на застосування операції JOIN до всіх відносин, перерахованих в пропозиції from, вибір операцією SELECT тих рядків, які задовольняють умовам в пропозиції where, і подальший вибір за допомогою операції PROJECT рядків у пропозиції select. (Зверніть увагу, що термінологія в деякому сенсі перегорнуто, то є пропозиція select в операторі SQL ідентифікує атрибути, використовувані в операції PROJECT.) Наведемо кілька простих прикладів.
Оператор
select Name. Address
from EMPLOYEE
отримує список імен і адрес усіх співробітників, присутніх у відношенні EMPLOYEE. Зауважте, що це проста операція PROJECT. Оператор
select Emplld. Name. Address. SSN
from EMPLOYEE
where Name = 'Шері Кларк '
отримує всю інформацію з рядка, що відноситься до Шері Кларк щодо EMPLOYEE. Насправді це операція SELECT.
Оператор
select Name, Address
from EMPLOYEE
irfiere Name - 'Шері Кларк'
отримує ім'я і адресу Шері Кларк із відносини EMPLOYEE. Це комбінація операцій SELECT і PROJECT.
Оператор
select EMPLOYEE.Name. ASSIGNMENT.StartDate
from EMPLOYEE, ASSIGNMENT
where EMPLOYEE.EmplId = ASSIGNMENT.EmpIId
отримує список імен всіх співробітників і дати початку їх роботи. Зверніть увагу, що це результат застосування операції JOIN до відносин EMPLOY і ASSIGNMENT і подальшого вибору операціями SELECT і PROJECT подходящ рядків і атрибутів, що зазначено пропозиціями where і select.
Завершимо оглядом операторів SQL, які крім виконання запитів дозволяють визначати структуру відносин, створювати відносини і модифікувати їх вміст. Далі наведено приклади операторів insert in delete from і update.
Оператор
insert into EMPLOYEE
values C42Z12 '.' Сью Барт ',' вул. Красива. 33 '.
'444 661 111 ')
додає в ставлення EMPLOYEE рядок з даними значеннями;
delete from EMPLOYEE
where Name = 'Джеррі Сміт '
видаляє рядок, що відноситься до Джері Сміт, зі ставлення EMPLOYEE;
update EMPLOYEE
set Address = 'пр. Наполеона. 1812 '
where Name = 'Джо Бейкер '
змінює адресу в рядку, пов'язаної з Джо Бейкер, щодо EMPLOYEE. [1, 426c]
3. Робота з електронними таблицями MS Excel
Програма Microsoft Excel призначена для роботи з таблицями даних, переважно числових. При формуванні таблиці виконують введення, редагування та форматування текстових і числових даних, а також формул. Наявність засобів автоматизації полегшує ці операції. Створена таблиця може бути виведена на друк.
Документ Excel називається робочою книгою. Робоча книга являє собою набір робочих аркушів, кожний з яких має табличну структуру і може містити одну або декілька таблиць. У вікні документа в програмі Excel відображається тільки поточний робочий лист, з яким і ведеться робота. Кожен робочий лист має назву, яка відображається на ярличку листа, який відображається в його нижній частині. За допомогою ярликів можна переключатися до інших робочим листам, що входять в ту ж саму робочу книгу. Щоб перейменувати робочий лист, треба двічі клацнути на його ярличку.
Робочий лист складається з рядків і стовпців. Стовпці озаглавлені великими латинськими літерами і, далі, з двох літер комбінаціями. Всього робочий лист може містити до 256 стовпців, пронумерованих від А до IV. Рядки послідовно нумеруються цифрами, від 1 до 65 536 (максимально допустимий номер рядка).
Осередки і їх адресація. На перетині шпальт і рядків утворюються осередки таблиці. Вони є мінімальними елементами для зберігання даних. Позначення окремої комірки поєднує в собі номера стовпця і рядка (у цьому порядку), на перетині яких вона розташована, наприклад: А1 або DE234. Позначення осередку (її номер) виконує функції її адреси. Адреси клітинок використовуються при записі формул, що визначають взаємозв'язок між значеннями, розташованими в різних осередках.
Одна з комірок завжди є активною і виділяється рамкою активної комірки. Ця рамка в програмі Excel грає роль курсору. Операції введення і редагування завжди виробляються в активній клітинці. Перемістити рамку активної комірки можна за допомогою курсорних клавіш або покажчика миші.
Діапазон клітинок. На дані, розташовані в сусідніх комірках, можна посилатися у формулах, як на єдине ціле. Таку групу осередків називають діапазоном. Найбільш часто використовують прямокутні діапазони, що утворюються на перетині групи послідовно що йдуть рядків і групи послідовно що йдуть стовпців. Діапазон клітинок позначають, вказуючи через двокрапку номери осередків, розташованих в протилежних кутах прямокутника, наприклад: А1: С15.
Якщо потрібно виділити прямокутний діапазон комірок, це можна зробити простяганням покажчика від однієї кутової осередку до протилежної по діагоналі. Рамка поточної комірки при цьому розширюється, охоплюючи весь вибраний діапазон. Щоб вибрати стовпець або рядок цілком, слід клацнути на заголовку стовпця (рядки). Простяганням покажчика по заголовкам можна вибрати кілька йдуть підряд стовпців або рядків.
Введення, редагування та форматування даних
Окрема осередок може містити дані, що відносяться до одного з трьох типів: текст, число або формула, - а також залишатися порожньою. Програма Excel при збереженні робочої книги записує у файл тільки прямокутну область робочих листів, що примикає до лівого верхнього кута (комірка А1) і містить всі заповнені комірки.
Тип даних, що розміщуються в осередку, визначається автоматично при введенні. Якщо ці дані можна інтерпретувати як число, програма Excel так і робить. В іншому випадку дані розглядаються як текст. Введення формули завжди починається з символу «=» (знаку рівності).
Введення тексту та чисел. Введення даних здійснюють безпосередньо в поточну клітинку або в рядок формул, розташовану у верхній частині вікна програми безпосередньо під панелями інструментів. Місце введення відзначається текстовим курсором. Якщо почати введення натисненням алфавітно-цифрових клавіш, дані з поточної комірки замінюються вводиться текстом. Якщо клацнути на рядку формул або двічі на поточній комірці, старе вміст вічка не видаляється і з'являється можливість його редагування. Введені дані в будь-якому випадку відображаються як у клітинці, так і в рядку формул.
Щоб завершити введення, зберігши введені дані, використовують кнопку Enter в рядку формул або клавішу ENTER. Щоб скасувати внесені зміни і відновити колишнє значення клітинки, використовують кнопку Скасування в рядку формул або клавішу ESC. Для очищення поточної клітинки або виділеного діапазону найпростіше використовувати клавішу DELETE.
Форматування вмісту комірок. Текстові дані за замовчуванням вирівнюються по лівому краю комірки, а числа - по правому. Щоб змінити формат відображення даних у поточній клітинці або вибраному діапазоні, використовують команду Формат ► Осередки. Вкладки цього діалогового вікна дозволяють вибирати формат запису даних (кількість знаків після коми, вказівку грошової одиниці, спосіб запису дати та інше), задавати напрямок тексту та метод його вирівнювання, визначати шрифт і накреслення символів, керувати відображенням і видом рамок, задавати фоновий колір.
Обчислення в електронних таблицях
Формули. Обчислення в таблицях програми Excel здійснюються за допомогою формул. Формула може містити числові константи, посилання на клітинки і функції Excel, з'єднані знаками математичних операцій. Дужки дозволяють змінювати стандартний порядок виконання дій. Якщо комірка містить формулу, то в робочому аркуші відображається поточний результат обчислення цієї формули. Якщо зробити комірку поточної, то сама формула відображається в рядку формул.
Правило використання формул у програмі Excel полягає в тому, що, якщо значення клітинки дійсно залежить від інших елементів таблиці, завжди слід використовувати формулу, навіть якщо операцію легко можна виконати в «умі». Це гарантує, що наступне редагування таблиці не порушить її цілісності і правильності вироблених в ній обчислень.
Посилання на клітинки. Формула може містити посилання, тобто адреси осередків, вміст яких використовується в обчисленнях. Це означає, що результат обчислення формули залежить від числа, що знаходиться в іншій клітинці. Осередок, що містить формулу, таким чином, є залежною. Значення, відображене у клітинці з формулою, перераховується при зміні значення клітинки, на яку вказує посилання.
Посилання на клітинку можна задати різними способами. По-перше, адреса комірки можна ввести вручну. Інший спосіб полягає в клацанні на потрібній комірці чи виборі діапазону, адреса якого потрібно ввести. Осередок або діапазон при цьому виділяються пунктирною рамкою.
Абсолютні і відносні посилання. Типово, посилання на клітинки у формулах розглядаються як відносні. Це означає, що при копіюванні формули адреси в посиланнях автоматично змінюються відповідно до відносним розташуванням вихідної комірки і створюваної копії.
При абсолютній адресації адреси посилань при копіюванні не змінюються, так що осередок, на яку вказує посилання, розглядається як нетабличного. Для зміни способу адресації при редагуванні формули треба виділити посилання на клітинку та натиснути клавішу F4. Елементи номера осередку, що використовують абсолютну адресацію, предваряются символом $. Наприклад, при послідовних натисканнях клавіші F4 номер комірки А1 буде записуватися як А1, $ А $ 1, А $ 1 і $ А1. У двох останніх випадках один з компонентів номера осередку розглядається як абсолютний, а інший - як відносний.
Копіювання і переміщення осередків у програмі Excel можна здійснювати методом перетягування або через буфер обміну. При роботі з невеликим числом осередків зручно використовувати перший метод, при роботі з великими діапазонами - другий.
Метод перетягування. Щоб методом перетягування скопіювати або перемістити поточну клітинку (виділений діапазон) разом із вмістом, слід навести покажчик миші на рамку поточної комірки (він набуде вигляду стрілки). Тепер клітинку можна перетягнути в будь-яке місце робочого аркуша (точка вставки позначається спливаючій підказкою).
Для вибору способу виконання цієї операції, а також для більш надійного контролю над нею рекомендується використовувати спеціальне перетягування за допомогою правої кнопки миші. У цьому випадку при відпусканні кнопки миші з'являється спеціальне меню, в якому можна вибрати конкретну виконувану операцію.
Застосування буфера обміну. Передача інформації через буфер обміну має в програмі Excel певні особливості, пов'язані зі складністю контролю над цією операцією. Спочатку необхідно виділити копійований (вирізаний) діапазон і дати команду на його приміщення в буфер обміну: Правка ► Копіювати або Правка ► Вирізати. Вставка даних в робочий лист можлива лише негайно після їх приміщення в буфер обміну. Спроба виконати будь-яку іншу операцію призводить до скасування розпочатого процесу копіювання або переміщення. Однак втрати даних не відбувається, оскільки «вирізані» дані видаляються з місця їх початкового розміщення лише в момент виконання вставки.
Місце вставки визначається шляхом вказівки осередки, відповідної верхньому лівому куті діапазону, який міститься у буфері обміну, або шляхом виділення діапазону, який за розмірами в точності дорівнює копируемого (переміщуваного). Вставка виконується командою Правка ► Вставити. Для управління способом вставки можна використовувати команду Правка ► Спеціальна вставка. У цьому випадку правила вставити дані з буфера обміну задаються в діалоговому вікні.
Так як таблиці часто містять повторювані або однотипні дані, програма Excel містить засоби автоматизації введення. До числа наданих коштів відносяться: автозавершення, автозаповнення числами і автозаповнення формулами.
Автозавершення. Для автоматизації введення текстових даних використовується метод автозавершення. Його застосовують при введенні в комірки одного стовпця аркуша текстових рядків, серед яких є повторювані. У ході введення текстових даних у чергову клітинку програма Excel перевіряє відповідність введених символів рядках, наявному в цьому стовпці вище. Якщо виявлено однозначне збіг, введений текст автоматично доповнюється. Натиснення клавіші ENTER підтверджує операцію автозавершення, у противному випадку введення можна продовжувати, не звертаючи уваги на запропонований варіант.
Можна перервати роботу засобу автозавершення, залишивши в стовпці порожню комірку. І навпаки, щоб використовувати можливості засобу автозавершення, заповнені осередки повинні йти підряд, без проміжків між ними.
Автозаповнення числами. При роботі з числами використовується метод автозаповнення. У правому нижньому кутку рамки поточної комірки є чорний квадратик - маркер заповнення. При наведенні на нього покажчик миші (він зазвичай має вигляд товстого білого хреста) набуває форми тонкого чорного хрестика. Перетягування маркера заповнення розглядається як операція «розмноження» вмісту комірки в горизонтальному або вертикальному напрямку.
Якщо комірка містить число (в тому числі дату, грошову суму), то при перетягуванні маркера відбувається копіювання клітинок або їх заповнення арифметичною прогресією. Для вибору способу автозаповнення слід виробляти спеціальне перетягування з використанням правої кнопки миші.
Автозаповнення формулами. Ця операція виконується так само, як автозаповнення числами. Її особливість полягає в необхідності копіювання посилань на інші клітинки. У ході автозаповнення до уваги приймається характер посилань у формулі: відносні посилання змінюються відповідно до відносним розташуванням копії і оригіналу, абсолютні залишаються без змін.
Використання стандартних функцій
Стандартні функції використовуються в Excel тільки у формулах. Виклик функції полягає у вказівці у формулі імені функції, після якого в дужках вказується список параметрів. Окремі параметри поділяються в списку крапкою з комою. Як параметр може використовуватися число, адреса клітинки або довільне вираження, для обчислення якого також можуть використовуватися функції.
Палітра формул. Якщо почати введення формули клацанням на кнопці Змінити формулу в рядку формул, під рядком формул з'являється палітра формул, що має властивості діалогового вікна. Вона містить значення, яке вийде, якщо негайно закінчити введення формули. У лівій частині рядка формул, де раніше розташовувався номер поточної комірки, тепер з'являється список, що розкривається функцій. Він містить десять функцій, які використовувалися останніми, а також пункт Інші функції.
Використання майстра функцій. При виборі пункту Інші функції запускається Майстер функцій, що полегшує вибір потрібної функції. У списку Категорія вибирається категорія, до якої належить функція (якщо визначити категорію важко, використовують пункт Повний алфавітний перелік), а в списку Функція - конкретна функція даної категорії. Після клацання на кнопці ОК ім'я функції заноситься в рядок формул разом з дужками, що обмежують список параметрів. Текстовий курсор встановлюється між цими дужками.
Введення параметрів функції. У ході введення параметрів функції палітра формул змінює вигляд. На ній відображаються поля, призначені для введення параметрів. Якщо назва параметра зазначено напівжирним шрифтом, параметр є обов'язковим і відповідне поле має бути заповненим. Параметри, назви яких наводяться звичайним шрифтом, можна опускати. У нижній частині палітри наводиться короткий опис функції, а також призначення змінюваного параметра.
Параметри можна вводити безпосередньо в рядок формул або в поля палітри формул, а якщо вони є посиланнями - вибирати на робочому аркуші. Якщо параметр заданий, в палітрі формул вказується його значення, а для опущених параметрів - значення, прийняті за замовчуванням. Тут можна також побачити значення функції, обчислене при заданих значеннях параметрів.
Правила обчислення формул, що містять функції, не відрізняються від правил обчислення більш простих формул. Посилання на клітинки, які використовуються в якості параметрів функції, також можуть бути відносними чи абсолютними, що враховується при копіюванні формул методом автозаповнення. [3, 303c]
Висновок
Отже, бази даних являють собою синтез структур даних і файлових структур. У сучасних базах даних методи з обох областей застосовуються для створення такої системи зберігання великих обсягів даних, яка може виглядати як система з безліччю видів організацій даних і обслуговувати програми різних типів.
Термін база даних відноситься до набору даних, багатовимірному в тому сенсі, що між його елементами існують внутрішні зв'язки, і тому доступ до інформації можна здійснювати з різних точок зору. У цьому відмінність бази даних від файлів традиційних систем, іноді званих однорівневими файлами, які є одномірної системою зберігання і надають інформацію тільки з однієї точки зору. Якщо однорівневий файл, в якому зберігається інформація про композиторів та їхні твори, може надати тільки список творів, відсортований за автором, у базі даних можна знайти всі роботи одного композитора, всіх композиторів, які написали твори певного типу, або, наприклад, всіх композиторів, які створили аранжування творів інших авторів.
Список літератури
1. Брукшір Дж. «Інформатика і обчислювальна техніка» - СПб.: Пітер, 2008-620 с.
2. Колесніков Ю.О. «Microsoft Excel 2000: довідник» - СПб., 2009-480 с.
3. Симонович С.В. «Інформатика» - СПб.: Пітер, 2001-640 с.
4. Соболь Б.В. «Інформатика» - Ростов-на-Дону: Фенікс, 2008-448 с.
5. Хансен Г. «Бази даних» - Москва: БІНОМ, 2009-704 с.