Название реферата: Приведите примеры иерархической организации
Раздел: Информатика
Скачано с сайта: www.newreferat.com
Дата размещения: 03.11.2011

Приведите примеры иерархической организации

Приведите примеры иерархической организации данных

Иерархия - это модель организации данных в виде древовидного графа, состоящего из ряда типов записей (типов данных) и связей между ними (отношений или характеристик отношений), причем один из типов записей определяется как корневой или входной, а остальные связаны с ними или друг с другом отношениями «один-ко-многим» или (реже) «один-к-одному». При этом запись, идентифицируемая элементом «один», рассматривается как исходная, а соответствующая элементу «много», как порожденная. Каждая запись может быть порожденной только в одной связи, следовательно ей соответствует только одна исходная запись. Однако каждая запись может быть исходной во многих связях. Корневая запись может быть только исходной.

Например, иерархическая структура организации каталогов:

Либо иерархическая структура организации

Б2В4 Дайте определение логической модели

Результат корректного воспроизведения каким-либо способом или средствами различных объектов (в том числе – процессов и явлений реального мира или мыслительной деятельности человека). Модели являются, с одной стороны, продуктом изучения свойств соответствующих объектов, процессов и явлений предметной обла­сти, с другой -+ служат инструментом для углубления знаний о них, а также решения разнородных прикладных задач. В зависимости от характера средств, исполь­зуемых для построения (создания) «моделей» последние подразде­ляются на описательные, математические, физические и комбини­рованные (например, физико-математические модели). Различают также статические и динамические модели (в том числе киберне­тические модели) и др.

Модель данных: Представление данных и их взаимосвязей (отношений), опи­сывающих понятия проблемной среды. Модели данных используются для представлений структур данных на концептуальном и внешнем уровнях, но не физическом. Понятие модель данных связано с их логи­ческой структурой.

Логическая) модель – модель предметной области, определяющая совокупность информационных объектов, их атрибутов и отношений между ними, динамику изменений пред­метной области и изменений информационных потребностей поль­зователей. Создается на основе предпроектного обследования предметной области с целью технико-экономического обоснования банка данных и составления технического задания на его проекти­рование.

Предметная (прикладная) область – совокупность объектов, представляющих часть реального мира от­носящихся к ним понятий, а также связей между ними, сведения о которых обрабатываются и хранятся в базе данных автоматизиро­ванной системы.

Б3В0 Что означает понятие «модель» в научном познании?

Основой базы данных является модель данных. Информационно-логическая (мифологическая) модель предметной области отражает предметную область в виде совокупности информационных объектов и их структурных связей.

Информационный объект – это описание некоторой сущности (явления, реального объекта, процесса) в виде совокупности логически связанных реквизитов. Например, информационный объект Студент описывает некоторую сущность – студент. Реквизитный состав этого информационного объекта, т. е. его структура, следующий: № группы, ФИО, № зачетной книжки, дата рождения. Информационный объект имеет множество реализаций – экземпляров.

Базы данных также могут быть иерархическими, сетевыми и реляционными. Иерархическая (древовидная) модель данных представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих информационный объект. На самом верхнем уровне имеется только один узел – корень. Каждый узел кроме корня связан только с одним узлом на более высоком уровне, называемом исходным узлом для данного узла. Каждый узел может быть связан с одним или несколькими узлами более низкого уровня, называемыми порожденными (подчиненными). Узлы, не имеющие порожденных, называются листьями. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один путь.

Сетевая модель также основывается на понятиях узел, уровень, связь. Сетевая модель данных – это модель, в которой порожденный узел может иметь более одного исходного узла. В сетевой структуре любой элемент любого уровня может быть связан с любым другим элементом.

Реляционная модель базы данных состоит из одного или нескольких файлов, каждый из которых соответствует одной таблице.

Основная цель проектирования базы данных – это сокращение избыточности хранимых данных, а следовательно, экономия объема используемой памяти, уменьшение затрат на многократные операции обновления избыточных копий и устранение возможности возникновения противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном и том же объекте. При создании баз данных следует придерживаться методологии нормализации отношений.

Процесс проектирования информационных систем является достаточно сложной задачей. Он начинается с построения инфологической модели данных, т. е. идентификации сущностей. Затем необходимо выполнить следующие шаги процедуры проектирования даталогической модели, т. е. мифологическая модель должна быть: отображена в компьютероориентированную даталогическую модель, «понятную» СУБД.

Представить предметную область в виде совокупности отдельных независимых друг от друга объектов, каждый из которых будет описываться своей таблицей.

Для каждой таблицы определить ключевые поля; установить связи между таблицами; для каждой связи определить тип.

Разработать структуру каждой таблицы: перечень полей, их типы и свойства.

Заполнить таблицы данными.

Разработать необходимые запросы к БД, входные и выходные формы и отчеты.

Предусмотреть возможность автоматизации часто выполняемых действий путем создания макросов и программных модулей.

Б4В0 Дайте определение алгоритма. Какова роль алгоритма и области его использования?

Под алгоритмом понимают описание последовательности действий, четкое выполнение которых приводит к выполнению поставленной задачи.

Для разработки алгоритма необходимо иметь исходную информацию (данные) и представлять конечный результат (цель).

Алгоритм должен быть формализован по некоторым правилам посредством конкретных изобразительных средств. К ним относятся следующие способы записи алгоритмов: словесный, формульно-словесный, графический, язык операторных схем, алгоритмический язык.

Наибольшее распространение благодаря своей наглядности получил графический (блок-схемный) способ записи алгоритмов.

Алгоритм может быть ориентирован на исполнение его человеком или автоматическим устройством. Алгоритмы, предназначенные для выполнения компьютерами, обычно называют компьютерными программами.

При всем многообразии алгоритмов решения задач в них можно выделить основные виды вычислительных процессов: адаптивный; линейный; логический; ветвящийся; циклический; алгоритм маршрутизации; параллельный; последовательный; циклический.

Адаптивным называется алгоритм, обладающий свойством настраиваться на условия применения.

Линейным называется такой вычислительный процесс, при котором все этапы решения задачи выполняются в естественном порядке следования записи этих этапов.

Логический алгоритм – алгоритм решения логической задачи.

Ветвящимся называется такой вычислительный процесс, в котором выбор направления обработки информации зависит от исходных или промежуточных данных (от результатов проверки выполнения какого-либо логического условия).

Циклом называется многократно повторяемый участок вычислений. Вычислительный процесс, содержащий один или несколько циклов, называется циклическим. По количеству выполнения циклы делятся на циклы с определенным (заранее заданным) числом повторений и циклы с неопределенным числом повторений. Количество повторений последних зависит от соблюдения некоторого условия, задающего необходимость выполнения цикла. При этом условие может проверяться в начале цикла – тогда речь идет о цикле с предусловием, или в конце – тогда это цикл с постусловием.

Алгоритм маршрутизации – алгоритм решения задачи определения оптимального пути, по которому будут передаваться данные в коммуникационной сети.

Параллельный алгоритм – алгоритм, в котором часть или все операции независимы и могут выполняться одновременно (параллельно).

Последовательный алгоритм – алгоритм, все действия которого выполняются последовательно. А так же алгоритм обслуживания, реализующий принцип очереди «первый на входе – первый на выходе» (FIFO) – используется в бухгалтерской отчетности и СУБД 1С.

Циклический алгоритм – алгоритм обслуживания в системах с разделением времени, при котором задача, использовавшая выделенный ей ресурс времени центрального процессора, прерывается и помещается в конец очереди.

Алгоритмы применяют практически во всех областях знаний. Не только в компьютерной области. Алгоритмами пользуются бухгалтера, юристы, некоторое время назад введены алгоритмы действий младшего медицинского персонала для оказания первой доврачебной помощи, алгоритмы медицинских манипуляций. Это упрощает обучение и позволяет максимально снизить риски связанные с ошибочными действиями медика. Алгоритмы применяются спасателями МЧС, т.к. от слаженных, последовательных действий зависит жизнь пострадавшего.

С помощью алгоритмов можно решать сложные алгебраические задачи, сравнивать данные.

Б5В3 Из каких основных узлов состоит ЭВМ?

Архитектура компьютера определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера, к которым относятся:

центральный процессор;

основная память;

внешняя память;

периферийные устройства.

Конструктивно персональные компьютеры выполнены в виде центрального системного блока, к которому через специальные разъемы присоединяются другие устройства. В состав системного блока входят все основные узлы компьютера: системная плата; блок питания; накопитель на жестком магнитном диске; накопитель на гибком магнитном диске; накопитель на оптическом диске; разъемы для дополнительных устройств.

На системной (материнской) плате в свою очередь размещаются:

микропроцессор;

математический сопроцессор;

генератор тактовых импульсов;

микросхемы памяти;

контроллеры внешних устройств;

звуковая и видеокарты;

таймер.

Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный принцип обмена информацией. Все контроллеры устройств взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, называемую системной шиной. Системная шина выполняется в виде печатного мостика на материнской плате.

Микропроцессор – это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Системная шина является основной интерфейсной системой компьютера, обеспечивающей сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

между микропроцессором и основной памятью;

между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств.

Порты ввода-вывода всех устройств через соответствующие разъемы (слоты) подключаются к шине либо непосредственно, либо через специальные контроллеры (адаптеры).

Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками компьютера.

Внешняя память используется для долговременного хранения информации, которая может быть в дальнейшем использована для решения задач. Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических символов, частота которых задает тактовую частоту компьютера. Промежуток времени между соседними импульсами определяет такт работы машины.

Источник питания – это блок, содержащий системы автономного и сетевого питания компьютера.

Внешние устройства компьютера обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими компьютерами.

Б6В9 Дайте определение понятий «технология» и «информационная технология»

Информационная технология – это совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации. Человечество занималось обработкой информации тысячи лет. Первые информационные технологии основывались на использовании счётов и письменности. Около пятидесяти лет назад началось исключительно быстрое развитие этих технологий, что в первую очередь связано с появлением компьютеров.

В настоящее время термин «информационная технология» употребляется в связи с использованием компьютеров для обработки информации. Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи и, отчасти, – бытовую электронику, телевидение и радиовещание.

Они находят применение в промышленности, торговле, управлении, банковской системе, образовании, здравоохранении, медицине и науке, транспорте и связи, сельском хозяйстве, системе социального обеспечения, служат подспорьем людям различных профессий и домохозяйкам.

Народы развитых стран осознают, что совершенствование информационных технологий представляет самую важную, хотя дорогостоящую и трудную задачу.

В настоящее время создание крупномасштабных информационно-технологических систем является экономически возможным, и это обусловливает появление национальных исследовательских и образовательных программ, призванных стимулировать их разработку.

Б7В0 Что означает понятие «сложная программа» и «проектирование»?

Сложная программа - это комплекс технических средств, имеющих иерархию:

М–мышь;

Вт–видетерминал;

СК–сканер;

Кл–клавиатура;

ГП–графопостроитель;

П–принтер;

ПС–подсистемный сбор;

ПУ–пультовое управление оператора.

На 1 уровне производится сбор, регистрация, преобразование информации, реализация управляющих воздействий.

На 2 уровне производится оперативная обработка информации с 1 уровня.

На 3 уровне производится планирование экспериментов, обработка статистики за длительный период и ее анализ, расчет обработанных характеристик.

Проектирование алгоритмов и программ - наиболее ответственный этап жизненного цикла программных продуктов, определяющий, насколько создаваемая программа соответствует спецификациям и требованиям со стороны конечных пользователей. Затраты на создание, сопровождение и эксплуатацию программных продуктов, научно-технический уровень раз­работки, время морального устаревания и многое другое - все это также зависит от про­ектных решений,

Методы проектирования алгоритмов и программ очень разнообразны, их можно клас­сифицировать по различным признакам, важнейшими из которых являются:

По степени автоматизации проектирования алгоритмов и программ можно выделить:

При нарушении этих ограничений заметно снижается производительность труда раз­работчиков, падает качество разработки, и, как ни парадоксально, увеличиваются трудозат­раты и стоимость программного продукта в целом.

Автоматизированное проектирование алгоритмов и программ возникло с необходи­мостью уменьшить затраты на проектные работы, сократить сроки их выполнения, создать типовые "заготовки" алгоритмов и программ, многократно тиражируемых для различных разработок, координации работ большого коллектива разработчиков, стандартизации алго­ритмов и программ.

Автоматизация проектирования может охватывать все или отдельные этапы жизнен­ного цикла программного продукта, при этом работы этапов могут быть изолированы друг от друга либо составлять единый комплекс, выполняемый последовательно во времени. Как правило, автоматизированный подход требует технического и программного «перевооруже­ния» труда самих разработчиков (мощных компьютеров, дорогостоящего программного ин­струментария, а также повышения квалификации разработчиков и т.п.).

Автоматизированное проектирование алгоритмов и программ под силу лишь крупным фирмам, специализирующимся на разработке определенного класса программных продук­тов, занимающих устойчивое положение на рынке программных средств.

Проектирование алгоритмов и программ может основываться на различных подходах, среди которых наиболее распространены:

Типичными методами структурного проектирования являются:

Для функционально-ориентированных методов в первую очередь учитываются задан­ные функции обработки данных, в соответствии с которыми определяется состав и логика работы (алгоритмы) отдельных компонентов программного продукта. С изменением содер­жания функций обработки, их состава, соответствующего им информационного входа и вы­хода требуется перепроектирование программного продукта. Основной упор в структурном подходе делается на моделирование процессов обработки данных.

Для методов структурирования данных осуществляется анализ, структурирование и создание моделей данных, применительно к которым устанавливается необходимый состав функций и процедур обработки, Программные продукты тесно связаны со структурой обра­батываемых данных, изменение которой отражается на логике обработки (алгоритмах) и обязательно требует перепроектирования программного продукта. Структурный подход использует:

Б8В0 Расскажите об информационных революциях в истории цивилизации

В истории развития цивилизации произошло несколько информационных революций – преобразования общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации, информационных технологий.

Следствием подобных преобразований являлось приобретение человеческим обществом нового качества.

Первая революция

связана с изобретением письменности. Появилась возможность распространения знаний и сохранения их для передачи последующим поколениям.

Вторая революция середина XVI в

вызвана изобретением книгопечатания, которое радикальным образом изменило общество, культуру.

Третья революция конец XIX в

обусловлена изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон и радио, позволяющие оперативно передавать информацию.

Четвертая революция 70 годы XX в

связана с изобретением персонального компьютера.

Начиная с последней трети ХХ века стали говорить об информационном взрыве, называя так бурный рост объемов и потоков информации. Он произошел на фоне традиционных методов обработки информации, фактически с помощью бумаги и ручки, что привело к информационному кризису. Возникло противоречие между быстро возрастающими объемами и потоками информации, потребностями общества в ее обработке для повышения уровня производства и жизни и ограниченными возможностями человека, использующего при работе с информацией традиционные технологии. Это противоречие стало негативно сказываться на темпах экономического развития и научно-технического прогресса. Начинался постепенный переход к информационному обществу, в котором на основе овладения информацией о самых различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность. Возможно, что в информационном обществе повышается качество не только потребления, но и производства.

Человек, использующий новее информационные технологии, работает в лучших условиях, труд становится творческим, интеллектуальным. Важное место в этом процессе заняла новая научная дисциплина - кибернетика- наука об управлении связи в живом организме, машине, обществе, наука, центральным понятием которой является информация. Кибернетика породила новый системно-информационный взгляд на природу.

Таким образом, вещество, энергия, информация - это три стороны с точки зрения которых наука сумела посмотреть на бесконечно сложный и разнообразный мир. И степень его познания, практического овладения знанием о веществе, энергии, информации не в последнюю очередь определили достигнутый уровень развития и дальнейшие перспективы научно-технического и экономического прогресса человеческого общества.

В качестве средства для хранения, переработки передачи информации научно-технический прогресс предложил обществу компьютер (электронно-вычислительную машину-ЭВМ). А в качестве меры развитости информационного общества можно взять три критерия:

  1. наличие компьютеров,
  2. существование развитого рынка программного обеспечения,
  3. функционирование компьютерных информационных сетей.

Причем важно не количество компьютеров само по себе, необходимо, чтобы они были надежными, недорогими, с богатыми аппаратными и программными возможностями. Именно к таким компьютерам наиболее приблизились последние модели четвертого поколения.

Но вычислительная техника не сразу достигла такого уровня. В ее развитии отмечают предысторию и четыре поколения ЭВМ.

Предыстория начинается в глубокой древности с различных приспособлений для счета (абак, счеты), а первая счетная машина появилась лишь в 1642 году. Ее изобрел французский математик Паскаль. Построена на основе зубчатых колес, она могла суммировать десятичные числа.

Все четыре арифметических действия выполняла машина, созданная в 1673 г. немецким математиком Лейбницем. Она стала прототипом арифмометров, использовавшихся с 1820 г. до 60 гг. ХХ века.

Впервые идея программного управляемой счетной машины, имеющие арифметическое устройство, устройства управления, ввода и печати (хотя и использующей десятичную систему счисления), была выдвинута в 1822 году английским математиком Бэббиджем. Проект опережал технические возможности своего времени и не был реализован.

Лишь в 40 гг. ХХ века удалось создать программируемую счетную машину, причем на основе электромеханических реле, которые могут пребывать в одном из устойчивых состояний, «включено» и «выключено». Это технически проще, чем пытаться реализовать десять различных состояний, опирающихся на обработку информации на основе десятичной, а не двоичной базой которых были электронные лампы.

С каждым новым поколением ЭВМ увеличивались быстродействие и надежность их работы, при уменьшении стоимости и размеров, совершенствовались устройства ввода и вывода информации. В соответствии с трактовкой компьютера как технической модели информационной функции человека-устройства ввода приближаются к естественному для человека восприятию информации (зрительному, звуковому) и, следовательно, операция по ее вводу в компьютер становится все более удобным для человека.

Современный компьютер - это универсальное, многофункциональное, электронное автоматическое устройство для работы с информацией.

Компьютеры в современном обществе взяли на себя значительную часть работ, связанных с информацией. По историческим меркам компьютерные технологии обработки информации еще очень молоды и находятся в самом начале своего развития. Компьютерные технологии сегодня преобразуют или вытесняют старые, докомпьютерные технологии обработки информации. Текущей этап завершится построением в индустриально развитых странах глобальных всемирных сетей для хранения и обмена информацией. Надо только помнить, что компьютерам следует поручать то, что они могут делать лучше человека, и не употреблять во вред человеку, обществу.

Последняя информационная революция выдвигает на первый план новую отрасль - информационную индустрию, связанную с производством технических средств, методов, технологий для производства новых знаний. Важнейшими составляющими информационной индустрии становятся все виды информационных технологий, особенно телекоммуникации. Современная информационная технология опирается на достижения в области компьютерной техники и средств связи.

Б9В0 Расскажите об информатике как о науке

Термин «информатика» (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает «информационная автоматика».

Широко распространён также англоязычный вариант этого термина – «Сomputer science», что означает буквально «компьютерная наука».

Информатика – это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием "информатика" области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации – массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей.

Таким образом, информатика базируется на компьютерной технике и немыслима без нее.

Информатика – комплексная научная дисциплина с широчайшим диапазоном применения. Её приоритетные направления:

Российский академик А.А. Дородницин выделяет в информатике три неразрывно и существенно связанные части – технические средства, программные и алгоритмические.

Технические средства, или аппаратура компьютеров, в английском языке обозначаются словом Hardware, которое буквально переводится как "твердые изделия".

Для обозначения программных средств, под которыми понимается совокупность всех программ, используемых компьютерами, и область деятельности по их созданию и применению, используется слово Software (буквально – "мягкие изделия"), которое подчеркивает равнозначность самой машины и программного обеспечения, а также способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться и развиваться.

Программированию задачи всегда предшествует разработка способа ее решения в виде последовательности действий, ведущих от исходных данных к искомому результату, иными словами, разработка алгоритма решения задачи. Для обозначения части информатики, связанной с разработкой алгоритмов и изучением методов и приемов их построения, применяют термин Brainware (англ. brain – интеллект).

Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. С ней связано начало революции в области накопления, передачи и обработки информации. Эта революция, следующая за революциями в овладении веществом и энергией, затрагивает и коренным образом преобразует не только сферу материального производства, но и интеллектуальную, духовную сферы жизни.

Прогрессивное увеличение возможностей компьютерной техники, развитие информационных сетей, создание новых информационных технологий приводят к значительным изменениям во всех сферах общества: в производстве, науке, образовании, медицине и т.д.

Список литературы

1. Блюменау Д.И. Информация и информационный сервис.- Л.: Наука, 1989 г.

2. Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных компьютеров. М., Наука, 1987 г.

3. Вычислительная техника и программирование. Под ред. А.В. Ретрова. – М.: Высшая школа, 1990.

4. Гейн А.Г., Сенокосов А.И. Информатика. – М.: Дрофа, 1998.

5. Глушков В.М. Основы безбумажной информатики. М., 1987 г.

6. Грибунов В.И., Кирдан В.С., Козубовский С.Ф. Справочник по ЭВМ.- Киев Наукова Думка 1989.

7. Дейтин Г. Введение в операционные системы. Перевод с английского. В 2-х томах, М., Мир, 1987 г.

8. Иноземцева Н.В. Оператор ПК, начальный курс. Омск, ОмГУ, Центр Интернет, 2004

9. Каймин В. А. и др. Основы информатики и вычислительной техники. – М.: Просвещение, 1989

10. Кузнецова Н.А. Установка и переустановка Windows.Наука и техника. С.-Пб, 2005.

11. Персональные компьютеры. Под редакцией В.А. Комарницко го- М.Машиностроение 1989.

12. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. 6-е изд., перераб. и доп. М.:Финансы и статистика, КомпьютерПресс 1995.

Дата выполнения: 04.02.2006

Выполнил: Халяпин Максим Сергеевич

Подпись: