Рефераты. Экзаменационные билеты по информатике

Билет № 12

Система управления базами данных (СУБД). Назначение и основные функции.

Системы управления базами данных (СУБД) используются для упорядоченного хранения и обработки больших объемов информации. В процессе упорядочения информации СУБД генерируют базы данных, а в процессе обработки сортируют информацию и осуществляют ее поиск.

Информация в базах данных структурирована на отдельные записи, которыми называют группу связанных между собой элементов данных. Характер связи между записями определяет два основных типа организации баз данных: иерархический и реляционный.

В иерархической базе данных записи упорядочиваются в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться последовательным «спуском» со ступени на ступень. Иерархическая база данных по своей структуре соответствует структуре иерархической файловой системы.

Реляционная база данных, по сути, представляет собой двумерную таблицу. Под записью здесь понимается строка двумерной таблицы, элементы которой образуют столбцы таблицы. В зависимости от типа данных столбцы могут быть числовые, текстовые или содержать дату. Строки таблицы нумеруются.

Работа с СУБД начинается с создания структуры базы данных, т. е. с определения:

·        количества столбцов;

·        названий столбцов;

·        типов столбцов (текст/число/дата);

·        ширины столбцов.

Рассмотрим структуру базы данных на примере базы данных Процессоры.

Количество столбцов — 5.

Названия и типы столбцов: Тип процессора (текст), Год создания (дата). Частота (число). Разрядность по данным (число). Разрядность по адресу (число). Ширина каждого столбца устанавливается пользователем в соответствие с удобством представления данных на экране.

Структура созданной базы данных может быть впоследствии изменена (добавлены/удалены столбцы, изменены их названия и т. д.).

Тип

процессора

Год

создания

Частота

Разрядность

по данным

Разрядность

по адресу

В созданную «пустую» базу данных необходимо занести записи и при необходимости их редактировать. Обычно предусмотрены следующие режимы:

·        добавление записи;

·        удаление записи;

·        редактирование записи.

Внесем в базу шесть записей, характеризующих технические характеристики различных процессоров. Каждая запись состоит из пяти данных различных типов.

Тип процессора

Год создания

Частота

Разрядность по данным

Разрядность по адресу

8086

1978

12

16

20

80286

1982

20

16

24

80386

1985

40

32

32

80486

1989

100

32

32

Pentium

1993

200

64

32

Pentium II

1997

300

64

32

Занесенную в базу данных информацию можно обрабатывать, а именно — осуществлять следующие операции:

·        сортировка по любому столбцу (по возрастанию/ убыванию чисел, символьных строк, дат);

·        поиск по любому столбцу с различными условиями (равно, больше, меньше и т. д.).

Так, в результате выполнения сортировки по убыванию по столбцу Год создания порядок записей изменится на противоположный.

Могут осуществляться вложенные сортировки, т. е. сортировка 1 уровня по одному столбцу, внутри нее сортировка 2 уровня по другому столбцу и т. д.

В результате выполнения операции поиска по столбцу Разрядность по данным с условием "= 32" будут найдены две записи (80386 и 80486).

Могут осуществляться операции сложного поиска, когда задаются несколько условий по разным столбцам. В результате будут найдены записи, удовлетворяющие всем заданным условиям.

Созданные базы данных можно записывать/считывать с диска и распечатывать на принтере. Это же относится к результатам операций сортировки и поиска.

Вид представления записей на экране может быть не только табличным, но и картотечным.

В последнем случае каждая запись выводится в виде определенной формы. Структура формы одинакова для всех записей, причем название полей соответствует названиям столбцов табличной формы представления базы данных, а их расположение задается пользователем.

Так, первая запись базы данных Процессор в виде формы может выглядеть следующим образом:



Тип процессора:

18086

Год создания:

1978


Частота:

12


Разрядность по данным:

16


Разрядность по адресу:

20


Информация. Вероятностный подход к измерению количества информации.

Информация, безусловно, является ключевым понятием в курсе информатики. Слово information — латинского происхождения и означает — сведение, разъяснение, ознакомление.

Очень трудно из-за многозначности понятия «информация» дать его четкое определение, можно лишь попытаться выразить его через другие известные понятия. Можно выделить, по крайней мере, четыре различных подхода к определению понятия «информация».

В первом, «обыденном», слово информация применяется как синоним интуитивно понимаемых слов: сведения, знания, сообщение, осведомление о положении дел.

Во втором, «кибернетическом», понятие информация используется для характеристики управляющего сигнала, передаваемого по линии связи.

В третьем, «философском», понятие информация тесно связано с такими понятиями, как взаимодействие, отражение, познание.

Наконец, в четвертом, «вероятностном», информация вводится как мера уменьшения неопределенности и позволяет количественно измерять информацию, что чрезвычайно важно для информатики как технологической науки.

Количество информации в этой теории определяется по следующей формуле, введенной К. Шенноном:

где:

I — количество информации,

n — количество возможных событий,

pi — вероятности отдельных событий.

Пусть потенциально может осуществиться некоторое множество событий (n), каждое из которых может произойти с некоторой вероятностью (pi), т. е. существует неопределенность. Предположим, что одно из событий произошло, неопределенность уменьшилась, вернее, наступила полная определенность. Количество информации (I) является мерой уменьшения неопределенности.

Для частного, но широко распространенного случая, когда события равновероятны (pi = 1/ n), величина количества информации I принимает максимальное значение:

Для измерения количества информации нужна единица измерения. За единицу количества информации приняли такое количество информации, при котором неопределенность уменьшается в два раза, т. е., например, когда в простейшем случае из двух возможных событий реализуется одно:

I = log22 = 1 бит.

Эта единица измерения информации получила название бит (bit — от английского словосочетания BInary digiT).

Например, при бросании монеты существует два равновероятных исхода (события): «орел» или «решка». Монета упала, событие произошло, количество информации равно 1 бит.

В детской игре «Угадай число» первый игрок загадывает число (например, в диапазоне от 1 до 100), второй задает вопросы типа: «Число больше 50?» Ответ («да» или «нет») несет информацию 1бит, т. к. неопределенность (количество возможных событий) уменьшается в два раза. Оптимальная стратегия отгадывания состоит в делении на каждом шаге массива возможных чисел пополам. Действительно, именно в случае равновероятных событий (одинаковых по объему массивов чисел) количество информации, которое несет ответ, максимально.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.