Контрольная работа по "Информатике"

 

 

 

 

 

 

 

Георгиевский филиал ГОУ ВПО  « РГЭУ (РИНХ)»

 

 

Ф.И.О.   Литвинская Юлия Борисовна

Предмет: Информатика

Тема:

Контрольная работа № 1

Вариант № 5

Кафедра    гуманитарных, социально – экономических и

     естественно  - научных дисциплин

Группа  112                № зачетной книжки_11134____________

Домашний адрес: г.Георгиевск, ул.Моисеенко 14 кв.8

Дата проверки ________________________________________

Результат проверки _______________________________________

Подпись преподавателя ___________________________________

 

 

 

 

 

 

 

Задание №2. Вариант 10

Составить блок-схему  и программу (на языке программирования Паскаль) вычисления функции y (x) = ;

1 Составим  к этой функции блок – схему ветвления, содержание которой зависит от условия:

 

 

 Нет

 

 Да

 

                                                     

    Нет 

 Да

 

Нет

 

 Да

 

 

 

 

 

2 Теперь составим  к этой функции программу на  языке программирования Паскаль.  Получить разветвление на три  ветви можно различными сочетаниями операторов перехода и условного. Однако в языке Паскаль условный оператор можно наращивать за счет использования вложенности условий. С использованием одного условного оператора программа имеет вид:

 

Program example3;

Var  x, 0,5, y(x): real;

Begin

Read(x, 0,5);

If x<0,5 then y(x):=ln^3(x)

else if x>0,5 then y(x):=cos(x) + 1/(x)

else if x=0,5 then y(x):=sqrt(x+0,5) ;

Write(‘y(x)=’,y(x));

End.

 

Задание №3. Вариант №4

Используя текстовый  процессор,  оформить афишу кинотеатра о любом фильме (приложить распечатку документа).

 

Задание № 4. Вариант №9

Дайте ответ на вопрос: «Назначение и принципы построения системы управления базами данных».

Развитие вычислительной техники всегда происходило в  двух основных направлениях. Первыми  появились задачи численных расчетов, что привело к появлению высокоуровневых языков программирования, ориентированных на удобную запись вычислительных алгоритмов, а также на их развитие и повторное использование. В дальнейшем разработанные подходы к программированию стали применяться не только для математических расчётов, но и для обработки менее формализованных данных: текстовых, графических, затем мультимедийных. Однако в современном мире более важным, чем обработка данных, является второе направление развития вычислительной техники – оптимизация хранения данных.

Дело в том, что в  связи с информационным бумом  возникла необходимость в создании систем, обеспечивающих доступ к очень  большому объёму сложно структурированных  данных. При обработке математических моделей, текстов или изображений соответствующие данные можно полностью загружать в оперативную память компьютера, преобразуя из файла определённой структуры в структуры данных языка программирования. Проблемы, возникающие при таком преобразовании, сильно зависят от конкретных данных и решаются за счёт использования в приложениях средств работы с файлами, которые в готовом виде есть в любом языке. Обычно существует лишь одно представление текстовых, графических и им подобных данных, что говорит об относительной простоте их структуры.

Современные же информационные системы, использующиеся на крупных  предприятиях, имеют дело с гигабайтными объёмами данных. Это не позволяет  размещать их в постоянной и, тем  более, в оперативной памяти каждого  компьютера, на котором они нужны. Кроме того, эти данные являются разнородными, сильно связаны между собой и требуют разнообразных способов своего извлечения и представления пользователю. При работе со сложно структурированными данными также часто возникают проблемы их дублирования и самосогласованного изменения, а также низкой скорости доступа к данным. Подобные проблемы с большим трудом решаются встраиваемыми в приложения надстройками над файловой системой. Чтобы не повторять одни и те же способы хранения, выбора и модификации сложных данных в каждой библиотеке языков программирования (или, тем более, в каждом приложении), возникли СУБД.

СУБД являются посредниками между логической структурой данных, необходимых разным приложениям, и  физическими хранилищами данных (обычно это файловая система персонального компьютера или сервера, хотя последнее время хранилища могут распределяться между многими серверами). Физическая структура данных (в частности, файловая) должна быть скрыта от программистов. СУБД должны хранить логическую структуру (метаданные), предотвращая несогласованные изменения данных, нарушающие эту структуру.

Таким образом, любая СУБД должна обеспечивать следующее:

-компактное хранение данных (без дублирования);

-оптимизацию доступа к данным;

-логическую целостность (согласованность) данных;

-универсальный интерфейс (язык или протокол), позволяющий задавать структуру данных, изменять и извлекать их неизвестному заранее алгоритму.

Обеспечение этих требований к информационным системам на уровне СУБД позволяет избегать повторения одной и той же работы при разработке программ.

Четкое разделение физической (скрытой) и логической (открытой) структуры данных в СУБД является продолжением той тенденции, которая наблюдалась на первых этапах развития компьютеров, когда низкоуровневый доступ к постоянной памяти (по адресу) заменялся на доступ по имени некоторой её области – файла.

При использовании файлов программист вынужден помнить много  лишней информации об их структуре, открывать, закрывать файлы и т.д., в то время как СУБД предоставляет данные по их смыслу (по названиям и другим атрибутам), а не по адресу, состоящему из имени файла и позиции указателя в этом файле. В связи с этим файлы сейчас используются, прежде всего, для последовательного доступа к данным, но не для произвольного (т.е. беспорядочного доступа). Современные же СУБД обеспечивают не только произвольный доступ к данным (навигацию по базе данных на основе атрибутов и связей данных), но и ненавигационный доступ по так называемым запросам, в которых указываются условия отбора данных, а не их положение в БД.

При навигационном и, тем  более, при ненавигационном доступе  у СУБД возникают проблемы понижения  скорости операций чтения и записи по сравнению с файловой системой.

Поэтому среди  основных функций СУБД была отмечена оптимизация запросов на выборку  и изменение данных. Один из основных приёмов повышения скорости –  буферизация данных в оперативной  памяти. Она позволяет по запросам на выборку предоставлять ранее  выбиравшиеся данные непосредственно из оперативной памяти, а по запросам на изменение сначала модифицировать данные лишь виртуально, и только при появлении в системе свободных ресурсов переписывать их из оперативной в более медленную постоянную память.

Другой тип  оптимизации возникает при необходимости устранить дублирование данных. Это нужно не только по причине экономии дискового пространства (каким бы быстрым ни был рост ёмкости устройств постоянной памяти, рост объемов хранимой информации его опережает), но и потому, что дублирующиеся данные приходится одновременно изменять, затрачивая на это много времени. Файлы обычно представляют собой линейную последовательность не связанных между собой записей, поэтому при их использовании дублирующиеся данные в разных записях неизбежно возникают. Проблема избыточности (компактности хранения) данных по-разному решается в СУБД различных типов, поэтому она будет рассмотрена в следующей части курса – на примере реляционных баз данных.

Одним из способов решения этой и других проблем в СУБД является чёткое отделение данных, соответствующих реальным объектам, от информации о связях между этими объектами. Это позволяет поддерживать логическую целостность (согласованность) базы данных, поскольку СУБД не позволяет, например, удалять из неё некоторый объект, если имеются связанные с ним объекты. В число ограничений целостности также обычно входит требование уникальности какого-либо свойства объекта среди ему подобных, а также разнообразные логические условия на значения свойств. Другими словами, файловые системы являются слишком пассивными по отношению к хранящимся в них данным, в то время как СУБД либо игнорируют некорректные обращения к ним, возвращая сообщения об ошибках, либо поддерживают согласованность данных активно (например, при удалении вышеупомянутого объекта могут быть удалены все связанные с ним объекты).

Для обеспечения  логической целостности БД также  применяется понятие транзакции, то есть последовательности операций над данными, не имеющих смысла по отдельности. Либо все операции транзакции завершаются успешно, либо (например, в случае непредвиденной ошибки) ни одна из них не отражается на данных в постоянной памяти (не фиксируется). В современных СУБД транзакции не фиксируются до тех пор, пока не поступит специальная команда. До фиксации изменений в БД возможна их отмена (так называемый откат) другой командой.

Транзакции  полностью реализованы, прежде всего, в СУБД, которые рассчитаны на одновременную работу многих пользователей. С наличием большого числа пользователей разной квалификации связана также поддержка в этих СУБД привилегий, которые ограничивают доступ к данным и этим повышают надёжность БД. Аналогичные возможности ограничения прав доступа к данным существуют и на уровне современных файловых систем (ОС Windows).

Многопользовательские СУБД обычно реализуются на основе архитектуры “клиент-сервер”, в которой данные хранятся на сервере, а представляются и редактируются пользователем на компьютерах-клиентах, объединенных вместе с сервером в сеть на основе какого-либо протокола транспортного уровня. Сетевые технологии также используются в т.н. распределённых СУБД, которые работают с одной и той же базой данных одновременно на большом количестве серверов. В мире файловых систем аналогичные возможности обеспечиваются, например, подключением сетевого диска в Windows или монтированием сетевого устройства в общую файловую систему Unix. Однако файловые системы не могут обеспечить обмен данными через сетевые протоколы более высокого – прикладного – уровня, в частности, использование сервиса WWW через протокол HTTP. Это существенно облегчает разработку информационных систем, поскольку на СУБД возлагается ответственность не только за извлечение, но и за представление данных пользователю (в виде Web-страниц).

Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных в постоянной памяти – возможность восстановления последнего согласованного состояния БД после любого аппаратного или программного сбоя. Для этого во многих СУБД существуют специальные файлы журнала изменений, в который записывается любая операция перед тем, как она модифицирует данные в БД. Журнал этого типа позволяет автоматически проводить откат незавершённых транзакций после неожиданной потери содержимого оперативной памяти (после мягкого сбоя). Второй тип журнала обеспечивает надёжность БД по отношению к жёсткому сбою (к выходу из строя устройства постоянной памяти): он хранится на другом устройстве вместе с резервной копией всей БД, которая периодически (например, раз в месяц) обновляется. При потере основной БД над резервной копией повторяются все транзакции, информация о которых записана в журнале.

Таким образом, в число возможностей большинства  современных СУБД входят:

- индексация часто извлекаемых данных;

- журнализация изменений и восстановление БД после сбоя;

- фиксация и откат транзакций;

- поддержка архитектур “клиент-сервер”, распределённых БД, Web;

- возможность работы многих пользователей и ограничение их привилегий.

Рассмотрев  характеристику баз данных, можно  дать определение БД.

База данных (БД) – это совокупность взаимосвязанных данных, которые хранятся во внешней памяти компьютера, и организованы по определенным правилам, которые предполагают общие принципы описания, хранения и обработки данных.