Лекция №7 данни и файлове в а и с и н ф о р м а ц и я и д а н н и информация



Дата30.11.2018
Размер89 Kb.
#106796
ТипЛекция

Технически университет - Габрово

Катедра “Компютърни системи и технологии”

Учебна дисциплина ”Информационни системи”

Специалност “КСТ”

Курс 4

Редовно обучение

Степен “Бакалавър”

Лекция № 7

ДАННИ И ФАЙЛОВЕ В А И С

1. И Н Ф О Р М А Ц И Я И Д А Н Н И

Информация

Думата ИНФОРМАЦИЯ произхожда от латинското informatio - факти, сведения, съобщения за съответни обекти, събития или явления.

Говорейки днес за информацията ние я свързваме с човека, а в компютърните системи и технологии (КСТ) се подразбира съвкупност от данни - факти и знания за определена система. Те характеризират организацията, структурата състоянието и поведението на тази система като цяло или за нейните отделни елементи.

Реално всяка информация може да бъде: истинска или лъжлива, детерминирана или вероятностна. В АИС потребителят сам носи отговорност за подадената входна информация (т.нар. входни данни) защото методите за входен компютърен контрол върху нея са много ограничени.

В АИС интерес представляват следните аспекти на информацията:

- прагматичност /достигане поставените цели/.

- семантически /смислово съдържание/.

- синтактически /методи на представяне/.



Структура на данните


Автоматизираната обработка на данните от заобикалящия ни реален свят изисква тяхната структура да бъде точно определена с оглед оптимално представяне на необходимата информация в АИС и избор на възможните начини на нейната обработка. За да се определи тази структура се използват различни средства:

  • Семантични - към тях спадат понятията ”тип на данните”, “атрибут”, ”стойност на атрибут”, “семантична мрежа” и т.н.;

  • Математически - използват се понятията “множество“, ”отношение” и различните понятия от математическата логика.

Термините “информация” и “данни” в ИИС често се използват като синоними, а в други случаи двете понятия се разграничават при избрани предварително критерии. Ние можем да въведем следното работно определение:



Данни да наричаме информацията, представена във вид на последователност от символи и предназначена за компютърна обработка в АИС.

При обработката и съхраняването на данните в АИС са важни предварителното определяне на техните типове, структурата и стойности. От тези параметри зависи изборът на метод за оптималното им представяне.


2. Структури за съхраняване на данните в ИИС

За да се осигури ефективност на обработката на данните, е необходимо да се подбере подходяща структура за съхраняването им. Типичните структури за съхраняване на данни в паметта на компютъра са следните :



1. Едномерен масив

a[1]

a[2]

….. …..

a[n]

Фиг. 7.1. Едномерен масив


Тази структура се използва най-често в случаите, когато данните се записват върху запомнящото устройство (ЗУ) на компютъра по реда на постъпването им на входа на АИС. Използва се преди всичко за съхраняване на подредените множества.
2. Двумерен масив. (фиг. 7.2) Тази структура за съхраняването на данни върху ЗУ на компютъра се използва широко в практиката. Ако дължината на реда или на стълба (m) е известна, то за въвеждане на съответния елемент A [I,j] е нужно да се определи точното му място върху ЗУ по формулата: A [I,j]=A0 +(I ,j) m +j .

A[1, 1]

А0 ……  m

j A[1,m]

I A[2, 1]



Фиг. 7.2. Двумерен масив

3. Списъчни структури. Когато данните се записват не на последователни адреси от паметта, както при едномерните и двумерните масиви, а на произволни места, за да се осигури връзка между тях, се използват указатели. Към списъчните се отнасят следните видове структури: Линеен списък, Двусвързан списък, Цикличен списък, Стек, Опашка, Дървовидна структура, Мрежова структура (Граф), Релационни структури.

Най-често използваните са Релационните структури от данни. Те съдържат логически свързана информация във вид на таблици със записи. Редовете на таблицата определят броя записи, стълбовете – различните признаци, характеризиращи обекта в дадена предметна област и отношeнията между записите.



Таблицата е нормализиран линеен списък, което е предимство на структурата. При нормализацията в структурата се добавят КЛЮЧОВЕ или АТРИБУТИ, които улесняват обработката на данните с помощта на релационната алгебра.


Л И Н Е Й Н И

ДЪРВОВИДНИ

М Р Е Ж О В И

РЕЛАЦИОННИ







1. хххххххххххх

2. ффффффффф

3. жжжжжжжж

...












Фиг. 7. 3. Преход между структурите от данни

3. база от данни В А И С

Създаването на БД в съответствие с основните модели за описание на данните - йерархичен, мрежов и релационен, представлява важен момент при практическата реализация на АИС. Изборът на конкретен тип модел на БД зависи главно от следните фактори:



  • Предназначението и структурата на данните в изгражданата АИС.

  • Степента на взаимовръзка и взаимообословеност между основните обекти, процеси, организации и технологии от предметната област.

В теорията на БД съществува основно понятие НИВО НА АБСТРАКЦИЯ при представяне на данните. Има се предвид, че от една страна данните могат да се представят на записи върху физически носители в КС, а от друга - за потребителя те са съвсем други абстракции, като например: определена спецификация.

Реално БД съществуват само на първото ФИЗИЧЕСКО НИВО на абстракция. Всички останали нива (ЛОГИЧЕСКО, КОНЦЕПТУАЛНО и т.н.)се създават за да се облекчи работата на потребителите при създаване и използване на базата.

Съвременните Системи зи управление на база данни (СУБД) дават възможност на потребителите за автоматизирана работа с данните, осигурявайки тяхната защита от случайни и умишлени действия с негативни последици за потребителските им качества. Болшинството СУБД реализират с помощта на команди от високо и свърхвисоко ниво всички манипулации с данните от стандартен тип като: търсене, добавяне, изваждане и актуализиране на записи в базите. Съвременните СУБД съдържат и различни допълнителни инструментални средства, които позволяват на потребителя да работи с компютърната система без да напуска средата на БД.


Концептуален модел на данните


Общият възглед за информацията на съответната предметна област се нарича КОНЦЕПТУАЛЕН МОДЕЛ. Той обхваща всички обекти в областта, техните свойства, връзките и отношенията, които ще съществуват между отделните елементи.

Логическа организация на данните

Логическата организация на данните отчита отношението на потребителя към информацията в БД. Тези отношения отчитат както обектите в различните предметни области, така и информационното им отражение: принадлежност на данните към дадено структурно множество, многостранни връзки между тях, логически отношения. Именно те определят най-често използваните на логическо равнище структури на данните и ги делят на ЛИНЕЙНИ и НЕЛИНЕЙНИ.

В АИС най-често се работи с ПОДРЕДЕНИ ТАБЛИЦИ, т.е. такива в които елементите са подредени в нарастващ или намаляващ ред според стойностите на техните ключове. При тях операцията търсене се извършва много по-бързо отколкото в неподредените таблици.



Факултетен №


Собствено име

Бащино име

Фамилно име




90241

Иван

Христов

Иванов




90242

Петър

Илиев

Пенчев




90243

Илиана

Георгиев

Маркова




90244

Александър

Павлов

Арсов


Фиг. 7.4. Неподредена таблица


Физическа структура на данните

Физическата структура на данните определя начина на разположението им в запомнящите устройства на ИС.

ПОСЛЕДОВАТЕЛНОТО физическо представяне е във вид на: ФАЙЛ - именувана съвкупност от данни за еднородни обекти, представяни, чрез един логически тип; ЗАПИС - съвкупност от свързани елементи на данни, отнасящи се до един обект от предметната област; СПИСЪК - линейна структура, в която не се работи с каталожни данни.

ИНДЕКСНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛНАТА ФИЗИЧЕСКА ОРГАНИЗАЦИЯ е съчетание на последователно и списъчно представяне. Физическото пространство е разделено на област за йерархически - справочни (индексни) основни данни и област за препълване. Записите с данни са подредени по основен ключ.
При създаването на БД и СУБД, освен концептуалния модел, от съществено значение е изграждането на външни и вътрешни модели.

  • ВЪНШЕН - данните са във вид, удобен за използване от крайния потребител.

  • ВЪТРЕШЕН - най-точно отразява физическата организация на паметта, а информацията е във вид на записи - модел на системния програмист.

4. Организация на файловете с данни и търсене в БД

След организирането на базата данни за да се организира търсенето и позиционирането бързо и ефикасно, е необходима организация на записите според нуждите. За подреждането на данните в болшинството СУБД има две техники:



  • СОРТИРАНЕ НА ФАЙЛОВЕ - записите се пренареждат по определен ред в БД.

  • ИНДЕКСИРАНЕТО - създава допълнителен файл, който се използува съвместно с файла от базата данни.

Най-често използвани методи за адресация (търсене) на данните в БД са :

1.Последователно търсене 2.Блоково търсене.3.Двоично търсене. 4.Индексно-последователно търсене. 5.Търсене чрез ключ, еквивалентен на адрес. 6.Търсене чрез преобразуване на ключа в адрес. 7.Рандомизация.


Администриране на базата от данни


Администрирането на БД представлява съвкупност от дейности (функции), изпълнявани от едно или група лица, наречени "администратор на базата от данни", при изграждането и експлоатацията на ИС с оглед задоволяване нуждите на потребителите. За да бъде възможно администраторът на базата от данни да изпълни това свое задължение, на него му е необходимо комплекс от помощни програми. Те са съществена част на всяка съвременна СУБД.
ВЪПРОСИ И ЗАДАЧИ

за самостоятелна работа


  1. Характеризирайте всички особености на информацията и данните в АИС.

  2. Обяснете структурите за съхраняване на данните в базите на АИС.

  3. Характеризирайте нивата на абстракция на данните в АИС.

  4. Изяснете особеностите на достъпа и търсенето на данни в БД на АИС.

  5. Характеризирайте основните етапи при проектиране на БД в АИС..






Каталог: docs -> Bachelor -> IV%20Kurs -> Sem%20VII
Sem%20VII -> Компютърни мрежи
Sem%20VII -> Модул tcp/ip компютърни комуникации
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 1
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 11 Дисциплина: Компютърни комуникации Упражнение 11
Sem%20VII -> Програма по дисциплината : "интернет технологии" включена в учебния план на специалността: " Компютърни системи и технологии"
Sem%20VII -> Модул Frame Relay Компютърни комуникации
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 6
Sem%20VII -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 9
Sem%20VII -> Програма по дисциплината : "мрежово програмиране" включена в учебния план на специалността: " Компютърни системи и технологии"


Сподели с приятели:




©obuch.info 2022
отнасят до администрацията

    Начална страница