Роль информационной системы

Представление о базах данных.

Цель урока: совершенствование знаний по теме «представление о базах данных»

Задачи урока

Образовательные:

• углубление знаний учащихся по теме "Представление о базах данных";
• закрепить знания по теме при выполнении практического задания.

Воспитательные:

• формировать самостоятельность учащихся при выполнении практического задания.;
• воспитывать бережное отношение к компьютеру, соблюдение техники безопасности;
• воспитывать взаимопомощь при работе;
• формировать умение преодолевать трудности;
• способствовать развитию умения оценивать свои возможности.

Развивающие:

• формировать аналитическое и логическое мышление учащихся;
• развивать умение выделять главное, находить ошибку;
• развитие познавательного интереса, речи и внимание школьников;
• формирование информационной культуры и потребности в приобретении знаний.
• развивать способности сравнивать, сопоставлять.

Тип урока: лекция

Ход урока

I. Организационный момент

- приветствие, психологический настрой на работу, постановка целей и задач урока.

II. Изучение нового материала.

Изучая новую тему, мы узнаем:

1.Почему понятие «предметная область» играет важную роль при создании баз данных;

2.Зачем надо заниматься структурированием данных;

3.Почему таблица является предпочтительной формой представления данных;

4.Каковы основные понятия базы данных.

Роль информационной системы

В течение многих поколений люди использовали разнообразные способы сохранения и передачи информации. Вначале информация передавалась от поколения к поколению в виде преданий и устных рассказов. Открытия в области электричества привели к появлению телеграфа, телефона, радио, телевидения, позволяющих оперативно передавать и накапливать информацию.

Развитие прогресса привело к резкому росту потока информации вопрос сохранения и переработки ее становился все острее и острее. Возникла парадоксальная ситуация: растет информационный голод, обусловленный не недостатком информации, а ее избытком. Все труднее отыскать в информационном изобилии интересующую конкретного пользователя информацию.

С появлением вычислительной техники значительно упростился процесс хранения, а главное - обработки информации. Развитие вычислительной техники на базе микропроцессоров приводит к совершенствованию компьютеров и программного обеспечения. Появляются программы, способные обработать большие потоки информации. С помощью таких программ создаются информационные системы.

Целью любой информационной системы является обработка данных об объектах реального мира и предоставления нужной человеку информации о них. Если мы рассмотрим совокупность некоторых объектов, то можно выделить объекты, которые обладают одинаковыми свойствами. Такие объекты можно объединить в отдельные классы (рыбы, мебель, ученики и т.д.). Внутри выделенного класса объекты можно упорядочивать по определенным признакам, например по алфавиту, или осуществлять выборку по некоторым общим признакам, например по цвету или материалу.

Например, вы хотите приобрести деревянный компьютерный стол из ореха. Для этого вам необходима информация о том, где даются такие столы. Получить ее можно различными способами, например:

• обойти все мебельные магазины города и найти нужный вам стол;

• изучить каталоги по мебели и прайс-листы мебельных магазинов;

• обратиться в информационную систему с необходимым запросом.

Очевидно, что первый способ может привести к положительному результату. Но для этого понадобится много сил и времени. Второй способ более оптимистический, так как в этом случае не надо никуда ходить, а достаточно воспользоваться телефоном и обзвонить магазины, торгующие подобной мебелью. Последний способ предполагает обращение в информационную систему, где в разделе Мебель нужно выбрать – Столы, среди столов выбрать Компьютерные, затем – Деревянные, далее рассмотреть Столы из ореха, автоматически соединиться по телефону с соответствующим магазином и отправиться по указанному адресу за покупкой. В нашей ситуации наиболее рациональным, наверное, является третий способ.

Как же организована подробная информационная система и каким образом можно организовать хранение и представление информации в ней?

Информационная система, прежде всего, должна работать с данными конкретной предметной области, для которой должно существовать описание в виде информационной модели. Предметной областью может быть сфера человеческой деятельности: предприятия, школа, поликлиника Ипр. Это может быть также область человеческих знаний: биология, география и пр.

Предметную область образует совокупность объектов, которые находятся между собой в определенных отношениях связях.

В качестве примера рассмотрим предметную область Поликлиника, в этой области можно выделить следующие классы объектов: врачи, пациенты, диагнозы, специальности врачей и пр. Связи между объектами отображены на рис.1

Рис.1 Пример взаимосвязи классов объектов предметной области Поликлиника

Обратимся к другому примеру. Все мы любим песни, и у каждого есть свои любимые песни и исполнители. Было бы желание иметь возможность обращаться к информационной системе, которая позволяла бы осуществлять хранение, поиск и отбор ваших любимых песен. Очевидно, что подобная информационная система должна иметь в своем составе программы, ориентированные на работу с классами объектов Песня и Исполнитель. Возникает вопрос: как следует представить информацию об этих объектах?

Можно было бы привести такое описание: песня «Spice up your life» в исполнении группы из Англии «Spice Girls», написанная в стиле «Hip-hop» в 1997 году, или, например, песня 1996 года российской группы «Иванушки International» под названием «Тучи» в стиле «Pop».

В этом описании совместно фиксируется название некоторого параметра и его значение, например: песня (название параметра) «Тучи» (значение параметра). При этом значение параметра – это данные, а название параметра – это смысловая характеристика этих данных.

Описать любой класс объектов можно с помощью информационной модели. Для этого необходимо определить, какими параметрами должны характеризоваться объекты данного класса. Например, такими параметрами могут быть: наименование песни, исполнитель, стиль, дата создания, страна. Перечень этих параметров должен определяться поставленной целью, то есть указывать, в чем заключается ваш интерес к песне и ее исполнителю.

Представить такую информацию можно разными способами, например в виде списка:

1. «Spice up your life», «Spice Girls», «Hip-hop», 1997, Англия;

2. «Тучи», «Иванушки International», Pop, 1996, Россия;

3. «Моряк», «Агата Кристи», Rock, 1997, Россия.

Работать с информацией, записанной в подобном виде, весьма трудно. Во-первых, здесь указаны только данные и не описан смысл этих данных. Во-вторых, даже если смысл данных понятен, чтобы найти нужную песню в длинном списке, надо внимательно просмотреть каждую строку, пока не доберемся до нужной. Сделать какие-либо выборки, например, отобрать песни с одинаковым стилем, еще сложнее.

Другим очень распространенным и естественным способом представления данных является таблица. Мы уже не раз обращались к такой форме представления данных Информацию по каждой песне можно представить в виде таблицы 1.

Рассмотрим структуру созданной таблицы. Вся таблица представляет класс объектов Песня. Каждый столбец в таблице отражает данные по одному признаку. Первая срока содержит заголовки столбцов, соответствующие названиям параметров. Первая строка таблицы соответствует информационной модели объекта Песня.

Таблица 1 Сведения о песнях

Таким образом, мы перешли к структурированной форме представления данных, в которой данные и их смысловая интерпретация отделены друг от друга и представлены в некоторой форме. Этот процесс получил название «структурирование данных».

Структурирование данных – это процесс, приводящий к определенной форме записи данных об объектах одного класса.

Рассмотрев свойства объекта и создав информационную модель в виде таблицы, мы получаем более наглядную и удобную форму записи информации. Теперь можно продумать, какие действия можно совершать над этим объектом. Более удобно стало описывать любую песню, так как определены характеризующие ее параметры и не надо отвлекать на другие свойства объекта. Значительно облегчился поиск и отбор информации. Например, чтобы найти и отобрать песни одного исполнителя, мы просматриваем только столбец Исполнитель.

Основные понятия базы данных.

Основу любой информационной системы составляет база данных, в которой хранятся сведения о большом количестве экземпляров взаимосвязанных классов объектов. Под базой данных понимают совокупность специальным образом организованных данных, которые хранятся на каком-либо материальном носителе. Обращаем ваше внимание на то, что это не набор каких-то разрозненных данных. Данные обязательно должны быть структурированы между собой так, чтобы человек мог составить представление о каком-либо объекте, явление или процесс.

База данных – это поименованная совокупность структурированных данных некоторой предметной области.

Основными понятиями базы данных являются поле и запись.

Поле – это простейший объект базы данных, предназначенный для хранения значений одного параметра описываемого реального объекта.

Ключевое поле — это одно или несколько полей, комбинация значений которых однозначно определяет каждую запись в таблице. Если для таблицы определены ключевые поля, то Microsoft Access предотвращает дублирование или ввод пустых значений в ключевое поле. Ключевые поля используются для быстрого поиска и связи данных из разных таблиц при помощи запросов, форм и отчетов.

Поле характеризуется именем и типом данных. В рассмотренной выше базе данных полями являются Название песни, Исполнитель, Стиль, Год, Страна. Поля в базе данных могут иметь различный тип данных: текстовый, числовой, дата, время, денежный и пр. В таблице 1, где представлены сведения о песнях, названия полей указаны в первой строке, а значения каждого поля – в соответствующем столбце.

База данных содержит сведения о многих параметрах объектов предметной области. Поэтому важно, в какой последовательности будут располагаться (записываться) эти параметры. Например, сведения об ученике логично представить в виде записи, где порядок расположения параметров будет следующий: Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения, Улица, Дом, Квартира. Для сравнения рассмотрим неудачный порядок расположения тех же параметров: Невский пр., Тихонов, 07.12.1989, д. 15, Виктор, кв. 48, Николаевич.

Структура записи – это совокупность логически связанных полей, характеризующих параметры реального объекта.

Записи – это совокупность значений параметров конкретного объекта.

Если информация об объекте представлена в форме таблицы, то первая строка таблицы всегда содержит названия параметров, то есть определяет структуру записи. Все остальные строки – это записи.