Модель решения задачи

Содержание

Введение 2

1 Теоретическая  часть 4

1.1 Понятие  базы данных 4

1.2 Особенности  разработки компьютерной информационной  модели в среде баз данных 5

1.3  Классификация баз данных 8

1.4 Реляционная  модель 9

1.5 Иерархическая  модель 10

1.6 Сетевая  модель 13

2 Практическая  часть 16

2.1 Постановка  задачи 16

2.1.1 Цель решения  задачи 16

2.2 Компьютерная  модель решения задачи 18

2.2.1 Информационная  модель решения задачи 18

2.2.2 Аналитическая  модель решения задачи 19

2.3 Результаты  компьютерного эксперимента и  их анализа 29

2.3.1 Результаты  компьютерного эксперимента 29

2.3.2 Анализ  полученных результатов 30

Заключение 32

Список используемой литературы 33

 

Введение

Наши знания о реальном мире складываются из множества информационных моделей. Это сведения о свойствах  разнообразных объектов и их взаимодействии между собой. С развитием производства и общества поток информации непрестанно  растет. Все труднее становится найти  в этом мощном потоке те сведения, которые  интересуют нас в данный момент. Чтобы ориентироваться в таком  обилии и разнообразии данных, мы стремимся  их систематизировать. Это особенно актуально в тех случаях, когда  нужно описать совокупность объектов, у которых можно выделить общие свойства. Традиционно такую информацию систематизировали во всевозможных картотеках, где на небольших листах или картах собирали сведения по какому-либо одному признаку, по какой-то одной теме. Подобные систематизированные картотеки используются в отделах кадров предприятий, в библиотеке, в поликлинике и т.п. Но постоянное заполнение и обновление карточек – дело кропотливое и ответственное, отнимающее очень много времени.

Современное развитие компьютерной техники помогает справляться с  колоссальными объемами информации. Компьютер позволяет технически развитым странам перейти на безбумажную  технологию хранения, обмена и обработки  информации – электронные картотеки. Специальные программы позволяют упорядочить многообразие накопленной человечеством информации об окружающем мире в виде компьютерных информационных моделей.

Как и любая картотека, компьютерная информационная модель должна отвечать интересам определенного  пользователя. Поэтому постановка задачи создания информационной модели тесно  увязана с целями моделирования. В самом общем приближении  можно выделить следующие цели:

• хранение информации;
• возможность упорядочения данных по некоторым признакам;
• возможность создания различных критериев выбора данных;
• представление информации в удобном для пользователя виде.

В современных условиях выбор модели компьютерной базы данных является первым шагом для реализации функциональных задач в любой предметной области.

Целью курсовой работы является изучить  теоретический материал по организации компьютерных баз данных и выполнить расчет стоимости учебной литературы в образовательных учреждениях.

Для оформления курсовой работы использован  пакет прикладных программ Microsoft Office и приложение Microsoft Word из состава профессионального выпуска Microsoft Office для Windows7 Максимальная.

Для выполнения курсовой работы использован компьютер Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 3,00GHz 3,00 ГГц, 4,00 ГБОЗУ, система Microsoft Windows 7 Максимальная 64 bit версия 2009 ServicePack 1.

1 Теоретическая часть

1.1 Понятие базы данных

В литературе предлагается множество определений понятия  «база данных». Приведем некоторые из них.

База данных – совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами средств моделирования данных.

База данных – организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей.

База данных – совместно используемый набор логически связанных данных (и описание этих данных), предназначенный для удовлетворения информационных потребностей организации.

Главное, что можно выделить из представленных выше определений:

• база данных – это организованная совокупность данных;
• база данных является основой информационной системы.

Назовем отличительные признаки базы данных (БД):

• БД хранится и обрабатывается в вычислительной системе;
• данные в БД логически структурированы (систематизированы) с целью обеспечения возможности их эффективного поиска и обработки в вычислительной системе;
• . БД включает схему, описывающую ее логическую структуру.

Следовательно, если накопленная информация хранится в форме каким-либо образом организованных учетных записей или в виде структурированного файла, можно говорить о наличии базы данных.

Наличие компьютерной БД, т. е. файла, хранящего совокупность связанных  между собой сведений, подразумевает  и наличие программы, которая  обрабатывает эти данные (производит поиск, сортировку, редактирование данных). Такая программа называется системой управления базой данных (СУБД). Без  возможности осуществления перечисленных  операций база данных становится практически  бесполезной.

СУБД – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

 

1.2 Особенности разработки компьютерной информационной модели в среде баз данных

 

Основные стадии построения информационной модели в среде баз данных представлены на рисунке 1.1.

Рис. 1.1 – Стадии построения информационной модели

При сборе данных необходимо выделить из разнообразной информации, характеризующей объект, только ту, которая обусловлена целями моделирования. На основе исходных данных формируется структура будущей базы данных. Структура информационной модели в базах данных – описание полей, соответствующих параметрам объекта или процесса. Поля  – это параметры, по которым будет систематизироваться информация о различных объектах.

После определения и задания  структуры базы данных компьютерная среда предлагает перейти в режим  заполнения. Заполнив даже одну запись, можно выявить ошибки и неточности в задании типов полей, формата  вводимых данных.

Реальная информационная модель может содержать от нескольких до десятков тысяч записей. Наполнение базы — это ввод записей в созданную      структуру.     Система управления базами данных позволяет осуществлять ввод новых записей, редактировать имеющиеся, удалять   устаревшие.   И   в   этом смысле  база данных  напоминает живой организм. Важно, чтобы пользователь,   работающий   с базой данных, имел возможность видеть информацию на экране в разных видах. Например, в виде карточки по каждому объекту (рисунок 1.2) или списка (рисунок 1.3).

Рис. 1.2 – Карточка для ввода информации

Рис. 1.3 – Список для просмотра информации

Управление информационной моделью неразрывно связано с  разработкой различных критериев  поиска и сортировки данных. Для  успешной работы с информационной моделью  программные среды баз данных позволяют создавать расчетные  поля, в которых исходная информация преобразуется в другой вид. Компьютерный эксперимент включает две стадии: тестирование (проверка правильности выполнения операций) и проведение эксперимента с реальными данными.

Компьютерный эксперимент  завершается выдачей результатов  в удобном для анализа и  принятия решения виде. Одно из преимуществ  компьютерных информационных моделей  — возможность создания различных  форм представления выходной информации, называемых отчетами. Каждый отчет  содержит информацию, отвечающую цели конкретного эксперимента. Удобство компьютерных отчетов заключается  в том, что они позволяют сгруппировать  информацию по заданным признакам, ввести итоговые поля подсчета записей по группам и в целом по всей базе и в дальнейшем использовать эту информацию для принятия решения.

Конечный пункт всякого  моделирования — принятие решения. Полученные в результате компьютерных экспериментов различные формы  представления данных позволяют  сделать выводы на основе анализа  информации, представленной в отчетах.

Иногда в процессе работы появляется необходимость дополнить  базу новыми полями исходных данных для  более полной характеристики объектов, т. е. принимается решение о корректировке  информационной модели. Среда СУБД позволяет сделать это. В результате получается новая уточненная модель.

В настоящее время существует несколько видов СУБД. Наиболее известными и популярными СУБД являются Access, FoxPro и Paradox. Каждая из этих систем обладает своими достоинствами и недостатками.

 

1.3  Классификация баз данных

 

Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Рассмотрим некоторые из них.

Классификация по способу хранения данных:

• централизованные БД, где вся информация хранится на одном компьютере (это может быть автономный ПК или сервер сети, к которому имеют доступ пользователи-клиенты).
• распределенные БД, где разные части базы хранятся на разных компьютерах (используются в локальных и глобальных компьютерных сетях).

Классификация по содержимому:

• географическая;
• историческая;
• научная;
• мультимедийная;
• и т.д.

Классификация по модели данных:

• реляционная;
• иерархическая;
• сетевая.

 

1.4 Реляционная модель

 

Реляционная модель (реляционный от латинского relatio - отношение) указывает, прежде всего, на то, что такая модель хранения данных построена на взаимоотношении составляющих ее частей. В простейшем случае она представляет собой двухмерный массив или двухмерную таблицу, а при создании сложных информационных моделей составит совокупность взаимосвязанных таблиц.

Свойства реляционной модели базы данных:

• каждый элемент таблицы – один элемент данных;
• все столбцы в таблице являются однородными, т. е. имеют один тип (числа, текст, дата и т. д.);
• каждый столбец (поле) имеет уникальное имя;
• одинаковые строки (записи) в таблице отсутствуют;
• порядок следования строк в таблице может быть произвольным и может характеризоваться количеством полей, количеством записей, типом данных.

Реляционная модель данных, как правило, состоит из нескольких таблиц, которые связываются между  собой ключами.

Ключ – поле БД, которое заполняется уникальными данными, т.е. повторяться данные в этом поле не могут.

Например, для хранения сведений о студентах группы учебного заведения  можно создать взаимосвязанные  таблицы, приведенные на рисунке 1.4.

 

Код группы	Группа	Количество  студентов	Код факультета

 

Код факультета	Наименование факультета	Кол-во групп	Кол-во студентов

 

Код студента	Код группы	ФИО	Год рождения	Адрес

Рис. 1.4 – Структура таблиц базы данных «Студенты»

Над такой моделью базы данных удобно производить следующие действия:

• сортировку данных (например, по алфавиту);
• выборку данных по группам (например, по датам рождения или по учебным группам);

В настоящее время реляционная  модель является наиболее удобной и  применимой моделью хранения данных. Табличные информационные модели проще всего строить и исследовать на компьютере с помощью электронных таблиц и систем управления базами данных.

1.5 Иерархическая модель

Нас окружает множество различных  объектов, каждый из которых обладает определенными свойствами. Однако некоторые  группы объектов имеют одинаковые общие  свойства, которые отличают их от объектов других групп. Группа объектов, обладающих одинаковыми общими свойствами, называется классом объектов. Внутри класса объектов могут быть выделены подклассы, объекты  которых обладают некоторыми особенными свойствами, в свою очередь подклассы  могут делиться на еще более мелкие группы и так далее. Такой процесс  систематизации объектов называется процессом классификации. В процессе классификации объектов часто строятся информационные модели, которые имеют иерархическую структуру.

Иерархическая модель базы данных представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке  их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево. (граф). Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи. Принцип работы модели таков, что несколько узлов более низкого уровня соединяется при помощи связи с одним узлом более высокого уровня.