Рис. 15.28. Вид экрана СУБД с формой ввода для связанных таблиц базы данных
Обработка данных, содержащихся в таблицах
Обрабатывать информацию, содержащуюся в таблицах базы данных, можно путем использования запросов или в процессе выполнения специально разработанной программы.
Конечный пользователь получает при работе с СУБД такое удобное средство обработки информации, как запросы. Запрос представляет собой инструкцию на отбор записей.
Большинство СУБД разрешают использовать запросы следующих типов:
запрос-выборка, предназначенный для отбора данных, хранящихся в таблицах, и не изменяющий эти данные; запрос-изменение, предназначенный для изменения или перемещения данных; к этому типу
запросов относятся: запрос на добавление записей, запрос на удаление записей, запрос на создание таблицы, запрос на обновление; запрос с параметром, позволяющий определить одно или несколько условий отбора во время выполнения запроса.
Самым распространенным типом запроса является запрос на выборку.
Результатом выполнения запроса является таблица с временным набором данных (динамический набор). Записи динамического набора могут включать поля из одной или нескольких таблиц базы данных. На основе запроса можно построить отчет или форму.
Вывод информации из базы данных
Практически любая СУБД позволяет вывести на экран и принтер информацию, содержащуюся в базе данных, из режимов таблицы или формы. Такой порядок вывода данных может использоваться только как черновой вариант, так как позволяет выводить данные только точно в таком же виде, в каком они содержатся в таблице или форме.
Каждый пользователь, работающий с СУБД, имеет возможность использования специальных средств построения отчетов для вывода данных. Используя специальные средства создания отчетов, пользователь получает следующие дополнительные возможности вывода данных:
включать в отчет выборочную информацию из таблиц базы данных; добавлять информацию, не содержащуюся в базе данных;
при необходимости выводить итоговые данные на основе информации базы данных; располагать выводимую в отчете информацию в любом, удобном для пользователя виде (вертикальное или горизонтальное расположение полей); включать в отчет информацию из разных связанных таблиц базы данных.
489
Вид экрана СУБД с отчетом, построенным по данным связанных таблиц базы данных, показан на рис. 15.29.
Рис. 15.29. Вид экрана СУБД с отчетом
КЛЮЧЕВЫЕ ПОНЯТИЯ
Архитектура базы данных: |
Полная функциональная зависимость |
по принципу файл-сервер |
Производительность СУБД |
по принципу клиент-сервер |
Распределенная база данных |
Архитектура СУБД |
Режим ввода и редактирования данных |
База данных |
Реквизит |
Безопасность данных |
Связь информационных объектов: |
Внешняя модель |
один к одному |
Внутренняя модель |
один ко многим |
Доступ к базе: |
многие ко многим |
локальный |
Система управления базой данных (СУБД) |
сетевой |
Строка меню |
Запись |
Строка подсказки |
Запрос |
Строка состояния |
Информационно-логическая модель |
Структурирование |
Информационный объект |
Структурные элементы базы данных |
Ключ: |
Реляционная таблица (отношение) |
простой |
Транзитивная зависимость реквизитов |
составной |
Файл (таблица) |
первичный |
Функциональная зависимость реквизитов |
вторичный |
Характеристика поля: |
Концептуальная модель |
имя |
Модель данных: |
тип |
иерархическая |
длина |
сетевая |
точность |
реляционная |
Целостность данных |
Многопользовательский режим |
Централизованная база данных |
Нормализация отношений |
Экранная форма ввода |
Нормальная форма: |
Язык запросов SQL |
первая |
Язык манипулирования данными |
вторая |
Язык описания данных |
третья |
|
Обобщенная технология работы с базой данных |
|
Отчет |
|
Поле базы данных |
|
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
Какие данные называются структурированными? Дайте определение и опишите назначение базы данных.
Дайте определение и опишите назначение системы управления базой данных.
Поясните, в чем заключается различие архитектур баз данных, организованных по принципу клиент-сервер и файл-сервер.
Назовите и поясните взаимосвязь структурных элементов базы данных. Дайте понятие ключа. Какие виды ключей вы знаете?
Какие характеристики указываются при описании структуры базы данных и каково назначение такого описания?
Данные каких типов могут храниться в полях базы данных? Какие модели данных вы знаете?
Поясните назначение ключевых полей в реляционной базе данных. Что называется инфологической моделью предметной области? Какие виды связей между объектами вам известны?
В чем заключается принцип нормализации отношений?
Поясните, каким требованиям должны отвечать отношения, находящиеся в первой, второй и третьей нормальной формах.
Каковы основные функциональные возможности СУБД?
Какие команды выполнения типовых операций в среде СУБД вы знаете?
Назовите и охарактеризуйте основные этапы технологического процесса обработки информации с использованием СУБД.
ЛИТЕРАТУРА
1.Атре Ш. Структурный подход к организации баз данных / Пер. с англ. - М: Финансы и статистика, 1983.
2.Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 1989.
3.Дейт К. Введение в системы баз данных. - М.:Наука, 1980.
4.Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. - М.: Мир, 1980.
5.Диго С.М. Проектирование и использование баз данных. - М.: Финансы и статистика, 1995.
6.Ильина О.П. Организация и технология разработки информационной базы АСУ. Учебн.
пособие. - Л., 1986.
7.Кагаловский М.Р. Технология баз данных на персональных ЭВМ. - М.: Финансы и статистика,
1992.
8.Каратыгин С., Тихонов А. Долголаптев В. Базы данных. В 2-х т. - М.: ABF, 1995.
9.Система управления базами данных Microsoft Access 2.0: Практ. пособ. / Пер. с англ. - М.: ЭКОМ, 1995.
10.Палмер С. Access 2 для "чайников". - К.: Диалектика, 1995.
11.Риккарди Сэл. Серьезные решения серьезных задач // PC Magazine/Russian Edition. - 1994. -№7.-С.
26-63.
ГЛАВА 16. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
16.1.ВВЕДЕНИЕ В ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
16.2.ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ: СТРУКТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ
16.3.ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ
Одно из актуальных направлений информатики – интеллектуализация информационных технологий. Это означает, что пользователь, применяя компьютерные технологии, сможет не только получать сведения на основе обработки данных, но и использовать по интересующей его проблеме накопленный опыт и знания профессионалов.
Интеллектуальные системы и технологии применяются для тиражирования профессионального опыта и решения сложных научных, производственных и экономических задач, например, анализ инвестиций, планирование рекламной кампании, прогнозирование рынка. Для обработки и моделирования знаний применяются специальные модели и создаются так называемые базы знаний.
Цель главы – познакомить с современными представлениями о проектировании и разработке интеллектуальных систем, основанных на знаниях.
ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ГЛАВЫ ВЫ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ:
Историю развития искусственного интеллекта в нашей стране и за рубежом Направления развития искусственного интеллекта Отличие знаний от данных
Модели представления знаний в современных интеллектуальных системах Обобщенную структуру экспертной системы Классификацию экспертных систем Инструментальные средства разработки экспертных систем Основные этапы разработки экспертных систем
16.1. ВВЕДЕНИЕ В ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
История развития искусственного интеллекта Направления развития искусственного интеллекта Данные и знания Модели представления знаний
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
История развития искусственного интеллекта за рубежом
Идея создания искусственного подобия человеческого разума для решения сложных задач и моделирования мыслительной способности витала в воздухе с древнейших времен [6, 7]. Впервые ее выразил Р. Луллий (ок.1235-ок.1315), который еще в XIV в. пытался создать машину для решения различных задач на основе всеобщей классификации понятий.
В XVIII в. Г. Лейбниц (1646 - 1716) и Р. Декарт (1596 - 1650) независимо друг от друга развили эту идею, предложив универсальные языки классификации всех наук. Эти идеи легли в основу теоретических разработок в области создания искусственного интеллекта.
Развитие искусственного интеллекта как научного направления стало возможным только после создания ЭВМ. Это произошло в 40-х гг. XX в. В это же время Н. Винер (1894 - 1964) создал свои основополагающие работы по новой науке – кибернетике.
Термин искусственный интеллект (artificial intelligence) предложен в 1956 г. на семинаре с аналогичным названием в Станфордском университете (США). Семинар был посвящен разработке логических, а не вычислительных задач. Вскоре после признания искусственного интеллекта самостоятельной отраслью науки произошло разделение на два основных направления: нейрокибернетику и кибернетику "черного ящика". И только в настоящее время стали заметны тенденции к объединению этих частей вновь в единое целое.
Основную идею нейрокибернетики можно сформулировать следующим образом. Единственный объект, способный мыслить, – это человеческий мозг. Поэтому любое "мыслящее" устройство должно каким-то образом воспроизводить его структуру.
Таким образом нейрокибернетика ориентирована на аппаратное моделирование структур, подобных структуре мозга. Физиологами давно установлено, что основой человеческого мозга является большое количество (до 1021) связанных между собой и взаимодействующих нервных клеток – нейронов. Поэтому усилия нейрокибернетики были сосредоточены на создании элементов, аналогичных нейронам, и их объединении в функционирующие системы. Эти системы принято называть нейронными сетями, или нейросетями.
Первые нейросети были созданы в конце 50-х гг. американскими учеными Г. Розенблаттом и П. Мак-Каллоком. Это были попытки создать системы, моделирующие человеческий глаз и его взаимодействие с мозгом. Устройство, созданное ими, получило название перцептрона. Оно умело различать буквы алфавита, но было чувствительно к их написанию, например, буквы А, А и А для этого устройства были тремя разными знаками. Постепенно в 70-80 гг. количество работ по этому направлению искусственного интеллекта стало снижаться. Слишком неутешительны оказались первые результаты. Авторы объясняли неудачи малой памятью и низким быстродействием существующих в то время компьютеров.
Однако в середине 80-х гг. в Японии в рамках проекта разработки компьютера V поколения, основанного на знаниях, был создан компьютер VI поколения, или нейрокомпьютер. К этому времени ограничения по памяти и быстродействию были практически сняты. Появились транспьютеры – параллельные компьютеры с большим количеством процессоров. От транспьютеров был один шаг до нейрокомпьютеров, моделирующих структуру мозга человека. Основная область применения нейрокомпьютеров – распознавание образов.
В настоящее время используются три подхода к созданию нейросетей:
аппаратный – создание специальных компьютеров, плат расширения, наборов микросхем, реализующих все необходимые алгоритмы; программный – создание программ и инструментариев, рассчитанных на
высокопроизводительные компьютеры. Сети создаются в памяти компьютера, всю работу выполняют его собственные процессоры;