ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 181
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Вопрос 1 - Определение алгоритма
Вопрос 2 - языки программирования
Вопрос 3 - Особенности программирования задач
Вопрос 5 - Инкапсуляция, наследование, полиморфизм
Вопрос 7 - Характеристики, функции, структура MS Win
Вопрос 8 - Характеристики UNIX
Вопрос 18 - Файловая организация внешней памяти. Каталог, дескриптор
Вопрос 20 - Программные средства управления внешними устройствами. Драйвер – назначение и структура
Вопрос 21 - Понятие базы данных (БД), системы управления базами данных (СУБД), банка данных (БнД)
Вопрос 23 - Этапы проектирования БД
Вопрос 24 - Методы проектирования БД
отношением (реляция).
Каждый столбец таблицы является атрибутом. Значение в столбце выделяются из домена, т.е. домен-суть множества значений, которые может принимать некоторый атрибут.
Строки таблиц называются - картежами. Столбец или ряд столбцов называется - возможным ключом, если его (их) значение однозначно идентифицируют строки таблицы, отношение может иметь более одного ключа. В этом случае один из ключей рассматривается как первичный ключ.
Каждому отношению присуще следующее свойство:
Достоинства:
Недостатки:
Низкая производительность.
Этапы проектирования:
1. Формулирование и анализ требований.
2. Концептуальное (инфологическое) проектирование.
3.Логическое или даталогическое проектирование (проектирование реализаций)
4. Физическое проектирование.
1. Формирование и анализ требований
На этом этапе происходит сбор информации о том о каких объектах (сущностях) и какая должна храниться в БД информация, какие взаимоотношения м/у объектами должны быть отражены в БД. Какие операции предполагается использовать при работе с ней. На какие объемы информации должна быть рассчитана БД и какие должна иметь характеристики по построению
2. Концептуальное проектирование
В этой модели должны быть представлены объекты и их взаимосвязи. Эта модель учитывает требования к обрабатываемым данным многих прикладных программ, а не каждой в отдельности. При проектировании концептуальной модели все усилия разработчика должны быть направлены на структуризацию данных и выявления взаимосвязей м/у ними.
Концептуальное проектирование:
1.нормализация отношений
2.модель “сущность-связь”
3. Логическое проектирование. На этапе логического проектирования выбирается одна из моделей БД: иерархическая, сетевая или реляционная и конкретная СУБД, поддерживающая эту модель.
4. Физическое проектирование. На этом этапе производится предварительная оценка внешней памяти для БД и времени поиска данных, затем размещение БД во внешней памяти: выбор методов доступа и организации файлов, способов буферизации, размеров буферов, размеров блоков, распределение записей на диске, выбор способов индексирования или рандомизации (хеширование) для доступа к записям по ключам, при этом проектировщик стремится оптимизировать физическую модель БД с целью уменьшения требуемой для нее памяти и времени поиска данных.
Задача инфологического этапа проектирования БД – получение семантических (смысловых) моделей, отражающих информационное содержание конкретной предметной области.
Датологическое проектирование начинается с выбора СУБД. Задача логического подэтапа проектирования – организация данных, выделенных на предыдущем этапе проектирования, в форму, принятую в выбранной конкретной СУБД
Вот уже в течение нескольких десятилетий теория проектирования БД базируется на понятии: «сущность - связь» (модель Чена), формальных базовых отношениях между элементами 1 :1, 1:М, N : M, через которые определяют более сложные линейные, иерархические и сетевые структуры. В рамках этих формализмов строится концептуальная модель.
Наиболее распространен подход [ ], основанный на анализе потребностей пользователей в информации. Считается, что потребности эти отражены в существующих документах и дополнительно могут быть выявлены в результате специального опроса пользователей. Такой подход назовем интеграционным, т.к. концептуальная модель строится в результате интеграции анализируемых потребностей.
Основным недостатком такого подхода является необходимость постоянного развития и модернизации модели, связанной с естественным расширением информационных потребностей пользователей с течением времени.
Второй подход [ ] базируется на системном анализе предметной области, чаще всего посредством последовательного, многоуровневого разбиения ее на подсистемы до тех пор, пока не станет очевидным информационное поле составных частей. С учетом этой специфики назовем такой подход декомпозиционным и отметим сложность его реализации (необходимо активное участие руководителей различных уровней) и потребность в серьезном теоретическом обосновании.
Одним из наиболее распространенных подходов к разработке КИМПО (концептуальная информационная модель предметной области) является подход, предложенный одним из руководителей корпорации ORACLE
Подход основывается на системном анализе предметной области, реализуемым преимущественно посредством интервьюирования специалистов предметной области и направлен на построение ER-модели. При этом считается, что анализ существующих документов и информационных файлов носит вспомогательный характер, т.к. эти элементы отражают «прошлое видение» предметной области.
Нормализация позволяет последовательно исключить аномалии включения, обновления, удаления. Процесс разбиения отношений с целью уменьшения вероятности возникновения аномалий называется декомпозицией.
Аномалия обновления - противоречивость данных, вызванная избыточностью или частичным обновлением.
Аномалия удаления – непреднамеренная потеря данных, вызванная удалением других данных.
Аномалия включения – невозможность ввести данные в табл., вызванная отсутствием других данных
Нормализованным отношением называется отношение, каждый домен которого содержит атомарные значения и поэтому каждое значение в отношении является атомарным.
Все нормализованные отношения находятся в 1 НФ, некоторые отношения в 1 НФ так же находятся во 2 НФ и некоторые отношения в 2 НФ находятся в 3 НФ и т.д.
1НФ: Имеется функциональная зависимость неключевых атрибутов от составляющего первичного ключа. Отношение R находиться в 1 НФ тогда, и только тогда, когда все входящие в него домены содержат только атомарные значения. Отношения, находящиеся в 1НФ представляют собой таблицу, в которой на пересечении столбца и строки может находится только одно значение. Нахождение группы значений на пересечении строк и столбцов не допускается.
2НФ: Полная функциональная зависимость неключевых атрибутов от первичного ключа.
3НФ: Отсутствует транзитивная зависимость между неключевыми атрибутами и ключом. Усиленная 3 НФ Это и есть НФ Бойса – Кода.
Процесс разбиения отношений с целью уменьшения вероятности возможных аномалий называется декомпозицией (нормализацией). Метод декомпозиции состоит из:
1. Разработка универсального отношения для БД.
2. Определение всех ФЗ м/у атрибутами отношения.
3. Определение того находится ли отношение в НФБК - нормальная форма Бойса – Кода. Если да, то проектирование завершается или нет, то отношение должно быть разложено на 2 отношения.
4. Повторение шагов 2 и 3 для каждого нового отношения полученного в результате декомпозиции. Проектирование завершается когда все отношения будут находиться в НФБК.
Вопрос 26. Классификация языков моделирования.
Математическое моделирование – замещение объекта математической моделью, обеспечивающее решение свойств отношения и оригинала на модели с последующим переносом этих свойств на оригинал. Огромное значение имеет в моделировании подобие. Моделирование также используется для задач макро и микро мира, для которых реальные опыты провести невозможно. Модель позволяет исследовать большое количество вариантов решения задачи.
Языки имитационного моделирования:
1) Процессно–ориентированные. Он сочетает в себе особенности 2-х подходов: сканирования активностей и событийности. Примером можно привести работу банка (планирование прибытия следующего клиента, ожидание кассира, планирование время освобождения кассира, освобождение кассира, удаление клиента). Достоинство: количество операторов мало и его легко освоить. Фиксированный процесс. Недостаток – фиксированность операторов (т.е. невозможно смоделировать особые условия). Языки (GPSS, SIMULLA, ASPOL).
2) Событийно–ориентированные. Необходимо описать те события, в результате которых данная модель переходит из одного состояния в другое (событие происходит одномерно), а так же описать логику событий. При этом подходе используется понятие календаря событий. Календарь событий (шкала времени) - это последовательность появления событий во времени с учётом их учётом их логической связи. Языки (SIMSCRIPT, GASP).
3)Языки сканирования активности (отслеживания). В основе активность или действие. Например, моделирование работы подсистемы дисковой памяти. В подходе сканирования активности, сдвигая по “календарю событий”, мы в обязательном порядке сканируем все активности. Недостаток: каждый раз приходится сканировать все активности. Язык CSL язык, который реализует подход сканирования активности.
Каждый столбец таблицы является атрибутом. Значение в столбце выделяются из домена, т.е. домен-суть множества значений, которые может принимать некоторый атрибут.
Строки таблиц называются - картежами. Столбец или ряд столбцов называется - возможным ключом, если его (их) значение однозначно идентифицируют строки таблицы, отношение может иметь более одного ключа. В этом случае один из ключей рассматривается как первичный ключ.
Каждому отношению присуще следующее свойство:
-
Отсутствие одинаковых строк. -
Порядок строк несущественен. Порядок столбцов несущественен, т. к. столбец имеет уникальное имя. -
Все значения имеют атомарный характер, т.е. их нельзя разбивать.
Достоинства:
-
Простота. Пользователь работает с простой моделью данных. Он формулирует запросы в терминах информационного содержания и не должен принимать во внимание сложные аспекты системной реализации, конечные пользователи не имеют дело с физической структурой памяти. РМД легко ассоциируется с различными документами привычными и удобными для восприятия. -
Непроцедурность запросов. Поскольку в РМД понятие навигации отсутствуют - запросы не сроятся на основе заранее определенной структуре, благодаря этому они могут быть сформулированы на непроцедурном языке. -
Независимость данных. При использовании РМД интерфейс пользователя не связан с деталями физической структурой памяти и стратегией доступа. -
Теоретическое обоснование РМД основана на хорошо проработанной теорией отношений или теорией реляционного исчисления. При проектировании БД применяются строгие методы, построенные на нормализации отношений.
Недостатки:
Низкая производительность.
Вопрос 23 - Этапы проектирования БД
Этапы проектирования:
1. Формулирование и анализ требований.
2. Концептуальное (инфологическое) проектирование.
3.Логическое или даталогическое проектирование (проектирование реализаций)
4. Физическое проектирование.
1. Формирование и анализ требований
На этом этапе происходит сбор информации о том о каких объектах (сущностях) и какая должна храниться в БД информация, какие взаимоотношения м/у объектами должны быть отражены в БД. Какие операции предполагается использовать при работе с ней. На какие объемы информации должна быть рассчитана БД и какие должна иметь характеристики по построению
2. Концептуальное проектирование
В этой модели должны быть представлены объекты и их взаимосвязи. Эта модель учитывает требования к обрабатываемым данным многих прикладных программ, а не каждой в отдельности. При проектировании концептуальной модели все усилия разработчика должны быть направлены на структуризацию данных и выявления взаимосвязей м/у ними.
Концептуальное проектирование:
1.нормализация отношений
2.модель “сущность-связь”
3. Логическое проектирование. На этапе логического проектирования выбирается одна из моделей БД: иерархическая, сетевая или реляционная и конкретная СУБД, поддерживающая эту модель.
4. Физическое проектирование. На этом этапе производится предварительная оценка внешней памяти для БД и времени поиска данных, затем размещение БД во внешней памяти: выбор методов доступа и организации файлов, способов буферизации, размеров буферов, размеров блоков, распределение записей на диске, выбор способов индексирования или рандомизации (хеширование) для доступа к записям по ключам, при этом проектировщик стремится оптимизировать физическую модель БД с целью уменьшения требуемой для нее памяти и времени поиска данных.
Задача инфологического этапа проектирования БД – получение семантических (смысловых) моделей, отражающих информационное содержание конкретной предметной области.
Датологическое проектирование начинается с выбора СУБД. Задача логического подэтапа проектирования – организация данных, выделенных на предыдущем этапе проектирования, в форму, принятую в выбранной конкретной СУБД
Вопрос 24 - Методы проектирования БД
Вот уже в течение нескольких десятилетий теория проектирования БД базируется на понятии: «сущность - связь» (модель Чена), формальных базовых отношениях между элементами 1 :1, 1:М, N : M, через которые определяют более сложные линейные, иерархические и сетевые структуры. В рамках этих формализмов строится концептуальная модель.
Наиболее распространен подход [ ], основанный на анализе потребностей пользователей в информации. Считается, что потребности эти отражены в существующих документах и дополнительно могут быть выявлены в результате специального опроса пользователей. Такой подход назовем интеграционным, т.к. концептуальная модель строится в результате интеграции анализируемых потребностей.
Основным недостатком такого подхода является необходимость постоянного развития и модернизации модели, связанной с естественным расширением информационных потребностей пользователей с течением времени.
Второй подход [ ] базируется на системном анализе предметной области, чаще всего посредством последовательного, многоуровневого разбиения ее на подсистемы до тех пор, пока не станет очевидным информационное поле составных частей. С учетом этой специфики назовем такой подход декомпозиционным и отметим сложность его реализации (необходимо активное участие руководителей различных уровней) и потребность в серьезном теоретическом обосновании.
Одним из наиболее распространенных подходов к разработке КИМПО (концептуальная информационная модель предметной области) является подход, предложенный одним из руководителей корпорации ORACLE
Подход основывается на системном анализе предметной области, реализуемым преимущественно посредством интервьюирования специалистов предметной области и направлен на построение ER-модели. При этом считается, что анализ существующих документов и информационных файлов носит вспомогательный характер, т.к. эти элементы отражают «прошлое видение» предметной области.
Вопрос 25 - Роль нормализации при проектировании БД
Нормализация позволяет последовательно исключить аномалии включения, обновления, удаления. Процесс разбиения отношений с целью уменьшения вероятности возникновения аномалий называется декомпозицией.
Аномалия обновления - противоречивость данных, вызванная избыточностью или частичным обновлением.
Аномалия удаления – непреднамеренная потеря данных, вызванная удалением других данных.
Аномалия включения – невозможность ввести данные в табл., вызванная отсутствием других данных
Нормализованным отношением называется отношение, каждый домен которого содержит атомарные значения и поэтому каждое значение в отношении является атомарным.
Все нормализованные отношения находятся в 1 НФ, некоторые отношения в 1 НФ так же находятся во 2 НФ и некоторые отношения в 2 НФ находятся в 3 НФ и т.д.
1НФ: Имеется функциональная зависимость неключевых атрибутов от составляющего первичного ключа. Отношение R находиться в 1 НФ тогда, и только тогда, когда все входящие в него домены содержат только атомарные значения. Отношения, находящиеся в 1НФ представляют собой таблицу, в которой на пересечении столбца и строки может находится только одно значение. Нахождение группы значений на пересечении строк и столбцов не допускается.
2НФ: Полная функциональная зависимость неключевых атрибутов от первичного ключа.
3НФ: Отсутствует транзитивная зависимость между неключевыми атрибутами и ключом. Усиленная 3 НФ Это и есть НФ Бойса – Кода.
4 НФ Отношение R находится в 4 НФ если оно находится в НФБК и в нем отсутствуют независимые многочленные зависимости, т.е. все многозначные зависимости разнесены в отдельные отношения с одним и тем же ключом.
5 НФРазложение в 5НФ из 4 НФ должен быть выполнен так, что бы результат удовлетворял зависимости по соединению. Для этого из 4НФ получают такие проекции, чтобы каждая проекция содержала не менее 1го возможного ключа и по крайне мере один не ключевой атрибут исходного отношения. 5 НФ устраняет избыточность и аномалию обновления.
Алгоритм декомпозиции
Процесс разбиения отношений с целью уменьшения вероятности возможных аномалий называется декомпозицией (нормализацией). Метод декомпозиции состоит из:
1. Разработка универсального отношения для БД.
2. Определение всех ФЗ м/у атрибутами отношения.
3. Определение того находится ли отношение в НФБК - нормальная форма Бойса – Кода. Если да, то проектирование завершается или нет, то отношение должно быть разложено на 2 отношения.
4. Повторение шагов 2 и 3 для каждого нового отношения полученного в результате декомпозиции. Проектирование завершается когда все отношения будут находиться в НФБК.
Вопрос 26. Классификация языков моделирования.
Математическое моделирование – замещение объекта математической моделью, обеспечивающее решение свойств отношения и оригинала на модели с последующим переносом этих свойств на оригинал. Огромное значение имеет в моделировании подобие. Моделирование также используется для задач макро и микро мира, для которых реальные опыты провести невозможно. Модель позволяет исследовать большое количество вариантов решения задачи.
Языки имитационного моделирования:
1) Процессно–ориентированные. Он сочетает в себе особенности 2-х подходов: сканирования активностей и событийности. Примером можно привести работу банка (планирование прибытия следующего клиента, ожидание кассира, планирование время освобождения кассира, освобождение кассира, удаление клиента). Достоинство: количество операторов мало и его легко освоить. Фиксированный процесс. Недостаток – фиксированность операторов (т.е. невозможно смоделировать особые условия). Языки (GPSS, SIMULLA, ASPOL).
2) Событийно–ориентированные. Необходимо описать те события, в результате которых данная модель переходит из одного состояния в другое (событие происходит одномерно), а так же описать логику событий. При этом подходе используется понятие календаря событий. Календарь событий (шкала времени) - это последовательность появления событий во времени с учётом их учётом их логической связи. Языки (SIMSCRIPT, GASP).
3)Языки сканирования активности (отслеживания). В основе активность или действие. Например, моделирование работы подсистемы дисковой памяти. В подходе сканирования активности, сдвигая по “календарю событий”, мы в обязательном порядке сканируем все активности. Недостаток: каждый раз приходится сканировать все активности. Язык CSL язык, который реализует подход сканирования активности.