Файл: Основные понятия баз данных. Субд.docx

1. 
   Основные понятия баз данных. СУБД.
   

база данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. Из такого определения следует, что в базе данных (БД) хранятся не только собственно данные того или иного типа, но и методы (программный код) их обработки. Система управления базой данных (СУБД) – это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи. Системы управления базами данных можно разделить условно на специализированные, созданные для управления конкретной БД, и универсальные, опирающиеся на единый устоявшийся комплекс основных понятий и пригодные для создания и обслуживания разнообразных баз данных

2. Универсальная СУБД MS Access. Основные компоненты. Таблицы, формы, отчеты, запросы.

Универсальной СУБД является программа Microsoft Access, входящая в состав офисного пакета Microsoft Office. Основными объектами базы данных являются взаимосвязанные между собой таблицы. В простейшем случае БД состоит из одной таблицы. Структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки, их аналогами в структуре простейшей базы данных являются поля и записи. Если записей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), мы изменяем структуру базы данных и, соответственно, получаем новую базу данных.
• Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).
• Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.
• Размер поля – определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.
• Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю. • Маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные в поле (средство автоматизации ввода данных).
• Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).

---

• Значение по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных).
• Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).
• Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных (проверка ошибочности выполняется автоматически, если задано свойство Условие на значение).
• Обязательное поле – свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы;
• Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например, к текстовым).
• Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значения в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных

Базы данных СУБД Microsoft Access работают с разнообразными типами данных
• Текстовый – тип данных, используемый для хранения обычного неформатированного текста ограниченного размера (до 255 символов). • Поле Мемо – специальный тип данных для хранения больших объемов текста (до 65 535 символов). Физически текст не хранится в поле. Он хранится в другом месте базы данных, а в поле хранится указатель на него, но для пользователя такое разделение заметно не всегда. 12 • Числовой – тип данных для хранения действительных чисел. • Дата/время – тип данных для хранения календарных дат и текущего времени. • Денежный – тип данных для хранения денежных сумм. Теоретически, для их записи можно было бы пользоваться и полями числового типа, но для денежных сумм есть некоторые особенности (например, связанные с правилами округления), которые делают более удобным использование специального типа данных, а не настройку числового типа. • Счетчик – специальный тип данных для уникальных (не повторяющихся в поле) натуральных чисел с автоматическим наращиванием. Естественное использование – для порядковой нумерации записей. • Логический – тип для хранения логических данных (могут принимать только два значения, например Да или Нет). • Поле объекта OLE – специальный тип данных, предназначенный для хранения объектов OLE, например мультимедийных. Реально, конечно, такие объекты в таблице не хранятся. Как и в случае полей MEMO, они хранятся в другом месте внутренней структуры файла базы данных, а в таблице хранятся только указатели на них (иначе работа с таблицами была бы чрезвычайно замедленной). • Гиперссылка – специальное поле для хранения адресов URL для web-объектов Интернета. При щелчке на ссылке автоматически происходит запуск браузера и воспроизведение объекта в его окне. • Мастер подстановок – это не специальный тип данных. Это объект, настройкой которого можно автоматизировать ввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать из раскрывающегося списка

---

Таблицы – основные объекты любой базы данных, так как хранят и структуру базы (поля, их типы и свойства) и данные, имеющиеся в базе.
Формы – это средства для ввода и отображения данных, причем, как правило, только одной записи таблицы. Задача формы – предоставить пользователю средства для заполнения только тех полей, которые ему заполнять положено. Одновременно с этим в форме можно разместить специальные элементы управления (счетчики, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и прочие) для автоматизации ввода. Преимущества форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данных с заполненных бланков. В этом случае форму делают графическими средствами так, чтобы она повторяла оформление бланка, – это заметно упрощает работу наборщика, снижает его утомление и предотвращает появление печатных ошибок. С помощью форм данные можно не только вводить, но и отображать. При выводе данных с помощью форм также можно применять специальные средства оформления

Отчеты по своим свойствам и структуре отчеты во многом похожи на формы, но предназначены только для вывода данных 14 принтер. В связи с этим отчеты отличаются тем, что в них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов (верхний и нижний колонтитулы, номера страниц, служебная информация о времени создания отчета и т. п.)
Запросы служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. С помощью запросов выполняют такие операции, как отбор данных, их сортировку и фильтрацию. С помощью запросов можно выполнять преобразование данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическое наполнение таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять простейшие вычисления в таблицах и многое др.

3. Специализированные информационные ресурсы для автоматизации расчетов в экологии и инженерной защите окружающей среды.
электронные таблицы MS Excel и математический пакет Mathcad. Электронные таблицы Microsoft Excel входят в пакет Microsoft Office и изучаются как в школьном, так и в вузовском курсах информатики. Остановимся здесь только на двух важных возможностях программы, существенных для изучения нашей дисциплины – построении графиков и матричных операциях. Эти вопросы отражены в многочисленной учебной литературе, в том числе базовом учебнике [4], однако обратим внимание на сетевой ресурс [7], который рассматривает вопросы применения возможностей MS Excel в хемометрике – научном направлении, базирующемся на применении математических методов для решения химических и химико-технологических задач. В программе MS Excel используется термин диаграмма для обозначения всех видов графического представления числовых данных. Построение графического изображения производится на основе ряда данных. Так называют группу ячеек с данными в пределах отдельной строки или столбца. На одной диаграмме можно отображать несколько рядов данных. Диаграмма представляет собой вставной объект, внедренный на один из листов рабочей книги. Она может располагаться на том же листе, на котором находятся данные, или на любом другом листе (часто для отображения диаграммы отводят отдельный лист).

---

Диаграмма сохраняет связь с данными, на основе которых она построена, и при обновлении этих данных немедленно изменяет свой вид. Схема построения диаграмм проста: подготавливается таблица с данными для отображения, затем диапазон с данными выделяется и через панель инструментов Вставка (Мастер диаграмм в версиях офисного пакета до 2003 г.) выбирается диаграмма нужного типа. Чаще всего удобно заранее выделить область, содержащую данные для построения диаграммы, но задать эту информацию можно и через контекстное меню диаграммы, вызываемое правой кнопкой мыши (пункт Выбрать данные…). Отметим, что для построения графика в координатах X–Y следует использовать точечную диаграмму. В этом случае в качестве ряда данных для каждой кривой потребуется задать (выде- 16 лить) два столбца – первый – со значением абсцисс, второй – ординат. Построение графиков мы будем использовать для визуального представления результатов решения дифференциальных уравнений – функций, полученных в результате численного интегрирования. Графические возможности MS Excel применимы и для отображения любых других таблично заданных функций, например, результатов экспериментальных исследований, что широко применяют студенты при выполнении выпускных квалификационных работ Вычислительные возможности программы MS Excel существенно расширяются за счет многочисленных встроенных функций, которые можно вызывать через строку функций вручную или выбирать из списков, вызываемых кнопкой fx – Вставить функцию. В рамках рассматриваемой дисциплины представляют интерес матричные операции, реализованные в математическом аппарате электронных таблиц. Операции с матрицами (обращение матриц, умножение, транспонирование и пр.) реализованы через функции. Особенностью инициации функций является специфическая последовательность действий: сначала требуется выделить диапазон ячеек для результата действия функции, затем в строке формул сформировать требуемую функция и, наконец, применить функцию, нажав одновременно клавиши Ctrl/Shift/Enter

4. Основные компоненты банка данных по физико-химическим свойствам веществ и смесей. Использование банка данных в расчетах.

5. MS Excel как средство создания и управления базами данных. Организация фильтрации данных.

С помощью автофилеров или встроенных операторов сравнения, таких как "больше" и "10 лучших" в Excel вы можете показать нужные данные и скрыть остальные. После фильтрации данных в диапазоне ячеек или таблице вы можете повторно использовать фильтр, чтобы получить последние результаты, или очистить фильтр, чтобы повторно отфильтровать все данные.

---

Используйте фильтры, чтобы временно скрывать некоторые данные в таблице и видеть только те, которые вы хотите.

Фильтрация диапазона данных

1. 
   Выберите любую ячейку в диапазоне данных.
   
2. 
   Выберите Фильтр> данных.
   
3. 
   Выберите стрелку в столбце  .
   
4. 
   Выберите Текстовые фильтры или Числовое фильтры, а затем выберите сравнение, например Между.
   
5. 
   Введите условия фильтрации и нажмите кнопку ОК.
   

Фильтрация данных в таблице

При вводе данных в таблицу в заголовки ее столбцов автоматически добавляются элементы управления фильтрацией.

1. 
   Выберите стрелку в   столбца, который вы хотите отфильтровать.
   
2. 
   Сберем (Выберите все) и выберем поля, которые вы хотите отобрать.
   
3. 
   Нажмите кнопку ОК.
   

Стрелка загона столбца   меняется на  фильтра. Щелкните этот значок, чтобы изменить или очистить фильтр.

6. 
   MS Excel и особенности организации матричных операций.
   

2. Матричные операции

2.1. Формулы массива

Многие операции с матрицами выполняются с помощью формул специального вида, называемыми формулами массива. От других формул они отличаются тем, что их результатом является не одна величина (число), а набор величин – массив. При вводе таких формул требуется специальное подтверждение – вместо клавиши ENTER надо нажимать комбинацию из трех клавиш CTRL+SHIFT+ENTER.

Поясним использование формул массивов на простом примере. Предположим, что нам нужно выполнить автошкалирование (стандартизацию) данных, записанных в матрице X. Для этого сначала нужно вычислить средние значения m_j и среднеквадратичные отклонения s_j для каждого (j-го) столбца X, а затем вычесть из каждого столбца величину m_j и поделить на величину s_j

---