Файл: Операции производимые с данными (Общая характеристика операций, производимых с данными).pdf

Введение

На сегодняшний день актуальным является вопрос повышения эффективности учебного процесса при подготовке инженеров-связистов. Одним из путей повышения эффективности может быть применение современных компьютерных и телекоммуникационных технологий.

На кафедре ОПДС регулярно внедряются различные инфокоммуникационные технологии – используются электронные учебные пособия, элементы дистанционного обучения и др.

В курсовой работе решена задача создания базы данных, содержащей сведения о телекоммуникационном оборудовании, для использования в учебном процессе кафедры ОПДС.

Отмечена целесообразность наличия на кафедре ОПДС базы данных «Современное телекоммуникационное оборудование», разработаны требования для проектируемой базы данных и структура базы данных. Рассмотрены особенности построения систем управления базами данных в сети Internet.

Для реализации базы данных выбрана СУБД MySQL, а Web-интерфейса – язык PHP Hypertext Preprocessor. Выполнено начальное информационное наполнение базы данных. Приведен порядок работы с базой данных и ее администрирование.

Целью данной работы являетс изучение операции, производимые с данными.

Для реализации поставленной цели необходимо выполнить ряд задач:

- Изучить операции с данными;

- Рассмотреть разработку требований к базе данных и к Web-интерфейсу;

- Изучить способы построения баз данных;

- Рассмотреть выбор формата файла для описания телекоммуникационного оборудования;

- Изучить разработку программных модулей;

- Рассмотреть реализацию интерактивного каталога и т.д.

При написании данной работы были использованы современные научные и учебные источники.

Глава 1 Общая характеристика операций, производимых с данными

1.1 Операции с данными

Данные характеризуются своим типом и множеством операций над ними. Данные в компьютере условно делятся на простые и сложные.

Примеры простых данных, которые может обрабатывать компьютер приведены в таблице 1:

Таблица 1

Типы данных, обрабатываемых компьютером

К сложным данным относятся: массивы и списки (однотипные), структуры, записи, таблицы (разнотипные). В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество различных операций. По мере развития научно-технического прогресса и общего усложнения связей в человеческом обществе трудозатраты на обработку данных неуклонно возрастают.^[1] Прежде всего, это связано с постоянным усложнением условий управления производством и обществом.

Второй фактор, также вызывающий общее увеличение объемов обрабатываемых данных, тоже связан с научно-техническим прогрессом, а именно с быстрыми темпами появления и внедрения новых носителей данных, средств их хранения и доставки.

В структуре возможных операций с данными можно выделить основные:

1) сбор данных - накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

2) формализация данных - приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;

3) фильтрация данных - отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать;

4) сортировка данных - упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации;^[2]

5) архивация данных - организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат по хранению данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом;

6) защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

7) транспортировка данных - прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя - клиентом;

8) преобразование данных - перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Преобразование данных часто связано с изменением типа носителя, например книги можно хранить в обычной бумажной форме, но можно использовать для этого и электронную форму, и микрофотопленку.

Необходимость в многократном преобразовании данных возникает также при их транспортировке, особенно если она осуществляется средствами, не предназначенными для транспортировки данного вида данных. В качестве примера можно упомянуть, что для транспортировки цифровых потоков данных по каналам телефонных сетей (которые изначально были ориентированы только на передачу аналоговых сигналов в узком диапазоне частот) необходимо преобразование цифровых данных в некое подобие звуковых сигналов, чем и занимаются специальные устройства — телефонные модемы.^[3]

1.2 Разработка требований к базе данных и к Web-интерфейсу

Разрабатываемая база данных и взаимодействие с ней (интерфейс) должны отвечать следующим основным требованиям:

• Обеспечение хранения, пополнения, редактирования, удаления и обработки данных о современном телекоммуникационном оборудовании;

• Обеспечение доступа к базе данных через сеть Internet;

• Быть удобной в использовании (не требовать от пользователя высокой квалификации для поиска данных, ее ведение и сопровождение (должна быть достаточно формализованной);

• Иметь дружественный интуитивно понятный интерфейс для взаимодействия с пользователем по сети Internet;

• Обеспечение целостности и безопасности данных. Рассмотрим эти требования более подробно.

К современному телекоммуникационному оборудованию следует отнести: концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, кабели, модемы и другие устройства.

Чтобы база данных отвечала своему предназначению, необходимо осуществлять постоянную ее актуализацию. То есть сведения в базе должны регулярно обновляться и пополняться.

База данных должна быть реализована как удаленная информационная система, построенная на технологии «клиент-сервер».

В основу реализации требований к Web-интерфейсу могут быть включены следующие действия.

После запуска главной страницы сайта, обеспечивающего доступ к базе данных, должна появляться основная рабочая форма. Она должна содержать два списка: типы устройств (например, модем, концентратор) и производители устройств (например, 3Com, Cisco). После выбора в первом списке необходимого типа телекоммуникационного оборудования загрузится страница, содержащая устройства выбранного типа с указанием производителя и модели устройства. Далее, после выбора определенного устройства появится страница с кратким описанием и ссылкой на файл с подробной информацией об устройстве.^[4]

Соответственно, после выбора во втором списке главной страницы производителя устройства, загрузится страница, содержащая устройства выбранного производителя с указанием модели. После выбора устройства должна появиться страница с кратким описанием и ссылкой на файл с подробной информацией об устройстве.

Для изучения сведений по оборудованию может быть предназначено отдельно открывающееся окно браузера для просмотра информации, в верхней части которого будет содержаться инструментальная панель. С ее помощью могут быть осуществлены такие действия, как:

•Сохранение информации;

•Вывод на печать;

•Выбор режима просмотра;

•Масштабирование;

•Выделение текстовой и графической информации;

•Копирование;

•Навигация по страницам;

•Повороты страниц;

•Поиск текста.

Одной из страниц сайта будет форма для задания условий поиска сведений в базе. Доступ к ней должен быть обеспечен из основного меню сайта (например, кнопкой «Поиск»). Для проведения поиска необходимо ввести в специальное поле искомую строку и выбрать в списке критерий поиска. Результатом поиска должен быть список телекоммуникационного оборудования, сведения о котором содержаться в базе данных.^[5] Из этого списка можно будет перейти к подробному описанию интересующего устройства.

Администратор базы данных должен выполнять настройку базы, а также пополнять базу информацией о новом оборудовании, удалять сведения, утратившие свою актуальность.

Для этого должен быть реализован интерфейс администратора, вход в который можно осуществить путем нажатия кнопки «Вход» в основном меню. В форме авторизации администратора необходимо будет ввести имя и пароль администратора базы данных.

После успешной авторизации в окне браузера должно появляться меню администратора, с помощью которого должно быть доступно выполнение следующих действий:

•редактирование существующих записей (тип оборудования, производители оборудования и описание устройств);

•добавление новых типов оборудования;

•добавление новых производителей устройств;

•добавление новых устройств;

•смена пароля администратора базы данных.

Так как данная разработка носит информационно-справочный характер и основана на использование описательной информации, содержащей как текст, так и графический материал, а также в связи с широким распространением формата Adobe Acrobat Reader, то для хранения описания телекоммуникационных устройств целесообразно использование файлов PDF.

Такой формат обеспечит достаточно полный спектр возможностей для просмотра описаний оборудования, включая масштабирование, удобную навигацию с использованием предварительного просмотра и закладок, а также позволит использовать поиск по текстовой информации.^[6]

Кроме этого можно будет скопировать необходимый текст и изображение или распечатать документ.

1.3 Способы построения баз данных

Современные технологии баз данных появились как результат развития в течение нескольких десятилетий способов обработки данных и управления информацией. Обработка данных развивалась от примитивных методов пятидесятых годов к сложным интегрированным системам сегодняшнего дня.

Базы данных (БД) составляют в настоящее время основу компьютерного обеспечения информационных процессов, входящих практически во все сферы человеческой деятельности.

Действительно, процессы обработки информации имеют общую природу и опираются на описание фрагментов реальности, выраженное в виде совокупности взаимосвязанных данных. Базы данных являются эффективным средством представления структур данных и манипулирования ими. Концепция баз данных предполагает использование интегрированных средств хранения информации, позволяющих обеспечить централизованное управление данными и обслуживание ими многих пользователей.

При этом БД должна поддерживаться в среде ЭВМ единым программным обеспечением, называемым системой управления базами данных (СУБД). СУБД вместе с прикладными программами называют банком данных.

Информационные системы, использующие базы данных, позволили преодолеть ограничения файловых систем, такие как:

•Избыточность данных;

•Слабый контроль;

•Недостаточные возможности управления данными; •Большие затраты труда программиста.

Все вопросы, связанные с эффективным ведением и использованием базы данных, решает группа специалистов, называемых администраторами базы данных. Новые методы обращения к данным сильно упростили процесс связывания элементов данных, что в свою очередь привело к расширению возможностей работы с данными.^[7] Все эти характеристики систем управления базами данных упрощают процесс программирования и уменьшают необходимость программной поддержки.

В настоящее время процесс создания максимально мощных систем управления базами данных идет полным ходом. За несколько десятилетий последовательно появлялись системы, основанные на трех базовых моделях данных, или концептуальных методах структурирования данных: иерархической, сетевой и реляционной.