X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

ВВЕДЕНИЕ

Информационные технологии – весьма широкое определение, под которое попадает ряд отдельных технических средств и приемов работы с информацией. Но, как правило, в процессе работы с информацией люди имеют дело со вполне определенной связанной последовательностью взаимодействий с различными средствами. В зависимости от шкалы времени (от оперативных до долгосрочно-стратегических задач) и масштаба действий (от одного рабочего места до целой компании) могут обнаруживаться разные связи и последовательности, и для управления ими нужны разные методы. Методы варьируются также по степени алгоритмизации и рационализации. Наиболее рационально алгоритмизированная совокупность методов и средств работы с информацией – информационная система. Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации. Информационные системы бывают разного назначения и масштаба. Также информационные системы отличаются по степени охвата сфер деятельности предприятия (учитывают ли они только бухгалтерию или также и склад, финансы, производство и так далее). Однако все информационные системы обладают рядом свойств, которые являются для них общими:

ИС предназначены для сбора, хранения и обработки информации. Таким образом, в основе любой информационной системы лежат средства хранения и доступа к данным;

ИС предназначены для конечного пользователя, не являющегося специалистом в области вычислительной техники. Из этого следует, что ИС должны включать в себя клиентские приложения, обеспечивающие интуитивно понятный интерфейс.

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

База данных - это упорядоченная совокупность данных о конкретном объекте, хранящаяся во внешней памяти и организованная определенным способом. Либо можно сказать, что это организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти электронной вычислительной машины и постоянного применения. Различают несколько моделей баз данных. Как правило, системы управления базами данных входит в понятие баз данных как элемент сложной иерархической системы. Различают иерархические, реляционные, сетевые базы данных, распределенные и централизованные базы данных и так далее [5].

Системы управления базами данных - комплекс программных и аппаратных средств общего или специального назначения. Система управления базами данных предназначена для занесения, хранения, контроля целостности информации, централизованного управления и организации доступа к информации различных пользователей предприятия.

Основным программным средством для реализации данного индивидуального задания является приложение Mіcrosoft Access 2007, из пакета офисных прикладных программ Mіcrosoft Office.

Приложение Microsoft Access - это настольная система управления реляционными базами данных, предназначенная для работы на автономном персональном компьютере или локальной вычислительной сети под управлением семейства операционных систем Microsoft Windows.

Система управления базами данных Microsoft Access обладает мощными, удобными и гибкими средствами визуального проектирования объектов с помощью "Мастеров", что позволяет пользователю при минимальной предварительной подготовке довольно быстро создать полноценную информационную систему на уровне таблиц, запросов, форм и отчетов.

К основным возможностям СУБД Microsoft Access можно отнести следующие:

проектирование базовых объектов – двумерные таблицы с полями разных типов данных;

создание связей между таблицами, с поддержкой целостности данных, каскадного обновления полей и каскадного удаления записей;

ввод, хранение, просмотр, сортировка, изменение и выборка данных из таблиц с использованием различных средств контроля информации, индексирования таблиц и аппарата алгебры логики;

создание, модификация и использование производных объектов, таких как запросы, формы и отчеты [8].

Основной целью проекта является реализация базы данных для предметной области указанной в индивидуальном задании, средствами прикладного приложения Microsoft Access.

Любая база данных может иметь различные категории пользователей, c различными возможностями и правами доступа. Ниже рассмотрим некоторые из них.

Разработчик - лицо или группа лиц осуществляющих:

анализ и моделирование программного обеспечения;

проектирование структуры базы данных (определение состава и структуры файлов базы данных и связей между ними, выбор методов упорядочения данных и методов доступа к информации, описание базы данных на языке описания данных);

задание ограничений целостности (задание декларативных ограничений целостности, присущих программному обеспечению, разработка процедур обеспечения целостности базы данных при вводе и корректировке данных);

разработку приложений;

разработку способов защиты данных и других средств администрирования БД.

Администратор базы данных - лицо или группа лиц, отвечающих за:

•  
  первоначальную загрузку и ведение базы данных;

  защиту данных;

  архивирование, копирование и восстановление БД после сбоев;

  поддержку системных средств (системы управления базами данных, операционной системы и др.).

  Конечные пользователи - лицо или группа лиц, использующих базу данных для решения задач в конкретной предметной области:

  основная категория пользователей, в интересах которых и создается база дынных. Считается, что эти люди не должны обладать специальными знаниями в области вычислительной техники и языковых средств;

  в зависимости от особенностей создаваемого банка данных круг его конечных пользователей может существенно различаться. Регулярными пользователями могут быть ваши сотрудники, работающие со специально разработанными для них программами, которые обеспечивают автоматизацию их деятельности при выполнении своих должностных обязанностей [7].

1 ОПИСАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Большие ЭВМ - Это мощнейшие компьютеры. Они используются для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. За рубежом компьютеры этого класса принято называть мэйнфреймами (mainframe). В России за ними закрепился термин большие ЭВМ.

Они характеризуются 64-разрядными параллельно работающими процессорами (количество которых достигает до 100), интегральным быстродействием до десятков миллиардов операций в секунду, многопользовательским режимом работы. Доминирующее положение в выпуске компьютеров такого класса занимает фирма IBM (США). Наиболее известными моделями суперЭВМ являются: IBM 360, IBM 370, IBM ES/9000, Cray 3, Cray 4, VAX-100, Hitachi, Fujitsu VP2000.

Штат обслуживания БЭВМ составляет до многих десятков человек. На базе таких суперкомпьютеров создают вычислительные центры, включающие в себя несколько отделов или групп:

Центральный процессор - основной блок ЭВМ, в котором непосредственно и происходит обработка данных и вычисление результатов. Обычно центральный процессор представляет собой несколько стоек аппаратуры и размещается в отдельном помещении, в котором соблюдаются повышенные требования по температуре, влажности, защищенности от электромагнитных помех, пыли и дыма.

Группа системного программирования занимается разработкой, отладкой и внедрением программного обеспечения, необходимого для функционирования самой вычислительной системы. Работников этой группы называют системными программистами. Они должны хорошо знать техническое устройство всех компонентов ЭВМ, поскольку их программы предназначены в первую очередь для управления физическими устройствами. Системные программы обеспечивают взаимодействие программ более высокого уровня с оборудованием, то есть группа системного программирования обеспечивает программно-аппаратный интерфейс вычислительной системы.

Группа прикладного программирования занимается созданием программ для выполнения конкретных операций с данными. Работников этой группы называют прикладными программистами. В отличие от системных программистов им не надо знать техническое устройство компонентов ЭВМ, поскольку их программы работают не с устройствами, а с программами, подготовленными системными программистами. С другой стороны, с их программами работают пользователи, то есть конкретные исполнители работ. Поэтому можно говорить о том, что группа прикладного программирования обеспечивает пользовательский интерфейс вычислительной системы.

Группа подготовки данных занимается подготовкой данных, с которыми будут работать программы, созданные прикладными программистами. Во многих случаях сотрудники этой группы сами вводят данные с помощью клавиатуры, но они могут выполнять и преобразование готовых данных из одного вида в другой. Так, например, они могут получать иллюстрации, нарисованные художниками на бумаге, и преобразовывать их в электронный вид с помощью специальных устройств, называемых сканерами [4].

Группа технического обеспечения занимается техническим обслуживанием всей вычислительной системы, ремонтом и наладкой устройств, а также подключением новых устройств, необходимых для работы прочих подразделений.

Группа информационного обеспечения обеспечивает технической ин-формацией все прочие подразделения вычислительного центра по их заказу. Эта же группа создает и хранит архивы ранее разработанных программ и накопленных данных. Такие архивы называют библиотеками программ или банками данных.

Отдел выдачи данных получает данные от центрального процессора и преобразует их в форму, удобную для заказчика. Здесь информация распечатывается на печатающих устройствах (принтерах) или отображается на экранах дисплеев.

Основные направления эффективного применения БЭВМ - это решение необходимых научно-технических задач, работа в вычислительных системах с пакетной обработкой информации, работа с большими базами данных, управление вычислительными сетями и их ресурсами. Последнее направление – использование мейнфреймов в качестве больших серверов вычислительных сетей часто отмечается специалистами среди наиболее актуальных.

Исторически первыми появились БЭВМ, элементная база которых прошла путь от электронных ламп до интегральных схем со сверхвысокой степенью интеграции. И до сих пор мейнфреймы не потеряли своей актуальности благодаря их надежности и вычислительным мощностям [3].

2 РАЗРАБОТКА КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ БАЗЫ ДАННЫХ

Необходимо создать базу данных, в которой содержится информация о больших ЭВМ, а именно о технических характеристиках, специализации, фирмах производителей, производительности, производительности и периферийных устройствах.

В базе данных реализована возможность отдельного вывода сведений о классах производительности больших ЭВМ их моделей, рядом, а также фирм конструкторов, такое представление повышает удобство пользованием базой данных.

В базе данных имеется возможность каскадного обновления и удаления связных записей. Также администратор может вносить практически любые изменения [1].

При создании базы данных были использованы формы, что в совокупности с типом данных "мастер подстановок" повысит скорость ввода информации и поможет избежать неверного ввода параметров.

Использование отчётов позволит улучшить восприятие информации и обеспечит более корректный вывод данных [9].

Полученную модель БД представим в виде ER-диаграммы, рисунок 1.

Рисунок 1 – ER-диаграмма

3 ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ

Для разработки заданной базы данных выбрана СУБД Microsoft Access 2007.

С учетом типов данных и ограничений, принятых в MS Access, опишем требования к таблицам.

Таблица 1 – Требования к таблице «Производители»

Имя поля	Тип данных	Ограничения
Код	числовой	целое, ключевое поле, счетчик
Фирма-производитель	текстовый	целое

Таблица 2 – Требования к таблице «Модельный ряд»

Имя поля	Тип данных	Ограничения
Код	числовой	счётчик, целое, первичный ключ
Модельный Ряд	текстовый	совпадения не допускаются
Фирма-конструктор	текстовый	совпадения не допускаются
Год разработки	числовой	целое

Таблица 3 – Требования к таблице «Периферия»

Имя поля	Тип данных	Ограничения
Код	числовой	целое, ключевое поле, счетчик
Периферийный блок	текстовый	целое, совпадения не допускаются
Производитель	текстовый	целое

Таблица 4 – Требования к таблице «Модели»

Имя поля	Тип данных	Ограничения
Модель	текстовый	целое
Ряд	числовой	целое
Фирма-конструктор	числовой	целое
Периферийный блок	числовой	целое
Производительность	числовой	целое

Таблица 5 – Требования к таблице «Производительность»

Имя поля	Тип данных	Ограничения
Код	числовой	целое, ключевое поле, счетчик
Класс производительности	текстовый	совпадения не допускаются
Частота оп/сек	числовой	целое

Преобразуем ER-диаграмму в логическую схему базы данных (рисунок 2).

Модельный ряд

Код

Модельный Ряд

Фирма-конструктор

Год разработки

Производители

Код

Фирма-производитель

1

Модели

Модель

Ряд

Фирма-конструктор

Периферийный блок

Производительность

1

М

М

М

 

М

 

 

М

Периферия

Код

Периферийный блок

Производитель

 

 

Производительность

Код

Класс производительности

Частота оп/сек

М

 

 

1

 

 

1

 

Рисунок 2 – Логическая модель базы данных

Полученная модель базы данных находится в третьей нормальной форме, поэтому дальнейшая нормализация не требуется.

4 ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ

4.1 Создание таблиц

Таблица «Производители», рисунок 3.

Рисунок 3 - Таблица "Производители"

Таблица «Модельный ряд», рисунок 4.

Рисунок 4 - Таблица «Модельный ряд»

Таблицы «Модели», рисунок 5.

Рисунок 5 - Таблица «Модели»

Таблица «Периферия», рисунок 6.

Рисунок 6 - Таблица "Периферия"

Таблица «Производительность», рисунок 7.

Рисунок 7 - Таблица «Производительность»

4.2 Создание схемы данных

Между таблицами «Производители», «Модельный ряд», «Модели», «Периферия» и «Производительность» создаем связи типа один-ко-многим. При создании каждой связи выбираем свойства: Обеспечение целостности данных, каскадное обновление связанных полей, каскадное удаление связанных полей . Полученная схема данных представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Схема базы данных

4.3 Создание форм

Формы помогают представить информацию в удобном и понятном пользователю виде. Чаще всего формы основаны на табличных данных. MS Access позволяет создавать формы, которые можно использовать для ввода, управления, просмотра и печати данных [11].

СУБД MS Access позволяет выводить с помощью форм рисунки, узоры, кнопки, таблицы и так далее. Существует возможность разработки форм, наиболее удобных для работы пользователя, включающих записи различных связанных таблиц базы данных. Формы разрабатываются для интерактивной работы с данными, например, ввода новых данных, изменения имеющихся, удаления данных. Можно также создать форму для выполнения поисковых процедур по получению данных, отвечающих интересующим вас критериям.

К каждой таблице, с помощью мастера форм, создаем форму (рисунки 9-13).

Рисунок 9 - Интерфейс формы для таблицы «Производители»

Рисунок 10 - Интерфейс формы для таблицы «Модельный ряд»

Рисунок 11 - Интерфейс формы для таблицы «Модели»

Рисунок 12 - Интерфейс формы для таблицы «Периферия»

Рисунок 13 - Интерфейс формы для таблицы «Производительность»

Также создаем главную кнопочную форму, которая будет открываться при загрузке базы данных и позволяет осуществлять переход к другим формам, а также выйти из приложения, рисунок 17.

Рисунок 17 - Интерфейс главной кнопочной формы

4.4 Создание запросов

Запрос - это инструмент, позволяющий делать выборки данных по определённым условиям из таблиц базы данных. Настройка запроса в самом простом случае делается с помощью конструктора запросов. С помощью запроса можно выполнять действия с данными таблиц и обобщать данные таблицы. Запросы можно использовать как источники информации для форм и отчетов. Тогда в запросе используются данные из нескольких таблиц. MSAccess выполняет запрос каждый раз, когда открывается форма или отчет [10].

СУБД MS Access позволяет создавать запросы следующих типов:

запрос-выборка (предназначен для отбора данных, хранящихся в таблицах, и не изменяющий эти данные);

запрос-изменение (предназначен для изменения или перемещения дан-ных; к этому типу запросов относятся: запрос на добавление записей, запрос на удаление записей, запрос на создание таблицы, запрос на обновление);

запрос с параметром (позволяет определить одно или несколько условий отбора во время выполнения запроса).

Наиболее часто используемым типом запроса является запрос на выборку.

Результатом выполнения любого запроса является таблица с временным набором данных (динамический набор). Записи динамического набора могут включать поля из одной или нескольких таблиц базы данных [6].

В режиме конструктора создаем запросы (рисунки 15-30).

Рисунок 15 – Запрос по году разработки

Рисунок 16 – Результат запроса по году разработки

Рисунок 17 – Запрос по классу производительности

Рисунок 18 – Результат запроса по классу производительности

Рисунок 19 – Запрос по фирмам

Рисунок 20 – Результат запроса по фирмам

Рисунок 21 – Запрос по фирме и классу производительности

Рисунок 22 – Результат запроса по фирме и классу производительности

Рисунок 23 – Запрос по частоте

Рисунок 24 – Результат запроса по частоте

Рисунок 25 – Запрос с группировкой

Рисунок 26 – Результат запроса с группировкой

Рисунок 27 – Запрос с сортировкой по возрастанию

Рисунок 28 – Результат запроса с сортировкой по возрастанию

Рисунок 29 – Перекрестный запрос

Рисунок 30 – Результат перекрестного запроса

4.5 Создание отчётов

Отчеты дают возможность распечатать данные на бумаге или сгруппировать их в виде, удобном для анализа. Это более статичная категория представления данных [2].

Каждый пользователь, работающий с СУБД Access, 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.

На основе запросов с помощью мастера отчетов создаем отчеты (рисунки 31- 34).

Рисунок 31 – Отчет «Модели и класс производительности»

Рисунок 32 – Отчет «Модели и фирмы-производители»

Рисунок 33 – Отчет «Модели и частота оп/сек»

Рисунок 34 – Отчет «Перекрестный запрос»

4.6 Создание макросов

Макрос — это средство, которое позволяет автоматизировать задачи и добавить функциональные возможности в форм, отчетов и элементов управления. Например если кнопки Добавить в форму, связать событие OnClick кнопки для макроса и макрос содержит команды, что требуется выполнять каждый раз, когда она нажата кнопка.

С помощью макросов можно выполнить практически все действия над объектами Access из тех, которые были описаны в предыдущих главах.

Макрос в Access представляет собой структуру, состоящую из одной или нескольких макрокоманд, которые выполняются либо последовательно, либо в порядке, заданном определенными условиями. Набор макрокоманд в Access очень широк, с помощью макросов можно реализовать многое из того, что позволяют сделать процедуры на VBA. Каждая макрокоманда имеет определенное имя и, возможно, один или несколько аргументов, которые задаются пользователем. Например, при использовании макрокоманды ОткрытьФорму (OpenForm) в качестве аргументов необходимо задать, по крайней мере, имя открываемой формы и режим вывода ее на экран.

Создадим макрос для созданной базы данных, рисунок 35.

Рисунок 35 – Макрос для БД

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СУБД Microsoft Access – хорошее решение для предприятий, стремящихся оптимизироватьработу бизнеса в условиях постоянно изменяющегося рынка. По большей части это относится к предприятиям малого и среднего бизнеса, которых большинство среди компаний разных отраслей. Миллионы специалистов мира в области проектирования и разработки приложений используют СУБД Microsoft Access в своих решениях.

Применение возможностей СУБД Microsoft Access позволило создать базу данных, имеющую удобный пользовательский интерфейс, простую в использовании и не требующую больших затрат ресурсов.

Все данные хранятся в таблицах. Созданные связи между таблицами обеспечивают целостность данных. Наличие форм обеспечивает простоту в работе с данными. Просмотр, изменение, добавление данных может проводиться не в режиме таблицы, а в режиме форм. Созданные запросы позволяют организовать поиск необходимой информации в базе данных. Отчеты позволяют представить и распечатать информацию в удобном для пользователя виде. Кроме того, возможности Microsoft Access позволяют производить усовершенствование базы данных, гибко реагируя на возникающие потребности.

В данной пояснительной записке к курсовой работе показан полный путь создания базы данных, начиная с анализа предметной области и заканчивая практической реализацией поставленной задачи средствами СУБД Microsoft Access, результатом которой является создание базы данных «Большие ЭВМ».

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Аллен Дж. Тейлор. SQL для чайников. – Издательство: Вильямс, 2014. -416 с.

Бекаревич Ю. Самоучитель MSOfficeAccess 2016 - СПб., БХВ-Петербург, 2016.- 408 с.

Годин В. Базы данных. Проектирование. Практикум. Учебное пособие. – Издательство: Юрайт-М, 2016. -292 с.

Голицына О.Л., Максимов Н.В., Попов И.И. Базы данных: Учебное пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА – М, 2012. – 352 с.

Грабер М. SQL для простых смертных. – Издательство: Лори, 2014. -378с.

Джеймс Р. Грофф, Пол Н. Вайнберг, Эндрю Дж. Оппель. SQL. Полное руководство. – Издательство: Вильямс, 2014. -960 с.

Карпова Т. С. Базы данных: модели, разработка, реализация. – СПб.: Питер, 2013. –304 с.

Крёнке Д. Теория и практика построения баз данных. 8-е изд. – СПб.: Питер, 2012. – 800 с.

КумсковаИ. Базы данных. – Издательство: КноРус, 2017. - 625 с.

Мартишин С., Симонов В., Храпченко М. Базы данных. Практическое примечание СУБД SQL и NoSOL. Учебное пособие. – Издательство: Форум, Инфра-М, 2016. -368 с.

Ульман Дж. Основы систем баз данных. - М., Финансы и статистика, 2012. - 438 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Антиплагиат:

Код для цитирования: Скопировать