Шпаргалка по "Информатике"

Растровую графику  применяют при разработке электронных  и полиграфических изданий. Иллюстрации, подготовленные художниками на традиционных носителях, сканируют или фотографируют. Для ввода растровых изображений в компьютер используют сканеры, цифровые фото- и видеокамеры. В Интернете также используются растровые изображения.

К недостаткам  растровых изображений относят  большой их объём и невозможность  сильного увеличения рисунка, так как  становятся видными составляющие его точки. Этот эффект называют пикселезацией.

Распространённый  редактор растровой графики – Paint – входит в состав ОС Windows и вызывается из подменю “Стандартные”, находящемся  в меню “Программы”.

Векторное изображение  представляет графический объект, состоящий из элементарных отрезков и дуг. Положение этих элементарных объектов определяется координатами точек и длиной радиуса. При этом основным элементом векторного изображения является не точка, а линия. Следовательно, линия – элементарный объект векторного изображения.

Для каждой линии  указывается её характер (сплошная, пунктирная, штрих-пунктирная), толщина  и цвет. К другим свойствам линии  относят её форму. Замкнутые линии  можно заполнить каким-нибудь цветом, текстурой или картой. Любая простая линия имеет две вершины, называемые узлами.

 

Информация  о векторном изображении кодируется как обычная буквенно-цифровая и  обрабатывается специальными программами. При каждом отображении векторное  изображение перерисовывается компьютером, что несколько замедляет работу, но позволяет получать изображения с высоким разрешением.

 

В векторной  графике объём памяти, занимаемый линией, не зависит от её размеров, так  как линия представляется формулой или её параметрами. Сложные объекты (ломаные линии, различные геометрические фигуры) представляются в виде совокупности элементарных графических объектов. Любой объект состоит из совокупности связанных линий. Это обстоятельство определило ещё одно название данного явления – объектно-ориентированная графика.

 

На экран  компьютера изображение выводится  в виде точек. При этом программа  перед выводом изображения производит вычисление координат экранных точек  отображаемого объекта. Аналогичные  вычисления производятся и при выводе объектов на печать. Это обстоятельство вызвало появление другого названия данного метода – вычисляемая графика.

 

Векторная графика  предназначена для создания иллюстраций  и широко используется в рекламном  деле, дизайне, редакционном и издательском деле. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простых геометрических элементов, проще выполняются с помощью векторной графики. При этом размер символов может изменяться в широких пределах. Такие шрифты называют масштабируемыми. Например, технология True Type, разработанная компаниями Microsoft и Apple Computer, описывает способ отображения символов в тексте. Векторные методы также широко применяются в автоматизированных системах проектирования (computer-aided design, CAD), используемых для работы со сложными трёхмерными объектами.

 

Однако векторная  технология не позволяет достичь  фотографического качества изображений  объектов, как при использовании  растровых методов.

 

Работать с  векторными рисунками можно с  помощью редактора Corel DRAW и др. Наиболее популярны векторные форматы: WMF, CDR, DXF.

 

Фрактальные графические  изображения создаются автоматически  с помощью специальных математических вычислений, то есть путём программирования, а не рисования. Фрактальная графика  обычно используется в оформительских работах и развлекательных программах.

 

 

Для просмотра, масштабирования и конвертирования  графических файлов используются различные  программы. Наиболее популярной из них  считается ACD See фирмы ACD System.

 

Для создания презентаций  широко используется программа PowerPoint. Она входит в состав разработанного фирмой Microsoft пакета MS Office и является полнографическим пакетом, который служит для создания на компьютере презентаций, рекламных роликов и аналогичных материалов, например, слайд-фильмов.

 

 

Информационные  технологии охватывают и обслуживают практически все сферы жизнедеятельности людей. Где бы они ни применялись, практически всегда ИТ связаны с обработкой информации. Используемые при этом методы могут совпадать с перечисленными выше, а могут и отличаться от них.

 

21.Базы данных. Модели данных. Реляционные модели базы данных.

Под базой данных понимается множество взаимосвязанных  элементарных групп данных (информации), которые могут обрабатываться одной  или несколькими прикладными  системами. Система базы данных состоит  из базы данных; программного обеспечения общего назначения, которая называется системой управления базой данных (СУБД), и служит для управления базой данных; соответствующего оборудования и людей.

 

            Каждая СУБД должна удовлетворять  следующим требованиям:

 

·   обеспечивать пользователю возможность создавать  новые БД и определять их схему (логическую структуру данных) с помощью специального языка — языка определения  данных; поддерживать разнообразные  представления одних и тех  же данных;

 

·   позволять «запрашивать» данные и изменять их с помощью языка запросов, или языка манипулирования данными; допускать интеграцию и совместное использование данных различными приложениями;

 

·   поддерживать хранение очень больших массивов данных, измеряемых гигабайтами и более, в течение долгого времени, защищая их от случайной порчи и неавторизованного использования, а также — обеспечивать модификацию БД и доступ к данным путем запросов, т.е. гарантировать безопасность и целостность данных;

 

·   контролировать доступ к данным одновременно для многих пользователей; исключать влияние запроса одного пользователя на запрос другого и не допускать одновременный доступ, который может испортить данные, т.е. гарантировать управление параллельным доступом к данным.

 

  Система с базой данных состоит из следующих компонентов:

 

·   Пользователи, т.е. люди, которые используют данные.

 

·   Приложения, т.е. программы пользователей, которым  требуются данные из системы.

 

·   СУБД –  программное обеспечение, которое  управляет доступом к данным и обеспечивает указанные функциональные возможности системы с базой данных.

 

·   Данные, т.е. строки, хранящиеся в файлах.

 

·   Система-хост – компьютерная система, в которой  хранятся файлы. Доступ к строкам  данных осуществляется системой-хостом. Роль СУБД состоит в том, чтобы генерировать запросы, позволяющие использовать функциональные возможности системы управления файлами системы-хоста для обслуживания различных приложений. СУБД – это дополнительный уровень программного обеспечения, надстроенный над программным обеспечением системы-хоста.

 

            Таким образом, систему с БД  можно представить в виде следующей  последовательности уровней:

 

 

 

  На самом  нижнем уровне находятся данные, хранящиеся в физических файлах (физическая память БД). На верхнем уровне – приложений с их собственными представлениями одних и тех же физических данных. Каждой представление БД – это определенная логическая структура, построенная из лежащих в основе физических данных. Чтобы обеспечить интерфейс между физической памятью БД и ее разнообразными логическими версиями (множеством поддерживаемых представлений) СУБД, в свою очередь должна состоять из нескольких уровней.

 

Ядром любой  БД является модель данных, с помощью  которой могут быть представлены объекты, предметные области и взаимосвязи между ними.

 

Модель данных – совокупность структур данных и  операции их обработки.

Существует  несколько видов моделей данных, к которым можно отнести:

- иерархическую;

- сетевую;

- реляционную;

- постреляционную;

- объектно–ориентированную;

- многомерную. 

 

Иерархическая и сетевая модели данных стали  применяться в системах управления БД в начале 60–х годов. В начале 70–х годов была предложена реляционная  модель данных (Эдгар Кодд), которая  является на сегодняшний момент самой  распространенной.

В реляционной  модели данных объекты и взаимосвязи  между ними представляются с помощью  таблиц, которые характеризуются  следующими свойствами:

- каждый столбец  имеет уникальное имя; 

- одинаковые  строки в таблице отсутствуют; 

- порядок следования  строк и столбцов может быть произвольным.

 

Основное назначение модели данных состоит в том, чтобы  дать возможность представить в  целом информационную картину без  отвлекающих деталей, связанных  с особенностями хранения. Оно  является инструментом, с помощью  которого разрабатывается стратегия получения любых данных, хранящихся в базе данных.

 

Существует  несколько видом моделей данных, к которым можно отнести иерархическую, сетевую, реляционную, постреляционную  и объектно–ориентированную модели данных.

 

Иерархическая и сетевая модели данных стали применяться в системах управления базами данных в начале 60-х годов. В начале 70-х годов была предложена реляционная модель данных.

Иерархическая модель данных

Представляет  сбой совокупность элементов, связанных  между собой по определенным правилам. Иерархическая модель данных строится по принципу иерархии типов объектов, то есть один тип объекта является главным, а остальные, находящиеся на низших уровнях иерархии, – подчиненными. Между главным и подчиненными объектами устанавливается взаимосвязь «один ко многим».

 

Узлы и ветви  образуют иерархическую древовидную  структуру. Узел является совокупностью  атрибутов, описывающих объект. Наивысший  в иерархии узел называется корневым (это главный тип объекта). Корневой узел находится на первом уровне. Зависимые узлы (подчиненные типы объектов) находятся на втором, третьем и др. уровнях.

 

Объекты, связанные  иерархическими отношениями, образуют ориентированный граф.

Основные понятия  иерархической структуры:

- узел (элемент)  – совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект (на схеме это вершины графа). Каждый узел, находящийся на более низком уровне, связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Узел может иметь только одного родителя. Иерархическое дерево имеет только оду вершину (корень), неподчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне.

- уровень;

- связь.

 

Основные операции манипуляции с БД: поиск элемента в БД; переход от одного дерева к  другому; перемещение от записи к записи внутри дерева; вставка некоторой записи; удаление элемента.

Достоинства: эффективное  использование памяти и неплохие показатели временных затрат на выполнение операций; пригодны для формирования БД с теми данными, которые сами по себе имеют иерархическую структуру.

Недостатки: громосткость; сложность физической реализации для  больших древовидных структур.

 

Сетевая модель данных

Данные в  такой модели представлены в виде коллекции записей, а связи –  в виде наборов. Сетевая модель –  это граф с записями в виде узлов графа и наборами в виде его ребер. В основу положены графы произвольной структуры, которые отражает взаимосвязи между данными в этой модели.

 

На формирование связей особых ограничений не накладывается  в противовес иерархический модели данных. В иерархической модели каждый потомок может иметь связь только с одним родителем, а в сетевой – с несколькими.

 

Основные операции манипуляции с БД: поиск элемента в БД; переход от предка к некоторому потомку; переход от потомка к  предку; вставка новой записи; удаление записи и др.

Достоинства: эффективное  использование затрат памяти (ресурсы) при манипулировании данными; использовать для решения многих задач из–за  различных связей.

Недостатки: сложность  физической реализации; жесткость связи  между элементами данных накладывает ряд ограничений на удобство манипуляции данными; ослаблен контроль целостности связей между записями.

 

Реляционная модель данных

Эти модели характеризуются  простотой структуры данных, удобными для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных. Реляционная модель ориентирована на организацию данных виде двумерных таблиц.

 

Каждая реляционная  таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами: все столбцы в таблице – однородные (имеют одинаковый тип); каждый столбец имеет уникальное имя; одинаковые строки в таблице отсутствуют; порядок следования строк и столбцов может быть произвольным. Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или записям, а столбцы – атрибутам отношений, доменам, полям.

 

Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую  запись, называется простым ключом (ключевым полем). Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица БД имеет составной ключ. Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы (возможно совпадение ключей), в противном случае нужно ввести в структуру первой таблицы внешний ключ – ключ второй таблицы.