Контрольная работа по "Информатике"

Задание на контрольную  работу по дисциплине

«Информационные технологии в ландшафтной архитектуре»

 

Вариант № 17

 

1. Языки баз данных

 

2. Понятие геоинформационного картографирования

 

3. Для данной схемы базы данных составить запросы:

• найти насаждения, которые плодоносят в сентябре;

• найти на плане вини и сливы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Задание № 1: Языки баз  данных………………………………………………………4

1. Текстовые базы данных.........................................................................................4

2. Реляционные базы данных

2.1. Обзор языка SQL..............................................................................................7

2.2. Основы синтаксиса языка SQL.....................................................................11

2.3. Типы данных языка SQL…………………………………………………...11

Задание № 2: Понятие геоинформационного картографирования………………...14

Задание № 3: Для схемы базы данных составить запросы…………………………17

Список используемой литературы………………………………………………..20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание № 1: Языки баз данных

 

База данных – это  организованное собрание данных, которые обладают свойствами структурированности и взаимосвязанности, а также независимости от прикладных программ. Простым примером неэлектронной базы данных  является обычная библиотека, в которой хранятся  книги, периодические издания и прочие документы.

История развития компьютерной техники – это история непрерывного движения от языка и уровня коммуникации машины к уровню пользователя. Если первые машины требовали от пользователя оформления того, что ему нужно (то есть написания программ в машинных кодах), то языки программирования четвертого уровня (4GLs) позволяли конечным пользователям, не являющимся профессиональными программистами, получать доступ к информации без детального описания каждого шага, но только со встроенными предопределенными типами данных – например, таблицами.

 

1. Текстовые базы данных

 

Основной целью любой  текстовой БД является хранение, поиск  и выдача документов, соответствующих  запросу пользователя. Такие документы принято называть релевантными. Ввиду того, что автоматизированный поиск документов на естественных языках достаточно затруднен, возникает вопрос о проектировании некоторых формальных языков, предназначенных для отображения основного смыслового содержания документов и запросов в БД.

Такие языки называют информационно-поисковыми. В настоящее время разработано достаточно большое количество информационно-поисковых языков, которые отличаются не только по своим изобразительным свойствам, но и по степени семантической силы.

В основе подхода к  построению классификационных языков лежит представление о том, что накопленные знания могут быть разделены на взаимоисключающие классы и подклассы. Существует система правил, которой должен подчиняться любой язык классификационного типа, в частности:

• деление отраслей знаний на классы и подклассы проводится по одному основанию;
• подклассы должны исключать друг друга;
• при делении классов на подклассы должна соблюдаться непрерывность.

Информационно-поисковые языки, получившие название дескрипторных, основаны на применении принципов координатного индексирования, при котором смысловое содержание документа может быть с определенной степенью точности и полноты задано списком ключевых слов, содержащихся в тексте.

Дескрипторные языки привязаны к лексике текстов. Ключевые слова из текстов выбираются исходя из разных целей, соответственно, критерии выбора могут различаться. Для построения дескрипторного языка критерием отбора ключевых слов, как правило, служат информативность слова и частота его встречаемости в тексте.

Универсальными структурами  дескрипторного языка являются лексические  единицы, парадигматические и синтагматические отношения.

Лексическая единица – наименьшая смысловая единица, задаваемая при построении языка.

В большинстве автоматизированных информационных систем при индексировании документов и запросов применяется контроль с помощью тезауруса. Контроль может осуществляться в автоматизированном или ручном режиме. По сути дела тезаурус представляет собой словарь-справочник, в котором присутствуют все лексические единицы дескрипторного информационно поискового языка с введенными парадигматическими отношениями. Парадигматические отношения могут задаваться как:

• отношения вид – род  (вышестоящий дескриптор);
• отношения род – вид  (нижестоящие дескрипторы);
• синонимы;
• ассоциативные связи

В тезаурусы помещаются дескрипторы и недескрипторы, хотя существуют тезаурусы только из дескрипторов.

Как дескрипторы, так  и недескрипторы приводят к единой грамматической форме. Как правило, дескрипторы употребляются в форме существительных или именных словосочетаний. Тезаурус может быть построен по принципу дескрипторных статей, состоявших из заглавного дескриптора и списка дескрипторов и недескрипторов с обозначением парадигматических отношений. Тезаурус может быть двуязычным. В этом случае эквивалентный дескриптор на иностранном языке должен быть обозначен.

Парадигматические отношения представляют собой внетекстовые отношения между лексическими единицами. На их основании происходит группировка лексических единиц в парадигмы.

Синтагматические  отношения представляют собой отношения лексических единиц в тексте, т.е. они выражают семантику контекста.

При переводе основного  смыслового содержания документов и  запросов с естественного языка  на дескрипторный информационно – поисковый язык существуют определенные правила, называемые системой индексирования. Результатом перевода документа является поисковый образ документа, а запроса – поисковый образ запроса.

Из перечисленных информационно-поисковых языков именно дескрипторные языки наилучшим образом приспособлены для описания документов и запросов при автоматизированном поиске в текстовых БД. Языки эти обладают таким преимуществом, как гибкость, открытость, близость к естественному языку; это языки двухуровневые (уровень ключевых слов и уровень дескрипторов). Дескрипторные информационно – поисковые языки позволяют формулировать документы  и запросы в разных терминах. К основным недостаткам языков данного класса можно отнести недостаточную полноту описания смыслового содержания документов и запросов.

 

 

 

2. Реляционные базы данных

 

В реляционных базах данных (Relational Database System, RDBS) все данные отображаются в двумерных таблицах. База данных, таким образом, это ни что иное, как набор таблиц. Для обеспечения комбинирования таблиц, для определения связей между данными, используется языки, подобные SQL (IBM), Quel (Ingres) и RDO (Digital Equipment), причем стандартом отрасли в настоящее время стал язык SQL, поддерживаемый всеми производителями реляционных систем управления базами данных (СУБД).

 

1.  Обзор языка SQL

 

Язык SQL (Structured Query Language – Структурированный Язык Запросов) представляет собой стандартный высокоуровневый язык описания данных и манипулирования ими в системах управления базами данных (СУБД), построенных на основе реляционной модели данных.

Язык SQL был разработан фирмой IBM в конце 70-х годов. Первый международный стандарт языка был  принят международной стандартизирующей  организацией ISO в 1989 г., а новый (более  полный) – в 1992 г. В настоящее время все производители реляционных СУБД поддерживают с различной степенью соответствия стандарт SQL92.

Единственной структурой представления данных (как прикладных, так и системных) в реляционной  базе данных (БД) является двумерная  таблица. Любая таблица может рассматриваться как одна из форм представления теоретико-множественного понятия «отношение» (relation), отсюда название модели данных – реляционная.

В реляционной модели данных таблица обладает следующими основными свойствами:

• идентифицируется уникальным именем;
• имеет конечное (как правило, постоянное) ненулевое количество столбцов;
• имеет конечное (возможно, нулевое) число строк;
• столбцы таблицы идентифицируются своими уникальными именами и номерами;
• содержимое всех ячеек столбца принадлежит одному типу данных (т.е. столбцы однородны), содержимым ячейки столбца не может быть таблица;
• строки таблицы не имеют какой-либо упорядоченности и идентифицируются только своим содержимым (т.е. понятие номер строки не определено);
• в общем случае ячейки таблицы могут оставаться пустыми (т.е. не содержать какого-либо значения), такое их состояние обозначается как NULL.

На содержимое таблиц допустимо накладывать ограничения  в виде:

• требования уникальности содержимого каждой ячейки какого-либо столбца и/или совокупности ячеек в строке, относящихся к нескольким столбцам;
• запрета для какого-либо столбца (столбцов) иметь пустые (NULL) ячейки.

Ограничение в виде требования уникальности тесно связано с  понятием ключа таблицы. Ключом таблицы называется столбец или комбинация столбцов, содержимое ячеек которого(ых) используется для прямого доступа (быстрого определения местоположения) к строкам таблицы. Различают ключи первичный (он может быть только единственным для каждой таблицы) и вторичные. Первичный ключ уникален и однозначно идентифицирует строку таблицы. Столбец строки, определенный в качестве первичного ключа, не может содержать пустое (NULL) значение в какой-либо своей ячейке. Вторичный ключ определяет местоположение, в общем случае, не одной строки таблицы, а нескольких подобных (в любом случае ускоряя доступ к ним, хотя не в такой степени как ключ первичный).

Ключи используются внутренними механизмами  СУБД для оптимизации затрат на доступ к строкам таблиц (путем, например, их физического упорядочения по значениям ключей или построения двоичного дерева поиска).

 

 

Основными операциями над таблицами являются следующие.

1. Проекция – построение новой таблицы из исходной путем включения в нее избранных столбцов исходной таблицы.
2. Ограничение – построение новой таблицы из исходной путем включения в нее тех строк исходной таблицы, которые отвечают некоторому критерию в виде логического условия (ограничения).
3. Объединение – построение новой таблицы из 2-ух или более исходных путем включения в нее всех строк исходных таблиц (при условии, конечно, что они подобны).
4. Декартово произведение – построение новой таблицы из 2-ух или более исходных путем включения в нее строк, образованных всеми возможными вариантами конкатенации (слияния) строк исходных таблиц. Количество строк новой таблицы определяется как произведение количеств строк всех исходных таблиц.

Перечисленные выше 4 операции создают базис, на основе которого может быть построено большинство (но не все) практически полезных запросов на извлечение информации из реляционной БД.

Кроме перечисленных выше в языке SQL реализованы операции модификации  содержимого строк таблицы и  пополнения таблицы новыми строками (что теоретически может рассматриваться  как операция объединения), а также операции управления таблицами.

Рассмотренные выше операции над таблицами реляционной БД обладая функциональной полнотой, будучи реализованы на практике в своем  чистом каноническом виде, как правило, крайне неэкономичны (в первую очередь  это относится к комбинации операций ограничения и декартового произведения). Разработчики реальных реляционных СУБД прибегают к всевозможным приемам и ухищрениям для уменьшения вычислительных затрат (в первую очередь, машинного времени) при выполнении этих операций. Общим способом, нашедшим отражение в языке SQL, повышения эффективности выполнения запросов в реляционных СУБД  являются использование ключей индексов.

Индексом называется скрытая от пользователя вспомогательная управляющая структура, обеспечивающая прямой (или квази-прямой) метод доступа к строкам таблицы, позволяющий исключить последовательный просмотр всех строк таблицы для обнаружения отвечающих некоторому критерию поиска. Индексы неявным образом (скрытно от пользователя) автоматически создаются для всех ключей таблицы.