Контрольная работа: Характеристика информационных систем
На протяжении многих лет механизмы (способы) связи между компьютером и дисплеем непрерывно видоизменялись, всё более совершенствуясь. Для подключения дисплея к компьютеру необходима соответствующая карта — видеоадаптер.
Основные пользовательские характеристики:
Размер экрана по диагонали. Измеряется в дюймах. Имеются 14", 15", 17", 21" и др. мониторы.
Размер зерна экрана — расстояние в миллиметрах между двумя соседними люминофорами одного цвета. Меньший размер зерна соответствует более резкой и контрастной картинке, создавая общее впечатление чистоты цвета и чёткого контура изображения. У мониторов разного типа размер зерна экрана может находиться в пределах от 0,18 до 0,50 мм. Наиболее оптимальными для восприятия считаются мониторы с зерном экрана от 0,24 до 0,28 мм.
Разрешающая способность — число пикселей (точек экрана) по горизонтали и вертикали. Эта характеристика определяет контрастность изображения. Она зависит от размера экрана и размера зерна экрана, но может изменяться (в определённых пределах) с помощью программной настройки.
Число передаваемых цветов. Начиная со стандарта VGA, любой монитор способен отображать столько цветов, сколько обеспечивает видеокарта, вернее, объём памяти видеокарты.
Видеокарта — это устройство, управляющее дисплеем и обеспечивающее вывод изображений на экран. Она определяет разрешающую способность дисплея и количество отображаемых цветов.
Сигналы, которые получает дисплей (числа, символы, изображения и сигналы синхронизации) формируются именно видеокартой.
Возможности ПК по отображению информации определяются совокупностью (и совместимостью) технических характеристик дисплея и его видеокарты, то есть видеосистемы в целом.
Практически все современные видеокарты принадлежат к комбинированным устройствам и помимо главной своей функции — формирования видеосигналов — осуществляют ускорение выполнения графических операций. Для этого на видеокарте устанавливаются специальные процессоры, позволяющие выполнять многие операции с графическими данными без использования центрального процессора. Такие устройства называются видеоадаптерами или видеоакселераторами. Они значительно ускоряют вывод информации на экран дисплея при работе с графическими программными оболочками, трёхмерной графикой и при воспроизведении динамических изображений.
Видеокарта состоит из:
- набора микросхем (или одной интегрированной микросхемы — видеоакселератора);
- цифроаналогового преобразователя данных, находящихся в видеопамяти, в видеосигнал;
- видеопамяти;
- самой платы с разъёмами.
В настоящее время насчитывается более 30 модификаций видеокарт, различающихся конструкцией, параметрами и стандартами. Классификация видеокарт по принятым стандартам приведена в таблице 1:
Таблица 1
| Название видеокарты | Название монитора | Разрешение | Объём видеопамяти | Количество отображаемых цветов |
| MDA — Monochrome Display Adapter | MD | 720x350 | 64 бита - 128 Кб | 2 |
| CGA — Color Graphics Adapter | CD | 640x200 | 128Кб | 16 |
| HGC — Hercules Graphics Card | MD + | 720x348 | 128Кб | 2 |
| EGA (1984) – Enhanced Graphics Adapter | ECD | 640x350 | 128 б - 512Кб | 16 - 64 |
| VGA (1987) — Video Graphics Array | BCD | 640x480 | 256 - 512 Кб | 256 |
| SVGA — Super VGA | BCD | 800x600 | 256 Кб - 1Мб | 256 - 16 млн. |
| XGA — extended Graphics Array | ECD | 1600x1200 | 1- 4 Мб | 16 млн. |
3. Системы управления базами данных
Всякая прикладная программа является отображением какой-то части реального мира и поэтому содержит его формализованное описание в виде данных. Крупные массивы данных размещают, как правило, отдельно от исполняемого программы, и организуют в виде Базы данных. Начиная с 60-х годов для работы с данными, стали использовать особые программные комплексы, называемые системами управления базами данных (СУБД).
Системы управления базами данных отвечают за:
- физическое размещение данных и их описаний;
- поиск данных;
- поддержание баз данных в актуальном состоянии;
- защиту данных от некорректных обновлений и несанкционированного доступа;
-обслуживание одновременных запросов к данным от нескольких пользователей (прикладных программ).
Хранение в базе данных имеют определенную логическую структуру, то есть, представлены некоторой моделью, поддерживаемой СУБД. К числу важнейших относятся следующие модели данных:
- иерархическая;
- сетевая;
- реляционная;
- объектно-ориентированная.
В иерархической модели данные представляются в виде древовидной (иерархической) структуры. Она удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией и громоздка для информации со сложными логическими связями.
Сетевая модель означает представление данных в виде произвольного графа. Достоинством сетевой и иерархической моделей данных является возможность их эффективной реализации показателей затрат памяти и оперативности. Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе.
Реляционная модель данных (РМД) название получила от английского термина Relation – отношение. Модель данных описывает некоторый набор родовых понятий и признаков, которыми должны обладать все конкретные СУБД и управляемые ими БД, если они основываются на этой модели.
Объектно-ориентированная модель – это когда в базе хранятся не только данные, но и методы их обработки в виде программного кода. Это перспективное направление, пока также не получившее активного распространения из-за сложности создания и применения подобных СУБД.
Базы данных – это совокупность записей различного типа, содержащая перекрестные ссылки.
Файл – это совокупность записей одного типа, в котором перекрестные ссылки отсутствуют.
Более того, в определении нет упоминания о компьютерной архитектуре. Дело в том, что, хотя в большинстве случаев БД действительно представляет собой один или (чаще) несколько файлов, физическая их организация существенно отличается от логической. Таблицы могут храниться как в отдельных файлах, так и вместе. И, наоборот, для хранения одной таблицы иногда используются несколько файлов. Для поддержки перекрестных ссылок и быстрого поиска обычно выделяются дополнительные специальные файлы.
Поэтому при работе с базами данных обычно применяются понятия более высокого логического уровня: запись и таблица, без углубления в подробности их физической структуры.
Таким образом, сама по себе база данных – это только набор таблиц с перекрестными ссылками. Чтобы универсальным способом извлекать из нее группы записей, обрабатывать их, изменять и удалять, требуются специальные программы, называющиеся СУБД.
По характеру использования СУБД делят на персональные (СУБДП) и многопользовательские (СУБДМ).
К персональным СУБД относятся VISUAL FOXPRO, ACCESS и др. К многопользовательским СУБД относятся, например, СУБД ORACLE и INFORMIX.
Многопользовательские СУБД включают в себя сервер БД и клиентскую часть, работают в неоднородной вычислительной среде, допускаются разные типы ЭВМ и различные операционные системы. Поэтому на базе СУБДМ можно создать информационную систему, функционирующую по технологии клиент-сервер. Универсальность многопользовательских СУБД отражается соответственно на высокой цене и компьютерных ресурсах, требуемых для поддержки.
Персональные СУБД представляют собой совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД.
Для обработки команд пользователя или операторов программ в СУБДП используются интерпретаторы команд (операторов) и компиляторы. С помощью компиляторов в ряде СУБДП можно получать исполняемые автономно приложения – exe – программы.
Обеспечение безопасности достигается СУБД шифрованием прикладных программ, данных, защиты паролем, поддержкой уровней доступа к базе данных, к отдельной таблице.
Расширение возможностей пользователя СУБДП достигается за счет подключения систем распространения Си и Ассемблера.
Поддержка функционирования в сети обеспечивается:
- средствами управления доступом пользователей к совместно используемым данным, т.е. средствами блокировки файлов (таблиц), записей, полей, которые в разной степени реализованы в разных СУБДЛ;
- средствами механизма транзакций, обеспечивающими целостность БД при функционировании в сети.
Теперь рассмотрим функции СУБД немного подробнее.
1. Определение данных.
СУБД должна допускать определения данных (внешние схемы, концептуальную схему, внутреннюю схему, а также все связанные отображения) в исходной форме и преобразовывать эти определения в форму соответствующих объектов. Иначе говоря, СУБД должна включать в себя компонент языкового процессора для различных языков определений данных. СУБД должно также «понимать» синтаксис языка определений данных.
2. Обработка данных.
СУБД должна уметь обрабатывать запросы пользователя на выборку, изменение или удаление существующих данных в базе данных или добавление новых данных в базу данных. Другими словами, СУБД должна включать в себя компонент процессора языка обработки данных.
Запросы языка обработки данных бывают «планируемые» и «не планируемые».
Планируемый запрос – это запрос, необходимость которого предусмотрена заранее. Администратор базы данных, возможно, должен настроить физический проект БД таким образом, чтобы гарантировать достаточное быстродействие для таких запросов.
Не планируемый запрос – это, наоборот, специальный запрос, необходимость которого не была предусмотрена заранее. Физический проект БД может подходить, а может и не подходить для рассматриваемого специального запроса. В общем, получение возможной наибольшей производительности для не планируемых запросов представляет собой одну из проблем СУБД.
3. Безопасность и целостность данных.
СУБД должна контролировать пользовательские запросы и пресекать попытки нарушения правил безопасности и целостности, определенные АБД.
4. Восстановление данных и дублирование.
СУБД или другой связанный с ней программный компонент, обычно называемый администратором транзакций, должны осуществлять необходимый контроль над восстановлением данных и дублированием.
5. Словарь данных.
СУБД должна обеспечить функцию словаря данных. Сам словарь данных можно по праву считать БД (но не пользовательской, а системой). Словарь «содержит данные о данных» (иногда называемые метаданными), т.е. определения других объектов системы. В частности, исходная и объектная формы различных схем (внешних, концептуальных и т.д.) и отображений будут сохранены в словаре. Расширенный словарь будет включать также перекрестные ссылки, показывающие, например, какие из программ какую часть БД используют, какие отчеты требуются тем или иным пользователем, какие терминалы подключены к системе и т.д. Словарь может быть интегрирован в определяемую им БД, а значит, должен содержать описание самого себя. Конечно, должно быть возможность обращения к словарю, как и к другой БД, например, для того узнать, какие программы и/или пользователи будут затронуты при предполагаемом внесении изменения в систему.
6. Производительность.
Очевидно, что СУБД должна выполнять все указанные функции с максимально возможной эффективностью. Управляющим компонентом многих СУБД является ядро, выполняющее следующие функции:
- управление данными во внешней памяти;
- управление буферами оперативной памяти (рабочими областями, в которые осуществляется подкачка данных из базы для повышения скорости работы);
- управление транзакциями (это последовательность операций над БД, рассматривающих СУБД как единое целое).
информация цифровой сканер дисплей
4. Технология создания карт средствами MapInfo
Геоинформационная система MapInfo была разработана в начале 90-х годов фирмой Mapping Information Systems Corporation (USA). На сегодняшний день этот пакет является одним из наиболее популярных пакетов на рынке настольных геоинформационных систем.
MapInfo предназначена для:
− создания и редактирования карт;
− визуализации и дизайна карт;
− создания тематических карт;
− пространственного и статистического анализа графической и семантической информации;
− геокодирования;
− работы с базами данных, в том числе через ODBC;
− вывода карт и отчетов на принтер/плоттер или в графический файл.
Среди многих географических информационных систем MapInfo отличается хорошо продуманным интерфейсом, оптимизированным набором функций для пользователя, удобной и понятной концепцией работы, как с картографическими, так и с семантическими данными.
MapInfo совмещает преимущества обработки данных, которыми обладают базы данных, и наглядность карт, схем и графиков. В MapInfo совмещены эффективные средства анализа и представления данных.
Встроенный язык MapBasic позволяет каждому пользователю построить свою ГИС, ориентированную на решение конкретных прикладных задач, снабженную меню, разработанными специально для этого приложения.
Основные достоинства MapInfo:
1. Легкость в освоении. Пользователю пакета MapInfo предоставлен понятный и удобный интерфейс, а картографические преобразования, насколько это возможно, скрыты. Операции, поддерживающие общение с базой данных, просты и понятны.
2. Просмотр данных в любом количестве окон трех видов: окнах Карт, Списков и Графиков.
3. Технология синхронного представления данных позволяет открывать одновременно несколько окон, содержащих одни и те же данные, причем изменение данных в одном из окон сопровождается автоматическим изменением представления этих данных во всех остальных окнах.
4. Работа с растром. В рассматриваемом пакете довольно просто решен вопрос загрузки растра и привязки его к конкретной географической проекции. Необходимым моментом является то, что пользователь должен знать точные координаты не менее 3-х точек. Пока нет возможности поворачивать или растягивать растровое изображение в самом пакете, но существуют приложения, написанные его пользователями, которые успешно решают эту задачу.
5. Визуализация данных. Этот режим предоставляет пользователю возможность отобразить на карте табличные данные в различном виде. Например, в виде масштабируемых символов, диаграмм, цветовой раскраски площадных объектов или линий и т.д.
Представив данные на карте, пользователь видит ситуацию, а не сухие цифры, за ней стоящие.
6. Средства геоинформационного анализа. MapInfo поддерживает создание буферных зон, формирование производных объектов, графический редактор для создания и изменения объектов и т.д.
Пользователь может создавать тематические карты, т.е. раскрашивать и оформлять географические объекты в зависимости от параметров, создавать и сохранять собственные шаблоны для тематических карт.
7. Средства и процедуры группирования географических объектов позволяют оперативно анализировать и прогнозировать различные ситуации.
8. Создание отчетов и распечаток. Прямо из MapInfo можно создавать и распечатывать отчеты с фрагментами карт, таблицами, графиками и надписями на печатающем устройстве практически любого типа и размера. Вывод на печать осуществляется через стандартные драйверы.
9. Работа в различных вычислительных системах. MapInfo работает на PC (Windows 95/NT), Macintosh, Sun O/S, HP UNIX и др. платформах. При этом интерфейс пользователя одинаков во всех системах. Файлы данных и компилированные программы на языке MapBasic переносимы с платформы на платформу. Данные в формате MapInfo, поставляемые на CD-ROM, воспринимаются всеми перечисленными системами.
10. Наличие встроенного языка программирования MapBasic.
Язык MapBasic – язык для создания собственных ГИС приложений в среде MapInfo. Он содержит средства управления выполнением программы (циклы, условные переходы и т.д.); создания собственного интерфейса (диалоги, меню и т.д.); поддержки обмена данными между процессами (DDE, DLL, RPC, XCMD, XFCN); встроенный механизм SQL-запросов и др.
Программа на языке MapBasic может компилироваться помодульно, что облегчает отладку. Также можно создавать собственные библиотеки и т.д.
11. Встроенная реляционная база данных. Система настольной картографии служит для выбора, показа и работы с географическими объектами. Фактически она представляет собой базу данных с картографическим интерфейсом. Встроенный язык запросов SQL позволяет манипулировать данными на профессиональном уровне. В MapInfo применяется SQL с географическим расширением, реализующим работу с географическими объектами. Добавлена процедура поиска по адресу. Сформированные запросы могут быть сохранены во внешних файлах и, при необходимости, подгружены во время работы.
12. Доступ к данным на удаленном сервере. В MapInfo существует доступ к удаленной базе данных с помощью присоединенных таблиц. Присоединенные таблицы можно редактировать и сохранять изменения, не выходя из MapInfo. Таблицы Access и Excel могут быть напрямую открыты с помощью меню.
13. Встроенные OLE. MapInfo дает возможность встраивать карту в документы OLE-программ и передавать картографическому объекту подмножество своих функций. Когда окно MapInfo вставляется в OLE-контейнер, оно становится встроенным OLE-объектом. Если программа-получатель поддерживает протокол OLE, то карту можно напрямую перенести мышкой. Из OLE-контейнера Microsoft Word, Microsoft Excel, Corel Draw и других можно осуществлять операции непосредственно с картой. Из контейнера доступны такие характеристики, как создание или модификация тематических карт, включение или выключение панелей и легенд, открытие и закрытие таблиц, управление слоями и др.
14. Бесшовные слои карты. Режим Бесшовные слои карты позволяет временно трактовать несколько таблиц, содержащих объекты одного и того же типа (например, границы стран, границы водных массивов и т.п.), и идентичную структуру, как одну таблицу. Например, в Управлении слоями слой бесшовной карты воспринимается, как одно целое. Бесшовный слой карты может быть сохранен как самостоятельный.
Список литературы
1. Демидович Б.П., Марон И.А., Основы вычислительной математики. – М., 1999.
2. Гурин Н.И. Работа на персональном компьютере. - М., 1994.
3. Олифер В.Г., Олифер Н.А., Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. - Издательство "Питер", 2000.
4. Уинн Л. Рош. Библия по модернизации персонального компьютера. Мн.: ИПП "Тивали-Стиль", 1999.
5. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя, 4-е издание, перераб. и доп.– М., 1993.
6. Хоменко А.Д. Основы современных компьютерных технологий – М., 2000.
7. Шафрин Ю. А. Основы компьютерной технологии. – М., АБФ. 1997.
