Общее понятие о базах данных. Основные понятия систем управления базами данных. Модели данных. 10

Оглавление

3.01. Сетевые технологии обработки данных. Компоненты вычислительных сетей. 2

3.02. Принципы организации и основные топологии вычислительных сетей. Принципы построения сетей 5

3.03. Сетевой сервис и сетевые стандарты. Средства использования сетевых сервисов. 9

4.01. Общее понятие о базах данных. Основные понятия систем управления базами данных. Модели данных. 10

4.02. Основные понятия реляционных баз данных. 13

4.03. Объекты баз данных. Основные операции с данными в СУБД.. 14

4.04. Назначение и основы использования систем искусственного интеллекта. Базы знаний. Экспертные системы.. 17

5.01. Моделирование как метод познания. 19

5.02. Классификация и формы представления моделей. 20

5.03. Методы и технологии моделирования. 24

5.04. Информационная модель объекта. 25

6.01. Этапы решения задач на компьютерах. Трансляция, компиляция и интерпретация. 26

6.02. Алгоритм и его свойства. Способы записи алгоритма. 30

6.03. Эволюция и классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования 32

6.04. Алгоритмы разветвляющейся структуры.. 38

6.05. Алгоритмы циклической структуры.. 40

6.06. Понятие о структурном программировании. Модульный принцип программирования. Подпрограммы. Принципы проектирования программ «сверху-вниз» и «снизу-вверх». 42

6.07. Объектно-ориентированное программирование. 43

7.01. Интегрированные среды программирования. 44

7.02. Типовые алгоритмы (работа с массивами, рекурсивные алгоритмы и т.д.) 46

8. Антивирусная защита компьютера. Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях 58

8.1. Виды вредоносных программ.. 58

8.2. Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях. 60

 

 

 

Сетевые технологии обработки данных. Компоненты вычислительных сетей

  Компьютерная сеть — это соединение компьютеров при помощи каналов связи для… Два компьютера можно соединить друг с другом через стандартные компьютерные порты, без каких-либо сетевых адаптеров.…

Принципы организации и основные топологии вычислительных сетей. Принципы построения сетей

  Топология сети Топология сети — это способ соединения компьютеров. Локальные сети обычно строят на базе топологий: общая шина,…

Сетевой сервис и сетевые стандарты. Средства использования сетевых сервисов

уметь: использовать средства сетевых сервисов   Сервисы (Услуги), предоставляемые сетью Интернет

Общее понятие о базах данных. Основные понятия систем управления базами данных. Модели данных

 

знать: общие сведения о проектировании баз данных; основные свойства, принципы построения и функционирования баз данных, возможности систем управления базами данных; основные модели хранения данных; их достоинства и недостатки; особенности их использования при решении задач

уметь: использовать модели хранения данных и знаний; проектировать структуры таблиц баз данных; устанавливать связи между таблицами базы данных; выбирать СУБД для решения задач построения информационных систем

 

База данных (БД) – это структурированная совокупность данных, отражающая свойства и состояние объектов конкретной предметной области и связи между ними.

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных средств, предназначенных для создания, накопления, обработки и управления БД.

В теории СУБД выделяют три основные типы организации БД: иерархическая (элементы связаны отношением подчиненности, при этом каждый элемент может подчиняться только одному какому-нибудь элементу); сетевая (расширение иерархического – в отличие от иерархического в сетевой модели запись-потомок может иметь любое количество предшествующих записи); реляционная (БД представлена в виде совокупности взаимосвязанных таблиц).

Наибольшее распространение получили СУБД, основанные на реляционной модели данных, предложенной Э.Ф. Коддом.

Одной из наиболее распространенных СУБД является MS Access, входящий в состав профессиональной версии пакеты MicrosoftOffice.

Популярность MS Access во многом объясняется следующими ее свойствами:
- направленность на пользователей самых различных уровней подготовки;
- наличие удобных визуальных средств разработки;
- возможность интеграции с другими программными продуктами пакета Microsoft Office.

 

СУБД MS Access состоит из шести основных компонентов:
- таблицы – для хранения структуры БД и самих данных;
- запросы – для создания QBE и SQL запросов к БД (для поиска информации в БД);
- формы – для удобства ввода, просмотра и редактирования данных;
- отчеты – для подготовки и оформления данных в виде документа для распечатки на принтере;
- страницы – для обеспечения доступа в БД с Web – страницы;
- макросы – для автоматизации выполнения повторяющихся операций (макрос состоит из последовательности внутренних команд СУБД);
- модули – для автоматизации выполнения стандартных операций и создания новых процедур средствами языка программирования Visual Basic.

Таблица

Таблица состоит из простейших объектов, называемых полем (столбец) и записью (строка). Каждая поле предназначается для хранения данных только одного определенного типа.

Основными характеристиками поля являются его имя (последовательность символов, кроме знаков препинания – должен быть информативным, но кратким) и тип (характеризует содержание данных).

Основные типы полей:

- текстовый – для хранения данных в виде совокупности символов;
- числовой – для хранения числовых данных;
- логический – для хранения логических данных, имеющих только одно из двух значений – истина/ложь;
- Дата/время – для ввода даты или времени;
- MEMO – для обеспечения возможности работы с длинными текстами;
- счетчик – специальное числовое поле для нумерации записей;
- денежный – для удобства работы с числами, обозначающими денежные суммы;
- объект OLE – для обеспечения возможности хранения рисунков, картинок, звука, видеофрагментов.

- вложение (аналог OLE)–создает поле типа "Вложение", и в диалоге вставлять нужные файлы с изображением

- Гиперссылка– для создания Гиперссылки. Гиперссылка может иметь вид пути UNC либо адреса URL. Сохраняет до 64 000 знаков.

- Мастер подстановок– создает поле, позволяющее выбрать значение из другой таблицы или из списка значений, используя поле со списком. При выборе данного параметра в списке типов данных запускается мастер для автоматического определения этого поля.

Одно из полей таблицы назначают ключевым полем (чаще всего называют первичным ключом, обязательно тип - счетчик), т.е. полем, значение которого однозначно определяет запись.

При заполнении строк, т.е. при вводе записей, запрещается допускать в тексте кавычки, но обязательно нужно соблюдать типы полей.

Схема данных

Механизм описания логической связи между таблицами MS Access реализован в виде объекта называемого схемой данных. В данном объекте связи между таблицами организуются через ключевые поля таблиц.

Выделяют несколько типов связи:

- схема «один-ко-одному» - одному значению поля одной таблицы соответствует одно значение поля другой таблицы;
- схема «один-ко-многим» - одному значению поля одной таблицы («главная таблица») соответствует несколько значений поля другой таблицы («подчиненная таблица»);
- схема «многие-ко-многим» - нескольким значениям поля одной таблицы соответствует несколько значений поля другой таблицы.

Чаще всего в реляционных БД встречается отношение «один-ко-многим».

Пример связи «один-ко-многим»

Типовые действия, допустимые в Access

ЛКМ – левая кнопка мыши, ПКМ – правая кнопка мыши

Что сделать?	Как сделать?
Запуск программы Access	Пуск -> Программы -> Microsoft Office -> Microsoft Access
Создание новой БД	Кнопка Microsoft Office -> Создать -> ввести имя создаваемой БД -> Создать
Открытие существующей БД	Кнопка Microsoft Office -> Открыть -> указать имя необходимой БД -> кнопка Открыть
Создание таблицы в режиме конструктора	Меню Создание -> кнопка Таблица -> меню Работа с таблицами -> группа Представления -> кнопка с рисунком Линейки (или кнопка Вид -> выбрать режим конструктора) -> сохранить таблицу, задать имя таблицы-> кнопка ОК -> ввести имена и типы полей создаваемой таблицы -> указать какое поле является первичным ключом -> перейти в режим таблицы -> ввести необходимое количество надписей, т.е. заполнить строки
Установка первичного ключа	Выделить строку, в которой находится ключевое поле -> меню Конструктор -> кнопка Ключевое поле (с рисунка ключа)
Сохранение таблицы	Файл -> Сохранить -> Ввести имя таблицы -> ОК
Переход в режим таблицы	меню Работа с таблицами -> группа Представления -> кнопка с рисунком Таблицы (или кнопка Вид -> выбрать режим таблицы)
Редактирование таблицы (изменение имен или типов полей, их создание или же удаление)	Перейти в режим конструктора -> изменить имя или тип необходимого поля
Переход в режим конструктора	меню Работа с таблицами -> группа Представления -> кнопка с рисунком Линейки (или кнопка Вид -> выбрать режим конструктора)
Создание схемы данных	Сохранить и закрыть связываемые таблицы -> меню Работа с базами данных -> группа Показать или скрыть -> кнопка Схема данных -> добавить связываемые таблицы -> закрыть окно «Добавление таблицы» -> создать связи -> сохранить схему данных
Создание связей между таблицами	Навести указатель мыши на имя поля -> при нажатой ЛКМ перетащить его на связанное с ним поле в другой таблице ->установить в диалоговом окне «Изменение связей» флажок «Обеспечение целостности данных» -> если хотите можете установить флажки каскадной модификации -> тип связи определяется самостоятельно -> Создать
Изменение связи	Выделить линию связи ЛКМ -> ПКМ -> Изменить связь…
Удаление связи	Выделить линию связи ЛКМ -> ПКМ -> Удалить
Поиск данных в таблице	Курсор расположить в любом месте столбца, по которому введется поиск -> меню Главная -> группа Найти -> кнопка Найти (с рисунком бинокля) -> в строке Образец ввести значение поискового данное -> в остальных разделах установить параметры поиска (указать -> кнопка Найти далее
Замена данных в таблице	Курсор расположить в любом месте столбца, по которому введется поиск -> меню Главная -> группа Найти -> кнопка Заменить (с рисунком ab->ac) -> в строках Образец и Заменить на ввести необходимые данные -> в остальных разделах установить параметры поиска -> кнопка Найти далее -> Заменить
Использование фильтра при поиске данных	Нажать ЛКМ на стрелку вниз, находящейся в названии поля, по которому ведется поиск -> меню Главная -> группа Сортировка и фильтр -> кнопка Фильтр -> команда Фильтры -> выбрать необходимый Фильтр -> ввести необходимые параметры -> ОК
Отмена фильтра	меню Главная -> группа Сортировка и фильтр -> кнопка Параметры расширенного фильтра -> команда Очистить все фильтры
Сортировка данных	Курсор расположить в любом месте столбца, который нужно сортировать -> меню Главная -> группа Сортировка и фильтр -> кнопка По убыванию или По возрастанию

 

Основные понятия реляционных баз данных

знать: основные понятия реляционной модели данных; основные принципы работы с объектами СУБД MS Access; основные возможности СУБД Access

уметь: определять типы данных, назначать ключевые поля в таблицах, создавать связи между таблицами с обеспечением целостности данных

 

В основе реляционной модели данных лежит понятие отношения.

Отношение представляется в виде двумерной таблицы, на которую накладываются определенные ограничения.

Столбец таблицы соответствует понятию атрибута отношения, строка – понятию кортежа отношения.

Множество возможных значений, которые могут появляться в столбце таблицы, - понятию домена, на котором определен соответствующий атрибут. Понятие домена аналогично типу данных в языках программирования.

Ключ отношения – один или несколько атрибутов, значения которых однозначно идентифицируют любой кортеж отношения.

 

 

Спецификации Access 2007

Атрибут	Максимальное значение
Размер файла базы данных Microsoft Access (accdb)	2 Гбайт за вычетом места, необходимого системным объектам
Число объектов в базе данных	32 768
Число модулей (включая формы и отчеты, у которых свойство Наличие модуля (HasModule) имеет значение Истина)
Число знаков в имени объекта
Число знаков в пароле
Число знаков в имени пользователя или имени группы
Число одновременно работающих пользователей

 

Объекты баз данных. Основные операции с данными в СУБД

знать: основные принципы работы с объектами СУБД MS Access; основные операции с данными в базе данных

уметь: создавать связи между таблицами с обеспечением целостности данных; осуществлять сортировку данных; составлять запросы различных видов; организовывать отбор и поиск данных по различным условиям

 

Основными объектами базы данных в MS Access являются:

Таблицы, Запросы, Формы, Отчеты.

Таблицы в БД могут быть связаны между собой через одно или несколько одноименных полей.

Таким полям назначается свойство Ключевое поле.

БД, имеющие связанные таблицы, называются реляционными БД.

 

Особенности таблиц БД.

Все изменения в таблицах сохраняются автоматически в режиме реального времени.

Транзакция - это последовательность операций, которые должны быть или все выполнены или все не выполнены

 

Запросы предназначены для отбора данных на основании заданных условий.

Создание запроса выполняется при помощи Конструктора (Создать/ Конструктор запросов).

В поле объектов добавляются нужные таблицы и запросы. Если в процессе работы нужно добавить таблицу или запрос, то на этом поле вызывается контекстное меню и выбирается строка "Добавить таблицу". Если нужно удалить лишний объект с этого поля, то нужно на нем вызвать контекстное меню и выбрать "Удалить таблицу".

 

Запрос, который выводит не все записи, а только те, которые удовлетворяют заданным условиям отбора, называются запросом на выборку данных.

Бланк запроса имеет несколько строк.

Строку "Поле" проше всего заполнять перетаскиванием левой кнопкой мыши нежного поля из нужной таблицы.

Строка "Имя таблицы" заполняется автоматически соответствующим именем.

Строка "Сортировка" используется для настройки типа сортировки

Строка "Условие отбора", "или" и следующие строки используются для формирования условий отбора данных

 

 

Правила создания Условия отбора

Если требуется выбрать записи с конкретным значением в этом поле, то просто указывается это значение.

При формировании условия отбора можно использовать операторы сравнения

<, >, <=, >=, <>

 

Составные условия

используются логические операторы AND (логическое И),

OR (логическое ИЛИ).

Интервал значений

оператор

BETWEEN <начало> AND <конец>

 

Условия для различных полей, размещенные в одной строке полей Условие отбора, обрабатываются совместно по AND (И).

Условия для различных полей, размещенные в разных строках Условие отбора обрабатываются с логическим оператором OR (ИЛИ).

 

Для создания условия с параметром нужно в строке Условие отбораввести в прямоугольных скобках приглашение для ввода данных, заканчивающееся двоеточием. При необходимости, перед прямоугольной скобкой можно использовать операторы сравнения. Например:

<>[Исключаемое значение:]

При запуске такого запроса на экране появляется окно диалога с приглашением ввести исключаемое значение, и будут выведены все записи, кроме содержащих указанное значение.

Примеры логических выражений в запросах.

Числовые данные:

1. >=5 (значения больше или равные 5)

2. Between 2 and 10(значение между 2 и 10 включительно)

Данные типа ДАТА

1. Between #02.02.93# And #01.12.93#

( Даты в диапазоне от 2-фев-93 до 1-дек-93.)

2. < #23.02.78# (Даты ранее 23 февраля 1978 года)

Для текстовых данных используется оператор Like

Синтаксис: Like "образец“

Для аргумента “образец” можно задавать полное значение (например, Like "Иванов") или использовать подстановочные знаки для поиска диапазона значений (например, Like "Ив*").

Если в запросе ввести Like "C*", запрос возвратит все значения поля, начинающиеся с буквы "C".

В запросе с параметрами можно пригласить пользователя указать искомый образец.

В следующем примере возвращаются данные, начинающихся с буквы "Р", за которой следуют любые буквы от "А" до "Д" и три цифры:

Like "Р[А-Д]###"

 

Следующая таблица содержит примеры использования оператора Like для тестирования выражений с помощью разных образцов.

Тип совпадения	Образец	Совпадение (True)	Несовпадение (False)
Несколько символов a	*a	aa, aBa, aBBBa	aBC
Символы ab	*ab*	abc, AABB, Xab	aZb, bac
Специальный символ	a[*]a	a*a	aaa
Несколько символов	ab*	abcdefg, abc	cab, aab
Одиночный символ	a?a	aaa, a3a, aBa	aBBBa
Одиночная цифра	a#a	a0a, a1a, a2a	aaa, a10a
Диапазон символов	[a-z]	f, p, j	2, &
Вне диапазона	[!a-z]	9, &, %	b, a
Не цифра	[!0-9]	A, a, &, ~	0, 1, 9
Комбинированное выражение	a[!b-m]#	An9, az0, a99	abc, aj0

 

Пример без оператора Like:

>="Иванов" == Все фамилии, начиная с «Иванов» и до конца алфавита.

 

Формы.

Формы применяются для удобства ввода и редактирования данных в исходных таблицах.

Формы можно применять и для просмотра записей в таблицах или запросах. Проще всего формы можно создавать при помощи Мастера в диалоге. При помощи Конструктора можно создавать формы полностью самостоятельно или редактировать формы, созданные при помощи Мастера.

Каждому выводимому на форме параметру соответствует два элемента: надпись, в которую выводится имя поля и поле данных, в которое выводятся значения параметра. Надпись и поле данных в левом верхнем углу имеют специальные маркеры, позволяющие перемещать эти элементы по форме. Контекстное меню для элементов имеет опцию “Свойства”, позволяющую перейти в диалог настройки свойств элементов.

 

 

Отчеты.

Отчеты предназначены для печати данных, содержащихся в таблицах или запросах.

Создание отчета проще всего выполнять при помощи Мастера отчетов, а при необходимости, можно использовать Конструктор.

 

Назначение и основы использования систем искусственного интеллекта. Базы знаний. Экспертные системы

знать: назначение и основы использования систем искусственного интеллекта

 

Системы искусственного интеллекта

Этот класс пакетов включает: информационные системы, поддерживающие диалог на естественном языке (естественно-языковый интерфейс); экспертные…   Естественно-языковый интерфейсбыл наиболее привлекателен для общения с ЭВМ с момента ее появления. Это позволило бы…

Моделирование как метод познания

уметь: выделять свойства и параметры объекта, определять действия объекта, создавать модель для исходного объекта, выделять этапы моделирования,… Основные понятия. Модель — это искусственно созданный объект, дающий упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении,…

Классификация и формы представления моделей

знать: классификацию моделей, формы представления моделей

уметь: различать виды и типы моделей

Все модели можно разбить на два больших класса: модели предметные (материальные) и модели информационные.

Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (глобус, анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и сооружений и др.).

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме.

 

Классификация видов моделирования.

По цели использования: научный эксперимент, комплексные испытания и производственный эксперимент, оптимизационные модели.

По наличию воздействий на систему: детерминированные, стохастические.

По отношению ко времени: статистические, динамические (дискретные и непрерывные).

По возможности реализации: мысленные, реальные.

По области применения: универсальные, специализированные.

Наиболее важные типы моделей

Модель называется статической, если среди параметров, участвующих в описании модели, нет временного параметра. Статическая модель в каждый момент времени дает лишь «фотографию» системы, ее срез.

Модель динамическая, если среди параметров модели есть временной параметр, т. е. она отображает систему (процессы в системе) во времени.

Модель дискретная, если она описывает поведение системы только в дискретные моменты времени.

Модель непрерывная, если она описывает поведение системы для всех моментов времени из некоторого промежутка.

Модель имитационная, если она предназначена для испытания или изучения, проигрывания возможных путей развития и поведения объекта путем варьирования некоторых или всех параметров модели.

Модель детерминированная, если каждому входному набору параметров соответствует вполне определенный и однозначно определяемый набор выходных параметров; в противном случае модель недетерминированная, стохастическая (вероятностная).

Модель теоретико-множественная, если представима с помощью некоторых множеств и отношений принадлежности им и между ними.

Модель логическая, если она представима предикатами, логическими функциями.

Модель игровая, если она описывает, реализует некоторую игровую ситуацию Между участниками игры (лицами, коалициями).

Модель алгоритмическая, если она описана некоторым алгоритмом или комплексом алгоритмов, определяющим ее функционирование, развитие. Введение такого на первый взгляд непривычного типа моделей кажется нам вполне обоснованным, так как не все модели могут быть исследованы или реализованы алгоритмически.

Модель языковая, лингвистическая, если она представлена некоторым лингвистическим объектом, формализованной языковой системой или структурой. Иногда такие модели называют вербальными, синтаксическими и т. п.

Модель визуальная, если она позволяет визуализировать отношения и связи моделируемой системы, особенно в динамике.

Модель натурная, если она есть материальная копия объекта моделирования.

Модель геометрическая, графическая, если она представима геометрическими образами и объектами.

Тип модели зависит от информационной сущности моделируемой системы, от связей и отношений ее подсистем и элементов, а не от ее физической природы.

Математическая модель — приближенное описание объекта моделирования, выраженное с помощью математической символики. Математическая модель — это… Классификация математических моделей В основу классификации математических моделей можно положить различные принципы. Можно классифицировать модели по…

Методы и технологии моделирования

уметь: выбирать виды и формы моделей для решения конкретной задачи Этапы компьютерного математического моделирования: Первый этап: определение целей моделирования. Эти цели могут быть различными:

Информационная модель объекта

уметь: выбирать формы информационных моделей для решения конкретной задачи; интерпретировать результаты, получаемые в ходе моделирования реальных… Информационные модели. Информационная модель - это совокупность информации об объекте, описывающая свойства и состояние объекта, процесса или…

Этапы решения задач на компьютерах. Трансляция, компиляция и интерпретация

уметь: выделять основные этапы создания программных продуктов   Этапы решения задач на компьютерах.

Алгоритм и его свойства. Способы записи алгоритма

уметь: «читать» схемы алгоритмов; составить схему алгоритма; выполнять алгоритм, заданный в виде блок-схемы   Алгоритм и его свойства.

Основные методы современной технологии проектирования алгоритмов.

2. Метод нисходящего проектирования. Первоначально определяются главные функции, затем второстепенные.   3. Метод пошаговой детализации.

Эволюция и классификация языков программирования. Основные понятия языков программирования

знать: классификацию языков программирования; основные понятия языков программирования; основные этапы развития языков программирования; области их применения

уметь: записывать арифметические выражения

 

Выражение на языке программирования задает правило вычисления некоторого значения. Выражение состоит из констант, переменных, указателей функций, знаков операций и скобок. Каждое выражение имеет тип, зависящий от типов входящих в него операндов.

Выражение называют арифметическим, если его значением является число. Арифметическое выражение записывается в строку. Нельзя опускать знак умножения.

 

При вычислении значений выражений важен порядок выполнения операций. Приняты следующие правила. Действия выполняются слева направо с соблюдением следующего старшинства (в порядке убывания приоритетов):

1) действия в скобках;
2) вычисление функций;
3) NOT;
4) *, /, DIV, MOD, AND;
5) +, -, OR;
6) =, <>, <, >, <=, >=.

Если приоритет операций одинаков, то операция, стоящая левее, выполняется раньше. Порядок выполнения операций можно переопределить с помощью скобок.

 

Язык программирования – искусственный язык, который имеет

– ограниченное число слов, значение которых понятно транслятору

(ключевые слова)

– очень строгие правила записи команд

 

Синтаксис языка – совокупность правил записи команд

Семантика языка – смысл каждой команды и других конструкций языка

 

Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под ее управлением.

 

Каждый язык программирования поддерживает один или несколько встроенных типов данных (базовых типов). Кроме того, развитые языки программирования предоставляют программисту возможность описывать собственные типы данных, комбинируя или расширяя существующие.

 

Тип данных – характеристика набора данных, которая определяет:

- диапазон возможных значений данных из набора;

- допустимые операции, которые можно выполнять над этими значениями;

- способ хранения этих значений в памяти.

Различают:

- простые типы данных: целые, действительные числа и др.;

- составные типы данных: массивы, файлы и др.

 

Переменная – именованная область памяти, хранящая некоторое значение.

 

Массивы используются во всех современных языках программирования.

Массив – именованный набор однотипных данных, расположенных в памяти непосредственно друг за другом (в отличие от списка), доступ к которым осуществляется по индексу элемента массива (номеру по порядку, упорядоченному по возрастанию в индексных массивах). Индекс массива (целое число), указывает на элемент массива.

 

ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ — процесс исследования программного обеспечения (ПО) с целью получения информации о качестве продукта (в том числе поиск ошибок в программе).

 

Альфа-тестирование – тестирование готового продукта на специально созданных задачах.

Бета-тестирование – опробование бесплатной тестовой версии программного продукта на реальных задачах.

Если «альфа-» и «бета-тестирование» относятся к стадиям до выпуска продукта (а также, неявно, к объёму тестирующего сообщества и ограничениям на методы тестирования), тестирование «белого ящика» и «чёрного ящика» имеет отношение к способам, которыми тестировщик достигает цели.

При тестировании белого ящика (англ. white-box testing, также говорят — прозрачного ящика), разработчик теста имеет доступ к исходному коду программ и может писать код, который связан с библиотеками тестируемого ПО. Это типично для юнит-тестирования (англ. unit testing), при котором тестируются только отдельные части системы. Оно обеспечивает то, что компоненты конструкции — работоспособны и устойчивы, до определённой степени. При тестировании белого ящика используются метрики покрытия кода.

При тестировании чёрного ящика, тестировщик имеет доступ к ПО только через те же интерфейсы, что и заказчик или пользователь, либо через внешние интерфейсы, позволяющие другому компьютеру либо другому процессу подключиться к системе для тестирования. Например, тестирующий модуль может виртуально нажимать клавиши или кнопки мыши в тестируемой программе с помощью механизма взаимодействия процессов, с уверенностью в том, все ли идёт правильно, что эти события вызывают тот же отклик, что и реальные нажатия клавиш и кнопок мыши. Как правило, тестирование чёрного ящика ведётся с использованием спецификаций или иных документов, описывающих требования к системе. Как правило, в данном виде тестирования критерий покрытия складывается из покрытия структуры входных данных, покрытия требований и покрытия модели (в тестировании на основе моделей).

Регрессионное тестирование. После внесения изменений в очередную версию программы, регрессионные тесты подтверждают, что сделанные изменения не повлияли на работоспособность остальной функциональности приложения. Регрессионное тестирование может выполняться как вручную, так и средствами автоматизации тестирования.

 

Отла́дка — этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки. Чтобы понять, где возникла ошибка, приходится :

• узнавать текущие значения переменных;
• и выяснять, по какому пути выполнялась программа.

Существуют две взаимодополняющие технологии отладки.

• Использование отладчиков — программ, которые включают в себя пользовательский интерфейс для пошагового выполнения программы: оператор за оператором, функция за функцией, с остановками на некоторых строках исходного кода или при достижении определённого условия.
• Вывод текущего состояния программы с помощью расположенных в критических точках программы операторов вывода — на экран, принтер, громкоговоритель или в файл. Вывод отладочных сведений в файл называется журналированием.

 

Отладчик – программа, позволяющая исследовать внутреннее устройство программы. Отладчик обеспечивает пошаговое исполнение программы, просмотр текущих значений переменных, вычисление значения любого выражения программы и др. Debugger.

 

Рефакторинг — процесс изменения внутренней структуры программы, не затрагивающий её внешнего поведения и имеющий целью облегчить понимание её работы

 

Подпрограмма– набор операторов, выполняющих нужное действие и не зависящих от других частей исходного кода.

Подпрограммы бывают двух видов – процедуры и функции. Они отличаются тем, что процедура просто выполняет группу операторов, а функция к тому же передает в главную программу некоторое вычисленное значение. Передает = возвращает. Функция имеет тип, совпадающий с типом возвращаемого значения.

Внешняя программа вызывает подпрограмму. Данные передаются подпрограмме в виде параметров или аргументов, которые описываются в заголовке подпрограммы.

Подпрограммы могут быть вложенными, т.е. допускается вызов подпрограммы не только из главной программы, но и из другой подпрограммы. Подпрограмма может вызывать сама себя. Такой прием называется рекурсией.

Важная характеристика подпрограмм – возможность их повторного использования. С интегрированными системами программирования поставляются большие библиотеки стандартных подпрограмм.

 

Модуль – процедура, функция, юнит, программа в целом – логически законченная составная часть программы.

 

Процедурные языки программирования – те, где возможно использование подпрограмм.

 

Событийно-ориентированное программирование – главная часть программы представляет собой один бесконечный цикл, который опрашивает Windows, следя за тем, не появилось ли новое сообщение о событии. При обнаружении события вызывается подпрограмма, ответственная за обработку события. Цикл продолжается, пока не будет получено сообщение «завершить работу».

События могут быть:

– пользовательскими (возникают в результате действий пользователя)

– системными (возникают в ОС, например, сообщение от таймера)

– программными (генерируются программой, например, надо обработать ошибку)

Исключение – ситуация в программе или ОС, требующая немедленного реагирования, например, деление на 0.

 

Виды программирования

• Структурное
• Функциональное программирование
• Логическое программирование
• Процедурное программирование
• Объектно-ориентированное программирование
• Аспектно-ориентированное программирование
• Компонентно-ориентированное программирование

 

Структурное программирование — методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков.

 

Функциональное программирование объединяет разные подходы к определению процессов вычисления на основе достаточно строгих абстрактных понятий и методов символьной обработки данных. Программирование с использованием математического понятия функции вызывает некоторые трудности, поэтому функциональные языки, в той или иной степени предоставляют и императивные возможности, что ухудшает дизайн программы (например возможность безболезненных дальнейших изменений). Дополнительное отличие от императивных языков программирования заключается в декларативности описаний функций. Тексты программ на функциональных языках программирования описывают «как решить задачу», но не предписывают последовательность действий для решения. Первым, спроектированным функциональным языком стал Лисп.

 

Логическое программирование — парадигма программирования, основанная на автоматическом доказательстве теорем, а также раздел дискретной математики, изучающий принципы логического вывода информации на основе заданных фактов и правил вывода. Логическое программирование основано на теории и аппарате математической логики с использованием математических принципов резолюций.

Пролог (англ. Prolog) — язык и система логического программирования, основанные на языке предикатов математической логики дизъюнктов Хорна, представляющей собой подмножество логики предикатов первого порядка. Основными понятиями в языке Пролог являются факты, правила логического вывода и запросы, позволяющие описывать базы знаний, процедуры логического вывода и принятия решений.

 

Процедурное (императивное) программирование является отражением архитектуры традиционных ЭВМ, которая была предложена фон Нейманом в 1940-х годах. Теоретической моделью процедурного программирования служит алгоритмическая система под названием Машина Тьюринга.

Программа на процедурном языке программирования состоит из последовательности операторов (инструкций), задающих процедуру решения задачи. Основным является оператор присваивания, служащий для изменения содержимого областей памяти. Концепция памяти как хранилища значений, содержимое которого может обновляться операторами программы, является фундаментальной в императивном программировании.

Выполнение программы сводится к последовательному выполнению операторов с целью преобразования исходного состояния памяти, то есть значений исходных данных, в заключительное, то есть в результаты. Таким образом, с точки зрения программиста имеются программа и память, причем первая последовательно обновляет содержимое последней.

Процедурный язык программирования предоставляет возможность программисту определять каждый шаг в процессе решения задачи. Особенность таких языков программирования состоит в том, что задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом. Используя процедурный язык, программист определяет языковые конструкции для выполнения последовательности алгоритмических шагов.

Процедурные языки программирования

· Аda (язык общего назначения)

· Basic (версии начиная с Quick Basic до появления Visual Basic)

· Си

· КОБОЛ

· Фортран

· Модула-2

· Pascal

· ПЛ/1

· Рапира

· REXX

Машинный язык –язык программирования для представления программ в форме, допускающей их непосредственную реализацию аппаратными средствами конкретной ЭВМ.

Языки низкого уровня – Ассемблер и Макроассемблер.

 

Язык разметки данных в компьютерной терминологии – набор символов или последовательностей, вставляемых в текст для передачи информации о его выводе или строении. Принадлежит классу компьютерных языков. Текстовый документ, написанный с использованием языка разметки, содержит не только сам текст (как последовательность слов и знаков препинания), но и дополнительную информацию о различных его участках, например, указание на заголовки, выделения, списки и т.д. В более сложных случаях язык разметки позволяет вставлять в документ интерактивные элементы и содержание других документов.

Языки разметки используются везде, где требуется вывод форматированного текста: в типографии (SGML, TeX, PostScript, PDF), пользовательских интерфейсах компьютеров (Microsoft Word, OpenOffice, troff), Всемирной Сети (HTML, XHTML, XML, WML, VML, PGML, SVG).

XML (Hypertext Markup Language – «язык разметки гипертекста») – это стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине.

 

Объектно-ориентированный язык – язык программирования, поддерживающий понятие объектов, их свойств и методов обработки, а также поддерживающий наследование и полиморфизм.

Java – язык объектно-ориентированного программирования, разработан корпорацией Sun Microsistems как межплатформенный, интерпретируемый, объектно-ориентированный язык программирования, используемый для создания приложений, работающих под управлением веб-браузера и характеризующихся высоким уровнем интерактивности.

Java. Объектно-ориентированный язык программирования. Главная особенность этого языка – компиляция не в машинный код, а в байт-код, где каждая команда занимает 1 байт и который может выполняться на любой машине с любой операционной системой, если там есть интерпретатор. Этот интерпретатор называется «виртуальная машина Java». Программы на языке java можно переносить с машины на машину в виде исходного текста или в виде байт-кода. По популярности Java занимает второе место в мире после Basic.

Java script – язык программирования, который разработан на основе языка Java и используется в составе html страниц с целью увеличения функциональности сайта.

 

Основное отличие языка Java script от любого другого языка программирования в том, что java скрипты размещаются внутри html страницы и не могут существовать как отдельные программы, а функционируют только будучи запущенными в браузерах.

 

SQL (Structured Query Language) – язык структурированных запросов. Структурированный язык запросов основан на реляционной алгебре. Это язык манипулирования данными, позволяющий описывать условия поиска информации, не задавая для этого последовательность действий, нужных для получения ответа. SQL является стандартным средством доступа к серверу баз данных. Стандарт SQL содержит компоненты для определения, изменения, проверки и защиты данных.

 

ADA – язык программирования для встраиваемых систем. Это универсальный язык программирования, предназначенный для создания сложных систем, характеризующийся высокой степенью независимости от операционных систем и обеспечивающий поддержку средств параллельной обработки данных в реальном времени.

 

Интегрированные системы программирования включают в себя

· компилятор · редактор связей · библиотеки функций

Алгоритмы разветвляющейся структуры

уметь: выполнять алгоритм с ветвлением, заданный в виде схемы; выделять организацию ветвлений в алгоритме, записанном на языке высокого уровня;…   Базовая структура: ветвление Псевдокод Блок-схема 1. если-то если условие то…

Объектно-ориентированное программирование

знать: технологию объектно-ориентированного программирования; основные понятия объектно-ориентированного программирования: «классы», «объекты», «свойства», «методы», «события», «наследование», «инкапсуляция», «полиморфизм»

уметь: отличать программы, разработанные с использованием технологии объектно-ориентированного программирования

 

Объектно-ориентированное программирование

Объектно-ориентированный язык – язык программирования, поддерживающий понятие объектов, их свойств и методов обработки, а также поддерживающий…   Класс – специальный тип данных, который содержит поля, методы и свойства.

Интегрированные среды программирования

уметь: составлять, редактировать и выполнять отладку программы в интегрированных средах программирования   В этом разделе рассматривается среда программирования VBA (Visual Basic for Applcations – визуал бейсик для…

Типовые алгоритмы (работа с массивами, рекурсивные алгоритмы и т.д.)

уметь: записывать типовые алгоритмы на алгоритмическом языке, использовать их при решении простейших задач   Задача 1. С клавиатуры вводится натуральное число. Определить четное оно или нечетное.

Кц

M[1] := t | последний элемент вставить на первое место

Кц

 

Трассировочная таблица проверки алгоритма

N	M	i	j	t	N-j	N-j+1	M[N-j]	M[N-j+1]

 

Задача . Имеется массив целых неотрицательных случайных чисел, содержащий N элементов.

Определить количество и сумму элементов массива, находящихся слева от первого максимального значения.

 

Фрагмент алгоритма решения задачи:

. . .

nMax := m[1], i := 2

нц пока i<=N | цикл поиска первого максимального числа

если nMax < m[i]

то nMax := m[i]

t := i

все

i := i + 1

кц

Summ := 0, k := 0

| цикл суммирования всех чисел, слева от первого максимального числа

нц для i от 1 до t-1

Summ := Summ + m[i]

k := k +1

кц

Вывод: 'Summ = ', Summ

Вывод: 'k = ',k

 

Тест:

1, 5, 3, 7, 6 (пример элементов массива)

i	m[i]	nMax	t
цикл формирования суммы
i	m[i]	Summ	k

 

 

Задача . Имеется массив целых неотрицательных случайных чисел, содержащий четное количество элементов N.

Определить индексы пар элементов с максимальной суммой. Пары формируются по правилу: первая пара m[1] и m[N], вторая пара m[2] и m[N-1] и т.д.

 

. . .

MaxSumm := 0, i := 1

нц пока i < N/2

если m[i]+m[N-i+1]>MaxSumm

то MaxSumm := m[i]+m[N-i+1]

n := i

k := N-i+1

все

i := i + 1

кц

Вывод: 'MaxSumm = ', MaxSumm

Вывод: 'Индексы: ', n, k

 

Проверка на тесте: 1 5 4 7

i	m[i]	m[N-i+1]	MaxSumm	n	k

 

 

Задача. Имеется массив целых неотрицательных случайных чисел, содержащий количество элементов N.

Подсчитать количество и сумму элементов, расположенных между первым минимальным и последним максимальным элементами.

 

Фрагмент алгоритма решения

. . .

nMin := m[1]

nMax := m[1]

i := 2

| цикл поиска первого минимального и последнего максимального значения

| и соответствующих им индексов

| Для поиска первого минимального значения используется строгое

| неравенство m[i] < nMin

| Для поиска последнего максимального значения используется нестрогое

| неравенство m[i]<=nMax

нц пока i <=N

если m[i] < nMin

то nMin := m[i]

iMin := i

все

если m[i]<=nMax

то nMax := m[i]

iMax := i

все

i := i+1

кц

 

|Для определения начального индекса суммирования нужно выяснить

|какой индекс iMax или iMin имеет меньшее значение и начальному индексу

|присвоить младший индекс, увеличенный на 1, т.к. в сумму не должны

|входить сами nMin и nMax

если iMax > iMin

то i := iMin+1

иначе i := iMax+1

iMax := iMin

все

 

k := 0, Summ := 0

нц пока i < iMax

k := k +1

Summ := Summ + m[i]

i := i+1

кц

Вывод: 'Summ = ', Summ

Вывод: 'k = ',k

 

 

 

Задача1. Дано число. Определить, является ли оно квадратом четного числа.

Алгоритм на псевдокоде:

алг Квадрат_числа ()

нач

нат N

вещ R

ВВОД: N

R := Sqr(N)|вычисление квадратного корня из N

|если результат деления и целая часть от деления совпадают,

|то R делитель N

Если N/R = N DIV R

ТО Если R MOD 2 = 0 |проверка на четность

ТО

ВЫВОД: 'Введенное число является квадратом четного числа'

ИНАЧЕ

ВЫВОД: 'Введенное число является квадратом нечетного числа'

ВСЕ

ИНАЧЕ ВЫВОД: 'Введенное число не является квадратом целого'

ВСЕ

кон

 

Блок-схема алгоритма:

 

 

 

код программы:

Public Sub Квадрат_числа()

Dim N As Integer, R As Single

N = InputBox("Введите число:")

R = Math.Sqr(N)

If N / R = N R Then

If R Mod 2 = 0 Then

MsgBox "Введенное число является квадратом четного числа"

Else

MsgBox "Введенное число является квадратом нечетного числа"

End If

Else

MsgBox "Введенное число не является квадратом целого"

End If

End Sub

 

Задача 2. Дано натуральное число. Выяснить, является ли количество цифр в записи числа делителем суммы цифр, из которых состоит число.

 

Алгоритм решения задачи:

алг Количество_делитель ()

нач

нат N, K, S

ВВОД: N

S := 0

K := 0

нц пока N <> 0

S := S + N MOD 10 | сумма цифр

K := K + 1 |количество цифр

N := N DIV 10

кц

если S MOD K = 0

то вывод: ' Количество цифр является делителем суммы цифр'

иначе вывод: ' Количество цифр не является делителем суммы цифр'

Все

кон

Блок-схема алгоритма:

 

 

 

 

Public Sub Количество_делитель ()

Dim N As Integer, K As Integer, S As Integer

N = InputBox("Введите целое число:")

S = 0: K = 0

Do While N <> 0

S = S + N Mod 10

K = K + 1

N = N 10

Loop

If S Mod K = 0 Then

MsgBox "Количество цифр является делителем суммы цифр"

Else

MsgBox "Количество цифр не является делителем суммы цифр"

End If

End Sub

 

Антивирусная защита компьютера. Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях

 

Виды вредоносных программ

Вредоносная программа (malware) – это термин для обозначения любого программного обеспечения, специально созданного для того, чтобы причинять ущерб… Компьютерный вирус – программа, способная создавать свои копии (необязательно… Логическая бомба – это программа или фрагмент кода в программе, реализующий некоторую функцию при выполнении…

Виды компьютерных вирусов, их классификация

 

Известны десятки тысяч компьютерных вирусов, которые распространяются через Интернет по всему миру. Существует несколько классификаций компьютерных вирусов.

По среде обитания различают вирусы сетевые (обитают в компьютерных сетях), файловые (внедряются в основном в исполняемые файлы с расширениями .СОМ и .ЕХЕ), загрузочные (внедряются в загрузочный сектор диска или в сектор, содержащий программу загрузки системного диска), файлово-загрузочные (поражают загрузочные секторы дисков и файлы прикладных программ) и системные (проникают в системные модули и драйверы периферийных устройств, таблицы размещения файлов и таблицы разделов).

 

По способу заражения выделяют вирусы резидентные (при заражении компьютера оставляют в оперативной памяти свою резидентную часть, которая затем перехватывает обращение операционной системы к другим объектам заражения, внедряется в них и выполняет свои разрушительные действия вплоть до выключения или перезагрузки компьютера) и нерезидентные (не заражают оперативную память и являются активными ограниченное время).

 

По степени воздействия вирусы бывают безвредные (не оказывающие разрушительного влияния на работу компьютера, но способные переполнять оперативную память в результате своего размножения), неопасные (не разрушают файлы, но уменьшают свободную дисковую память, выводят на экран графические эффекты, создают звуковые эффекты и т.д.), опасные (нередко приводят к различным серьезным нарушениям в работе) и разрушительные (приводят к стиранию информации, полному или частичному нарушению работы прикладных программ и пр.).

 

По особенностям алгоритмов вирусы делят на паразитические (изменяющие содержимое файла добавлением в него своего кода, при этом зараженная программа сохраняет полную или частичную работоспособность), репликаторы (благодаря своему быстрому воспроизводству приводят к переполнению основной памяти), невидимки (перехватывают обращения операционной системы к пораженным файлам и секторам дисков и подставляют вместо себя незараженные объекты), мутанты (со временем видоизменяются и самовоспроизводятся, при этом воссоздают копии, которые отличаются от оригинала), макровирусы (используют возможности макроязыков, встроенных в офисные программы обработки данных – текстовые редакторы, электронные таблицы и т.д.).

 

Защита от компьютерных вирусов

Для защиты компьютера от вирусов разрабатывается и постоянно обновляется антивирусное программное обеспечение. Основным средством антивирусной… Ранние версии антивирусных программ по выполняемым ими функциям подразделялись… Программы-детекторы позволяют обнаруживать файлы, зараженные одним из нескольких известных вирусов. Эти программы…

Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях

Средства защиты информации от несанкционированного доступа   Защита информации от несанкционированного доступа и модификации призвана обеспечить решение одной из наиболее важных…