Направления использования ВТ Применение вычислительной техники для выполнения

Направления использования ВТ Применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов Использование средств вычислительной техники в автоматизированных информационных системах. интенсификация методов численного решения сложных математических задач, развитие класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становление обратной связи с разработчиками новых архитектур электронных вычислительных машин (ЭВМ). информационная система (ИС)программный комплекс, функции которого: поддержка надежного хранения информации в памяти компьютера, выполнение специфических для данного приложения преобразований информации и (или) вычислений, предоставление пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса.

Информационные системы предназначены для сбора, хранения и обработки информации, поэтому в основе любой ИС лежит среда хранения и доступа к данным. ориентированы на конечного пользователя, поэтому пользовательские приложения должны обладать простым, удобным, легко осваиваемым интерфейсом.

Основные задачи при создании информационной системы: разработка базы данных, выполняющей функции хранилища информации; разработка пользовательского приложения для работы с базой данных.

Требования к организации данных в АСУП данные должны накапливаться и храниться централизованно, создавая динамически обновляемую модель предметной области; данные должны быть максимально независимы от программ их обработки.

Файловая система - Набор прикладных программ, которые выполняют для пользователей некоторые операции, при этом каждая программа хранит свои собственные данные и управляет ими. Разработка файловых систем была связана с необходимостью замены ручных картотек как более эффективный способ доступа к данным.

Недостатки файловых систем Избыточность данных (для решения различных задач управления используются одни и те же данные, размещенные в разных файлах) Несогласованность данных (технологически тяжело проследить за внесением изменений одновременно во все файлы) Зависимость структур данных и прикладных программ (приводит к значительному увеличению стоимости сопровождения программных средств)

История развития СУБД 1968 г. : первая промышленная СУБД — система IMS фирмы IBM. 1975 г. : появился первый стандарт Ассоциации по языкам систем обработки данных — Conference of Data System Languages (CODASYL) 1981 г. : Э. Ф. Кодд получил за создание реляционной модели и реляционной алгебры престижную премию Тьюринга Американской ассоциации по вычислительной технике.

1 этап развития СУБД Характеризуется организацией баз данных на больших машинах типа IBM 360/370, ЕС-ЭВМ, мини-ЭВМ типа PDP 11 и на разных моделях HP. Базы данных хранились во внешней памяти центральной ЭВМ. Эти системы можно отнести к системам распределенного доступа, база данных была централизованной, хранилась на устройствах внешней памяти одной центральной ЭВМ, а доступ к ней поддерживался от многих пользователей задач.

1 этап развития СУБД: все СУБД базировались на мощных мультипрограммных операционных системах (MVS, SVM, RTE, OSRV, RSX, UNIX), в основном поддерживалась работа с централизованной базой данных в режиме распределенного доступа; функции управления распределением ресурсов в основном осуществлялись операционной системой (ОС); поддерживались языки низкого уровня манипулирования данными, ориентированные на навигационные методы доступа к данным; значительная роль отводилась администрированию данных; проводились серьезные работы по обоснованию и формализации реляционной модели данных, и была создана первая система (System R), реализующая идеологию реляционной модели данных; организовывались теоретические исследования по оптимизации запросов и управлению распределенным доступом к централизованной БД, было введено понятие транзакции; результаты научных исследований открыто обсуждались в печати, результаты теоретических исследований активно внедрялись в коммерческие СУБД. появлялись первые языки высокого уровня для работы с реляционной моделью данных. Однако стандарты для этих первых языков отсутствовали.

2 этап развития СУБД Связан с внедрением персональных компьютеров. Появились программы, названные системами управления базами данных, позволяющие хранить значительные объемы информации. создавались новые системы - настольные СУБД. Конкуренция заставляла совершенствовать эти системы, расширять возможности, улучшать интерфейс и быстродействие систем, снижать их стоимость. разрабатывались СУБД с использованием стандартных языков программирования.

2 этап развития СУБД были рассчитаны на создание БД в основном с монопольным доступом, в редких случаях предполагалась последовательная работа нескольких пользователей; большинство СУБД имели развитый и удобный пользовательский интерфейс и инструментарий для разработки готовых приложений без программирования; во всех СУБД поддерживался только внешний уровень представления реляционной модели, т. е. только внешний, табличный вид структур данных; при наличии высокоуровневых языков манипулирования данными типа реляционной алгебры и SQL в СУБД поддерживались низкоуровневые языки манипулирования данными на уровне отдельных строк таблиц; отсутствовали средства поддержки ссылочной и структурной целостности базы данных, эти функции должны были выполнять приложения, которые не всегда могли реализовать их; наличие монопольного режима работы фактически привело к вырождению функций администрирования БД и к отсутствию инструментальных средств администрирования БД; требования к аппаратному обеспечению со стороны СУБД были сравнительно скромными.

3 этап развития СУБД Третий этап: на смену процессу «персонализации» пришел обратный процесс — интеграция. С увеличением количества локальных сетей остро встала проблема согласованности данных, хранящихся и обрабатывающихся в разных местах, но логически друг с другом связанных, возникали задачи параллельной обработки транзакций. Доминирующей архитектурой построения СУБД на этом этапе стала архитектура клиент-сервер.

3 этап развития СУБД Транзакция - последовательность операций с БД, которые переводят БД из одного непротиворечивого состояния в другое непротиворечивое состояние. Успешное решение этих задач привело к появлению распределенных данных, сохраняющих все преимущества настольных СУБД и в то же время позволяющих организовать параллельную обработку информации и поддержку целостности БД.

3 этап развития СУБД все современные СУБД обеспечивают поддержку полной реляционной модели, а именно: —   структурную целостность —   языковую целостность —   ссылочную целостность большинство современных СУБД рассчитаны на многоплатформенную архитектуру, т. е. они могут работать на компьютерах с разной архитектурой и под разными операционными системами, при этом для пользователей доступ к данным, управляемым СУБД на разных платформах, практически неразличим; необходимость поддержки многопользовательской работы с базой данных и возможность децентрализованного хранения данных потребовали развития средств администрирования БД с реализацией общей концепции средств защиты данных; для того чтобы не потерять клиентов, которые ранее работали на настольных СУБД, практически все современные СУБД имеют средства подключения клиентских приложений, разработанных с использованием настольных СУБД, и средства экспорта данных из форматов настольных СУБД второго этапа развития.

4 этап развития СУБД Характеризуется появлением Интернета — новой технологии доступа к данным. Основное отличие от технологии клиент-сервер: отпадает необходимость использования специализированного клиентского программного обеспечения. Для работы с удаленной базой данных используется стандартный браузер Интернета Данный подход стал использоваться не только для удаленного доступа к базам данных, но и для пользователей локальной сети предприятия (удобство)

4 этап развития СУБД встроенный в загружаемые пользователем HTML-страницы код, написанный обычно на языках Java, Java-script, Perl и др. , отслеживает все действия пользователя и транслирует их в низкоуровневые SQL-запросы к базе данных, выполняя таким образом ту работу, которой в технологии клиент-сервер занимается клиентская программа. Простые задачи обработки данных, не связанные со сложными алгоритмами, требующими согласованного изменения данных во многих взаимосвязанных объектах, достаточно просто и эффективно могут быть построены по такой архитектуре. Для подключения нового пользователя к возможности использовать данную задачу не требуется установка дополнительного клиентского программного обеспечения. Алгоритмически сложные задачи в основном реализуются в архитектуре клиент-сервер с разработкой специального клиентского программного обеспечения.