Смекни!
smekni.com

Свойства информации. Единицы измерения количества информации (стр. 15 из 24)

Помимо собственно данных, требуется специальное программное обеспечение, которое с ними работает. Такое универсальное ПО принято называть система­ми управления базами данных, или сокращенно СУБД. Именно наличие СУБД и разработанных на ее базе программ для конкретной предметной области превращает огромный объем хранимых в компьютер­ной памяти сведений в мощную справочную систему, способную производить поиск и отбор необходимой нам информации. Подобные системы принято назы­вать информационными.

Переход к компьютерному хранению информации дает много преимуществ. Они отчетливо видны, если сформулировать те функции, которые выполняет сов­ременная компьютерная система обработки данных.

• Ввод информации в БД и обеспечение его ло­гического контроля. Под логическим контролем здесь понимается проверка на допустимость вводимых дан­ных: нельзя, например, вводить дату рождения 31 июня 1057 года.

• Исправление информации (также с контролем правильности ввода).

• Удаление устаревшей информации.

• Контроль целостности и непротиворечивос­ти данных. Здесь имеется в виду, что данные, храня­щиеся в разных частях базы данных, не противоречат друг другу, например, дата поступления в школу явно не может быть позже даты ее окончания.

• Защита данных от разрушения. Помимо конт­роля за целостностью, который только что обсуждал­ся, СУБД должна иметь средства защиты данных от выключения электропитания, сбоев оборудования и других аварийных ситуаций, а также возможности последующего восстановления информации.

• Поиск информации с необходимыми свойства­ми. Одна из наиболее важных в практическом отноше­нии задач, ради которой ставятся все остальные.

• Автоматическое упорядочивание информации в соответствии с требованиями человека. Сюда относится сортировка данных, распределение их меж­ду несколькими базами и другие подобные процедуры.

• Обеспечение коллективного доступа к дан­ным. В современных информационных системах воз­можен параллельный доступ к одним и тем же дан­ным нескольких пользователей, поэтому СУБД долж­ны поддерживать такой режим.

• Защита от несанкционированного доступа. Не только ввод новой информации, но даже ее просмотр должны быть разрешены только тем пользователям, у которых есть на это права.

• Удобный и интуитивно понятный пользова­телю интерфейс.

Организация БД:

иерархическая

Характер связи между записями в БД определяет три основных типа организации баз данных: иерар­хический, сетевой и реляционный.

В иерархической базе данных записи образуют осо­бую структуру, называемую деревом (см. рисунок). При таком способе организации каждая запись может принадлежать только одному "родителю" (более пра­вильный термин — "владелец отношения"). В каче­стве примеров такого рода отношений можно привес­ти следующие: организация — [основная работа] — работник, банк — [вклад] — сберкнижка, футболь­ная команда — [хозяин поля] — матч и т.п. Отме­тим, что типичными примерами иерархического спо­соба организации является хорошо известная система вложенных каталогов в операционной системе, или так называемое "генеалогическое дерево", представляющее собой графическое представление родословной.

В сетевой базе данных связи разрешено устанавли­вать произвольным образом, без всяких ограничений, поэтому запись может быть найдена значительно бы­стрее (по наиболее короткому пути). Такая модель лучше всего соответствует реальной жизни: один и тот же человек является одновременно и работником, и клиентом банка, и покупателем, т.е. запись с инфор­мацией о нем образует довольно густую сеть сложных связей. Трудность состоит в том, что указанную орга­низацию БД, к сожалению, сложно реализовать на компьютере. '

Хотя описанные выше способы являются более уни­версальными, на практике распространен самый про­стой тип организации данных — реляционный. Слово реляционный происходит от английского relation, что значит отношение. Строгое определение отношения достаточно математизировано, поэтому на практике обычно пользуются следствием из него: поскольку отно­шения удобно представлять в виде таблиц, то говорят, что реляционные базы — это базы с табличной фор­мой организации. Их примеры имеются в любом учеб­нике, поэтому предлагаем читателям подобрать их са­мостоятельно .

Желательно изложить

Говоря о БД, нельзя обойти стороной вопрос, свя­занный с организацией в них данных. Помимо соб­ственно данных, в любой базе имеется информация о ее строении, которую чаще всего называют структу­рой. В простейшем случае структура просто указывает тип информации и объем требуемой для нее памяти. Све­дения о структуре позволяют СУБД легко рассчитывать местоположение требуемых данных на внешнем носи­теле и, следовательно, быстро получить к ним доступ.

сетевая

реляционная

Связанные между собой данные, например об од­ном человеке или объекте, объединяются в БД в еди­ную конструкцию, которая называется "запись". При этом части, образующие запись, принято называть по­лями или реже — элементами данных. Примерами полей могут служить фамилия, номер паспорта, семей­ное положение, наличие или отсутствие детей и т.д.

С появлением компьютерных сетей отпала необхо­димость хранения данных в одной машине и даже в одной стране, возникли так называемые "распреде­ленные БД".

Собственно СУБД, управляющая доступом к данным в базе, является универсальным программным обеспе­чением. Поэтому для адаптации к конкретной области и учета конкретных особенностей последней необходи­ма возможность "подстройки" программного обеспе­чения. С этой целью большинство СУБД обладают встро­енными средствами подобного рода, т.е. фактически собственным языком программирования. Заметим, что в более ранних разновидностях СУБД, например dBASE и родственных ей (FoxPro, Clipper), это было замет­но наиболее отчетливо. В современном программном обеспечении, таком, как MSAccess, Paradox, Clarion, создание различных форм и отчетов во многом автома­тизировано, но тем не менее встроенные языковые сред­ства по-прежнему сохраняются.

Примечания для учителей

Если не считать последней части вопроса, то подбор материала для ответа традиционен. Мы надеемся, что приведенных здесь и в предыдущей публикации мате­риалов по типам БД читателям будет достаточно.

По нашему мнению, требовать от учеников четкие определения баз данных и информационных систем совсем не обязательно — достаточно, если они пра­вильно объяснят данные термины своими словами. Приведенные в разделе базовых понятий определе­ния даны для облегчения ориентировки в материале вопроса.

Примечания для учеников

Советуем в своем ответе обязательно отметить тот факт, что информационные системы могут быть реа­лизованы и без компьютера. После этого вполне есте­ственно рассказать о тех преимуществах, которые до­бавляет применение компьютера.

Приведенный в обязательном разделе перечень функ­ций может показаться на первый взгляд устрашаю­щим. Тем не менее он довольно легко поддается ос­мысленному запоминанию. Вспомните, как вы рабо­тали с БД на уроке: сначала вводили данные, потом исправляли ошибки ввода, после чего занимались сор­тировкой и составлением тех или иных запросов. До­полните это размышлениями о коллективном доступе к данным (на уроках такого, возможно, не было), и вы легко восстановите весь список.

Советуем также четко уяснить для себя, что харак­терно для каждого из перечисленных в билете типов БД. Это даст вам возможность легко составить послед­нюю часть ответа на вопрос: на самом деле от вас требуется лишь краткая их (2—3 предложения) ха­рактеристика.

Ссылка на материалы по вопросу

Подробные материалы опубликованы в "Информа­тике" № 15, 2002, с. 12—14.

2. Различные типы компьютерных вирусов: методы распространения, профилактика заражения

Базовые понятия

Компьютерный вирус, программный код, управле­ние, заражение, профилактика.

Обязательно изложить

Компьютерный вирус — это программный код, ко­торый в процессе исполнения размножается, т.е. созда­ет новые программные коды, подобные исходному коду и сохраняющие возможность воспроизведения. Компью­терный вирус передается лишь как фрагмент другого программного кода и активизируется, перехватывая управление у кода-носителя после его инициализации.

В настоящее время принято определять тип компью­терного вируса по типу его носителя. В связи с этим выделяют файловые, загрузочные, макро- и сетевые вирусы. Рассмотрим их по порядку.

Файловыми называются вирусы, которые встраива­ются в исполняемые коды, т.е. файлы с именами сот и ехе, или в оверлейные файлы. Для перехвата управ­ления вирус записывается в начало или конец файла. В последнем случае начало файла модифицируется. Не­сколько первых байт оригинального кода присоединя­ются к вирусу, а на их место помещается команда передачи управления на начало вирусного фрагмента. Таким образом, инициализация зараженной програм­мы приводит к запуску вируса, который после выпол­нения всех запланированных действий передает уп­равление своему носителю. Существуют вирусы, кото­рые выполняют все действия (поиск и заражение хотя бы одного файла указанного типа и, возможно, другие действия, как правило, обусловленные каким-либо об­разом, например, датой инициализации), оставаясь в составе кода-носителя. Они называются нерезидент­ными. Есть вирусы, которые в составе кода-носителя производят единственное действие — инсталляцию своего кода, как независимого приложения, в опера­тивную память. В этом качестве вирус производит все остальные действия. Такие вирусы называются рези­дентными. Они отслеживают ряд системных преры­ваний и активизируются при их возникновении. Та­ким образом, от момента инсталляции до перезагрузки компьютера резидентный вирус успевает заразить большое число файлов. Резидентный вирус может от­слеживать чтение файла-носителя другой,, может быть антивирусной, программой и препятствовать обнару­жению своего кодового фрагмента, например, временно удаляя его из тестируемого файла (стелс-вирус). Вто­рой способ воспрепятствовать обнаружению вируса в составе файла-носителя — шифрование вирусного кода случайной последовательностью команд процессора. В этом случае фрагмент вируса, инсталлирующий его в оперативную память, производит дешифровку кода. При заражении другого файла ключ шифрования мо­жет меняться (полиморфик-вирус).