Презентация по информатике на тему ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНФОРМАЦИОННЫХ СТРУКТУРАХ ДАННЫХ

ТЕМА: «ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНФОРМАЦИОННЫХ СТРУКТУРАХ ДАННЫХ».ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ г.СЕМЕЙСемей 2015 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДАННЫХЛИНЕЙНЫЕ СТРУКТУРЫ ДАННЫХТАБЛИЧНЫЕ СТРУКТУРЫ ДАННЫХУПОРЯДОЧЕНИЕ СТРУКТУР ДАННЫХРЕЖИМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХПЛАН: Веками человечество накапливало знания, навыки работы, сведения об окружающем нас мире, другими словами -- собирало информацию. Вначале информация передавалась из поколения в поколение в виде преданий и устных рассказов. Возникновение и развитие книжного дела позволило передавать и хранить информацию в более надежном письменном виде. Открытия в области электричества привели к появлению телеграфа, телефона, радио, телевидения - средств, позволяющих оперативно передавать и накапливать информацию. Развитие прогресса обусловило резкий рост информации, в связи с чем вопрос о ее сохранении и переработке становился год от года острее. С появлением вычислительной техники значительно упростились способы хранения, а главное, обработки информации. Развитие вычислительной техники на базе микропроцессоров приводит к совершенствованию компьютеров и программного обеспечения. Появляются программы, способные обработать большие потоки информации. С помощью таких программ создаются информационные системы. Целью любой информационной системы является обработка данных об объектах и явлениях реального мира и предоставление нужной человеку информации о них. Данные - это материальные объекты произвольной формы, выступающие в качестве средства представления информации. Преобразование и обработка данных позволяют извлечь информацию, т.е. знание о том или ином предмете, процессе, явлении. Процесс документирования превращает данные в информационные ресурсы, которые являются основой любой информационной системы. Данные могут быть представлены в виде файлов, базы данных (данные, организованные с определенной целью), базы знаний. Обработка данных включает в себя множество различныхопераций:* сбор данных -- накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;* формализация данных -- приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;* фильтрация данных -- отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений;* сортировка данных -- упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации; * архивация данных -- организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме;* защита данных -- комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;* транспортировка данных -- прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса;* преобразование данных -- перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. По форме представления данные бывают: структурированные:чертежисхемыдиаграммытаблицы анкетынеструктурированные: тексткартинки фотографии СТРУКТУРИРОВАННЫЕ ДАННЫЕ




НЕСТРУКТУРИРОВАННЫЕ ДАННЫЕ



Работа с большими наборами данных легче автоматизируется, если элементы данных расположены в наборе в соответствии с некоторыми правилами, образуя заданную структуру. Структура данных определяет способ адресации элемента данных. Адрес позволяет найти в наборе нужный элемент данных, не зная его значения. Выделяют три основных типа структур данных: линейные, табличные и иерархические.

ЛИНЕЙНАЯ СДЛинейные структуры - это хорошо знакомые нам списки. Список - это простейшая структура данных, отличающаяся тем, что каждый элемент данных однозначно определяется своим номером в массиве. Проставляя номера на отдельных страницах рассыпанной книги, мы создаем структуру списка. Обычный журнал посещаемости занятий, например, имеет структуру списка, поскольку все студенты группы зарегистрированы в нем под своими номерами, при этом не могут два студента быть зарегистрированы с одним и тем же номером. При создании любой структуры данных надо решить два вопроса: как разделять элементы между собой и как разыскивать нужные элементы. В журнале посещаемости, например, это решается так: каждый новый элемент списка заносится с новой строки, то есть разделителем является конец строки. Тогда нужный элемент можно разыскать по номеру строки. В линейных структурах элементы данных располагаются последовательно, друг за другом. Между соседними элементами данных существует отношение непосредственного предшествования. С каждым элементом данных непосредственно или косвенно сопоставляется его порядковый номер в наборе данных, определяющий его адрес, по которому в свою очередь элемент данных однозначно определяется. Таким образом, линейные структуры данных (списки) - это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента однозначно определяется его номером.№ п/п Фамилия, Имя, Отчество1 Аистов Александр Алексеевич2 Бобров Борис Борисович3 Воробьева Валентина Владиславовна4 Сорокин Сергей Семенович



ТАБЛИЧНАЯ СДС таблицами данных мы тоже хорошо знакомы, достаточно вспомнить таблицу умножения. Табличные структуры отличаются от списочных тем, что элементы данных определяются адресом ячейки, который состоит не из одного параметра, как в списках, а из нескольких. Для таблицы умножения, например, адрес ячейки определяется номерами строки и столбца. Нужная ячейка находится на их пересечении, а элемент выбирается из ячейки.При хранении табличных данных количество разделителей должно быть больше, чем для данных, имеющих структуру списка. Например, когда таблицы печатают в книгах, строки и столбцы разделяют графическими элементами - линиями вертикальной и горизонтальной разметки. Таким образом, табличные структуры данных (матрицы) - это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых находится ячейка, содержащая искомый элемент



ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СДНерегулярные данные, которые трудно представить в виде списка или таблицы, часто представляют в виде иерархических структур. С подобными структурами мы знакомы по обыденной жизни. Иерархическую структуру имеет система почтовых адресов. Подобные структуры также широко применяются в научных систематизациях и всевозможных классификациях. В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу . Вот, например, как выглядит путь доступа к команде, запускающей программу Paint: Пуск > Программы > Стандартные > Paint.

УПОРЯДОЧЕНИЕ СТРУКТУР ДАННЫХ Списочные и табличные структуры являются простыми. Ими легко пользоваться, поскольку адрес каждого элемента задается числом (для списка), двумя числами (для двумерной таблицы) или несколькими числами для многомерной таблицы. Они также легко упорядочиваются. Основным методом упорядочения является сортировка. Данные можно сортировать по любому избранному критерию, например: по алфавиту, по возрастанию порядкового номера или по возрастанию какого-либо параметра.Несмотря на многочисленные удобства, у простых структур данных есть и недостаток - их трудно обновлять. Если, например, перевести студента из одной группы в другую, изменения надо вносить сразу в два журнала посещаемости; при этом в обоих журналах будет нарушена списочная структура. Если переведенного студента вписать в конец списка группы, нарушится упорядочение по алфавиту, а если его вписать в соответствии с алфавитом, то изменятся порядковые номера всех студентов, которые следуют за ним.Таким образом, при добавлении произвольного элемента в упорядоченную структуру списка может происходить изменение адресных данных у других элементов. В журналах успеваемости это пережить нетрудно, но в системах, выполняющих автоматическую обработку данных, нужны специальные методы для решения этой проблемы.


Иерархические структуры данных по форме сложнее, чем линейные и табличные, но они не создают проблем с обновлением данных. Их легко развивать путем создания новых уровней. Даже если в учебном заведении будет создан новый факультет, это никак не отразится на пути доступа к сведениям об учащихся прочих факультетов.Недостатком иерархических структур является относительная трудоемкость записи адреса элемента данных и сложность упорядочения. Часто методы упорядочения в таких структурах основывают на предварительной индексации, которая заключается в том, что каждому элементу данных присваивается свой уникальный индекс, который можно использовать при поиске, сортировке и т.п. АДРЕСНЫЕ ДАННЫЕЕсли данные хранятся в организованной структуре (причем любой), то каждый элемент данных приобретает новое свойство (параметр), который можно назвать адресом. Конечно, работать с упорядоченными данными удобнее, но за это приходится платить их размножением, поскольку адреса элементов данных - это тоже данные, и их тоже надо хранить и обрабатывать. Режим обработки данных - способ выполнения заданий (задач), характеризующийся порядком распределения ресурсов системы между заданиями (задачами). Требуемый режим обработки данных обеспечивается управляющими программами операционной системы, которые выделяют заданиям оперативную и внешнюю память, устройства ввода-вывода, процессорное время и прочие ресурсы в соответствующем порядке с учетом атрибутов заданий - имен пользователей, приоритетов заданий, сложности задач и вычислений и др.Порядок распределения ресурсов между заданиями влияет на время пребывания задания в системе, производительность системы, стоимость решения задач и другие характеристики системы и процессов обработки задач. Режим обработки данных связан с организацией процесса функционирования системы и отражается в первую очередь на характеристиках системы. ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХМультипрограмм-ная обработка. Оперативная и пакетная обработка данных. Обработка в реальном масштабе времени. Режим телеобработки данных. ЗАКЛЮЧЕНИЕРабота с большими наборами данных легче автоматизируется, если элементы данных расположены в наборе в соответствии с некоторыми правилами, образуя заданную структуру. Структура данных определяет способ адресации элемента данных. Адрес позволяет найти в наборе нужный элемент данных, не зная его значения. Выделяют три основных типа структур данных: линейные, табличные и иерархические. ЛИТЕРАТУРАЧерноскутовой И.А. «Информатика» - учебное пособие Абрамов С.А. Начала информатики 1989г.Галкин В.А. Телекоммуникации и сети. Учебник для вузовГригорьев Ю.А. Банки данных