Прикладные программы
Для подготовки документов в офисах применяются различные программные средства: текстовые процессоры и графические редакторы. Эти программы могут быть однофункциональными или входить в состав интегрированных пакетов (систем).
После начала производства фирмой Арр1е первых ПЭВМ корпорация Мiсrо Рrо Intеrnаtiоnа1 (США) вышла в 1979 г. на рынок со своей программой подготовки текстов WordStаг. Это был первый текстовой редактор, сделанный не для профессионалов-программистов, а для обычных пользователей. Популярность WordStar в то время была огромной. Идеи, воплощенные в этом редакторе, были впоследствии использованы во многих редакторах различных фирм. Требования к текстовым редакторам определяются областью их применения, в связи с чем они должны выполнять разнообразные функции. Конечно, не каждый текстовый редактор обеспечивает выполнение всех функций, одни редакторы выполняют простые действия, другие – более сложные.
Все многообразие редакторов можно разделить на следующие виды:
1. Редакторы подготовки служебных писем, документов без формул, чертежей, рисунков и т. п.:
· без корректировки орфографических ошибок (WordStаг, Текст, Лексикон, Документ, Люкс, Скарына);
· с обнаружением и корректировкой орфографических ошибок (Лексикон-Ортодокс, АБВ, Корректор, Орфо, Пропись, Глагол, МS Word 6.0 fоr Windows, Lingvo Соrrесtоr). Следует заметить, что в связи с особенностями русского языка подобные редакторы, разработанные иностранными фирмами, работают хуже отечественных.
2. Редакторы научно-технических изданий с применением греческого алфавита, математической, физической и химической символики (ChiWritter, Тесh Writtег, То1а1 Word, Тесh Word).
3. Универсальные мощные редакторы, используемые как для обычных документов, так и для научно-технических изданий (Word for Windows).
4. Настольные издательские системы:
· для небольших иллюстрированных журналов и рекламных изданий (Раgе Маkег);
· для крупных общественно-политических журналов и книг (Ventura Publisher).
5. Редакторы, встроенные в программное обеспечение:
· редакторы операционных систем (NotePad и WordPad в Windows 95/98);
· редакторы сервисных операционных оболочек (Norton Commander, РС Тоо1s, Write в Windows 3.1/3.11);
· редакторы систем управления базами данных (dBASE – III Рlus, Раradох и др.).
6. Редакторы систем программирования, исправляющие ошибки программистов (GW Вasiс, Quick Ваsiс, Воrland Раsсаl, Тurbо Раsсаl, Воrland С++, ТurЬо С++).
7. Редакторы, являющиеся составными частями (модулями) интегрированных пакетов, важным преимуществом которых является возможность встраивания в текст таблиц, графиков, диаграмм, подготовленных другими модулями интегрированного пакета (Мастер, Респект-База, FrameWork, МS Works).
Редакторы подготовки текстов можно разделить на обычные (для подготовки писем и простых документов) и сложные (для оформления документов с разными шрифтами, наличием графиков, рисунков и др.).
Возможности обычных текстовых редакторов:
• ввод (набор) текста с клавиатуры;
• корректировка текста (изменение букв, слов, фрагментов фраз);
• вырезание кусков текста, запоминание их на время текущей работы и вставка их в нужное место текста;
• форматирование текста (определение ширины текстовой колонки, абзаца, полей, расстояния между строками, выравнивание краев строк);
• автоматическая разбивка текста на страницы с заданным числом строк и нумерация страниц;
• выделение текста жирным, наклонным или подчеркнутым шрифтом;
• распечатка текста или отдельных частей на принтере.
Дополнительные возможности сложных редакторов:
• наблюдение текста на дисплее в том виде, в котором он будет распечатан по принципу "что вижу, то и получаю";
• работа с манипулятором "мышь" или "шар";
• широкий выбор шрифтов;
• возможность вставки в текст формул, таблиц, рисунков;
• автоматический перенос частей слов из одной строки в другую по правилам грамматики;
• автоматическая замена по тексту слов-синонимов;
• автоматический поиск и исправление орфографических и синтаксических ошибок.
Наиболее известный в мире компьютерный журнал РС Мagazine регулярно публикует результаты опроса читателей о популярности той или иной программы. По результатам последнего опроса пользователей наивысший рейтинг имеют текстовые редакторы Ami Pro for Windows, МS Word for Windows, Реrfect Word for DOS. Однако по числу пользователей WordStаr и в настоящее время занимает ведущее положение.
Текстовые процессоры
Одним из наиболее популярных является текстовый процессор WORD, поддерживающую принятый ныне принцип соответствия экранного изображения печатному (принцип WYSIWYG). Microsoft Word можно рассматривать как средство автоматизации авторской деятельности (authoring system). При использовании этой программы следует четко определять целевой объект – документ электронный или печатный. Для разных типов документов используют разные средства, приемы и методы. Последней (ко времени подготовки данного пособия) является версия текстового процессора Microsoft Word 2000 (Word 9.0), входящая в состав пакета Microsoft Office 2000. В ней устранены основные недостатки предыдущей версии, заметно улучшена система управления и введены мощные средства поддержки сетевых режимов работы. Предполагается, что основным стилем производительной работы с текстовым процессором Word 2000 (рис. 4.1) должна стать совместная деятельность рабочих групп над общими проектами в рамках корпоративных сетей.
Рабочее окно включает ряд основных элементов управления: строку меню, настраиваемую панель инструментов, рабочее поле и строку состояния, включающую индикаторы, координатную линейку, строку подсказки, вертикальную и горизонтальную линейки прокрутки.
Рис. 4.1. Окно редактора Word 2000.
К базовым приёмам работы относятся: создание документа, ввод текста, редактирование, рецензирование, форматирование, сохранение файла и его печать.
Word поддерживает несколько режимов представления документов. Вобычном режимепредставляется только содержательная часть документа без реквизитных элементов оформления, относящихся не к тексту, а к печатным страницам (колонтитулы, колонцифры, подстраничные сноски и т. п.). Этот режим удобен на ранних этапах разработки документа, а также во всех случаях, когда содержательная часть документа имеет более высокое значение, чем внешнее представление. Здесь операции с объемными документами проходят быстрее, что важно при работе на малопроизводительных компьютерах.
В режиме Web-документа. Экранное представление не совпадает с печатным. В нем разрабатывают электронные публикации.
В режиме разметки экранное представление документа полностью соответствует печатному. Этот режим удобен для большинства работ, связанных с форматированием текста, предназначенного для печати.
В режиме структуры документ отображается с утрированным выделением его строения. Это полезно в тех случаях, когда разработку документа начинают с создания плана содержания.
Выбор одного из четырех вышеуказанных режимов представления документа выполняют с помощью командных кнопок, расположенных в левом нижнем углу окна приложения или командами меню Вид.
Как в большинстве других приложений, корректно соблюдающих идеологию Windows, строка меню текстового процессора Microsoft Word 2000, как элемент управления, отличается тем, что обеспечивает допуск ко всем функциональным возможностям программы (удовлетворяет принципу функциональной полноты).
Меню, открывающиеся из строки меню, обладают свойством функциональной автонастройки. Расширенные возможности приложения не могли не отразиться в изобилии элементов управления. В нем не всегда удобно ориентироваться. Поэтому пункты строки меню открываются в два приема.
В последней версии текстового процессора панели инструментов допускают настройку и обладают контекстовой чувствительностью. Так, при выделении в поле документа какого-либо объекта, автоматически открывается панель инструментов, предназначенная для его редактирования.
К операциям, производимым с документом в целом, относятся: создание нового документа, набор текста, загрузка предварительно созданного документа в оперативную память, сохранение документа (копирование документа из оперативной памяти во внешнюю), удаление документа (с экрана), распечатка документа.
Фрагментом называется непрерывная часть текста. Выделить фрагмент – подсветить его с помощью мыши или клавиатуры. Его можно переместить, копировать и удалить (можно осуществлять с буфером или без него: с помощью перетаскивания фрагмента мышью), напечатать, найти и заменить элементы.
Сущность операций, использующих буфер промежуточного хранения, состоит в том, что фрагмент текста переносят на новое место, копируют или удаляют. Технология выполнения этих операций включает в себя несколько этапов: выделение части текста, перенос выделенного фрагмента в буфер промежуточного хранения, перемещение курсора в нужное место документа, копирование (перенос) выделенного фрагмента из буфера в место документа, указанное курсором.
Абзац – это один из ключевых элементов в структуре документа. Операции: установка границ абзаца; выравнивание (горизонтальное и три вида вертикального); перенос. Настраиваются следующие параметры абзаца: величина отступа слева (от левого поля); величина отступа справа (от правого поля); величина отступа первой строки абзаца («красная строка»); величина интервала перед абзацем и после него.
Режим Контекстный поиск и замена реализуется поиском и заменой в документе некоторого текстового элемента, на другой элемент, заданный пользователем.
Форматирование текста осуществляется средствами меню Формат или панели форматирования. Основные приёмы:
· выбор и изменение гарнитуры шрифта;
· управление размером шрифта;
· управление методом выравнивания;
· создание нумерованных или маркированных списков;
· управление параметрами абзаца.
Word позволяет подбирать шрифты из большого встроенного в него набора, а также величину символов. Использование прочих средств управления шрифтом (выбор начертания, подчеркивания и других видоизменений) определяется стилевым решением документа. Возможно также управление интервалом между символами (обычный, разреженный, уплотненный) и применение эффектов анимации.
Дополнительные функции: проверка правописания слов и синтаксиса, слияние документов, использование шаблонов.
В программе Microsoft Word средством для ввода формульных объектов(математических выражений) в текстовый документ является редактор формул Microsoft Equation3.0. При необходимости вставленный объект можно редактировать непосредственно в поле документа.
Word предоставляет широкий набор средств для работы с таблицами, упрощающих выполнение большинства практических задач. Команды, предназначенные для работы с таблицами: создать, добавить строку или столбец, свойства таблицы, объединение и разбиение ячеек и др., позволяют упростить построение и редактирование таблицы, а также упорядочить и отформатировать содержащиеся в ней данные.
Большинство документов содержит различные иллюстрации: фирменные знаки, диаграммы, графики, рисунки. Спомощью Word вы можете легко вставлять эти объекты в документы, причем как созданные с помощью встроенного графического редактора Word, так и подготовленные в других программах. Эти объекты создаются в других приложениях и внедряются и связываются с документом с помощью технологии OLE.
Графические редакторы
Графический редактор — это программа, предназначенная для автоматизации процессов построения и редактирования на экране дисплея графических изображений (графиков, эскизов, чертежей, рисунков и др.). Предоставляет возможности рисования линий, кривых, раскраски областей экрана, создания надписей различными шрифтами и т. д.
Большинство редакторов позволяют обрабатывать изображения, полученные с помощью сканеров, а также выводить картинки в таком виде, чтобы они могли быть включены в документ, подготовленный с помощью текстового редактора. Некоторые редакторы позволяют получать изображения трёхмерных объектов, их сечений, разворотов, каркасных моделей и т. п.
Различают несколько видов компьютерной графики и соответственно графических редакторов:
• деловая графика: двухмерные и трехмерные графики и диаграммы с возможностью их деформации по координатам и вращения (например, Graf in the Books, Делограф);
• инженерная графика, обеспечивающая проектно-конструк-торские работы (АutoCad, Редграф, Компас-3D, SolidWorks 2003);
• иллюстративная графика, используемая при обучении, в рекламе, презентациях, на научных семинарах (Спектрограф);
• анимационная графика, применяемая для создания анимационных фильмов (Мар Маstег, Flash MX).
Получили широкое распространение многофункциональные редакторы.
Функции графических редакторов:
• ввод с помощью клавиатуры, манипуляторов, планшетных УВВ, сканеров, видеоаппаратуры рисунка по отдельным координатам, вращение элементов рисунка);
• построение коллажей;
• создание анимационных (движущихся) изображений;
• возможности работы с изображениями, полученными со сканера или видеоаппаратуры.
Современные графические редакторы имеют:
• инструменты для рисования и редактирования изображений (курсор, "перо", "карандаш", "емкость с краской", "щетку", "каток", "пульверизатор", "редактор формы", "ножницы" и др.);
• палитру красок;
• библиотеку готовых рисунков (геометрические фигуры, изображения предметов и их деталей, людей, животных, различных символов и др.).
Выше в главе два говорилось, что применяются два вида графических редакторов, связанных с типом системы отображения информации:
• векторные, формирующие рисунок с помощью отрезков непрерывных линий (например, редактор СоrelDRAW, входящий в состав мощной графической системы Соrеl Graphics и располагающий библиотекой из нескольких тысяч готовых рисунков);
• растровые, формирующие рисунок из близко расположенных друг к другу точек (например, Рaintbrush в Windows 3.1/3.11 и Раint в Windows 95/98).
Рассмотрим подробнее СоrelDRAW – мощный графический редактор с функциями создания публикаций, снабжённый инструментами для редактирования графики и трёхмерного моделирования (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Окно графического редактора СоrelDRAW 10.0.
Как и в любой другой программе, работающей в среде Windows, в верхней части окна расположены заголовок окна и меню. В центре окна программы расположен рисунок листа бумаги, называемый рабочей областью. Вы можете рисовать как внутри рабочей области, так и вне ее, но при выводе на печать будет напечатано только то, что находится внутри рабочей области. Полосы прокрутки позволяют передвигаться по изображению, а измерительные линейки – точно позиционировать элементы рисунка и измерять их размеры. Для работы с цветом в правой части окна расположена палитра цветов. В строке состояния выводится различная информация, существенно облегчающая работу с редактором. Основные средства для работы расположены в панелях инструментов, кнопки в которых позволяют быстро и легко выполнять любые операции. Особенно интересна Панель свойств (Property Bar). Кнопки на ней появляются и пропадают в зависимости от ваших действий. Различные инструменты расположены на панели наборов инструментов, называемой Toolbox (Графика). Панели можно расположить в произвольном месте рабочего окна, перетащив их с помощью мыши.
Основным объектом при работе с редактором является линия. При этом прямая линия рассматривается как частный случай кривой. Иногда вместо понятия линии используется понятие контур. Этот термин более полно отражает суть, поскольку контур может иметь любую форму – прямой, кривой, ломаной линии, фигуры. Каждый контур имеет две или более опорных точек, также именуемых узлами. Элемент контура, заключенный между двумя смежными опорными точками, называют сегментом контура. Форму контура меняют перемещением опорных точек, изменением их свойств, добавлением новых и удалением имеющихся узлов. Он может быть открытым или замкнутым – когда последняя опорная точка одновременно является и первой. Свойства замкнутых и открытых контуров различны.
Контур является элементарным графическим объектом. Из контуров создают новые объекты или их группы. С несколькими выполняют операции группировки, комбинирования, объединения. В результате образуются соответственно: группа объектов, составной, новый контуры. После операции группировки каждый из них сохраняет свои свойства и принадлежащие ему узлы. После операции комбинирования составной контур приобретает новые свойства, но узлы остаются прежними. После операции объединения образуются новые узлы и меняются свойства исходных контуров. Контур имеет свой цвет и толщину, которые можно менять.
Область внутри объекта можно закрасить или залить одним цветом, смесью цветов или узором. Эту область принято называть заливкой. У одного объекта не может быть различных заливок или соединительных линий различной толщины и разных цветов. Для создания сложных изображений требуется использовать множество объектов. Вся работа в CorelDRAW ведется именно с объектами.
Работа над любой иллюстрацией заключается в создании объектов, их редактировании и расположении в нужных местах. При этом сначала создается приблизительная форма объектов, после чего она уточняется путем добавления, удаления и перемещения узлов контура. После создания необходимой формы объекта задается цвет контура и выбирается заливка объекта. Создать в редакторе можно как стандартные фигуры: прямоугольники, эллипсы, многоугольники, автофигуры, спирали и решетки, так и произвольные фигуры, состоящие из прямых и кривых линий. Среди стандартных фигур есть достаточно сложные рисунки. Средствами работы с текстом CorelDRAW 10 приближается по возможностям к текстовому редактору. Прямо в редакторе можно создавать небольшие текстовые документы, оформленные рисунками. Каждый рисунок, сделанный в редакторе, состоит из одного или нескольких объектов, которые могут накладываться и полностью или частично закрывать друг друга. В качестве объектов могут использоваться растровые рисунки, подготовленные ранее с помощью любого редактора растровой графики и импортированные в CorelDRAW 10. Так как в поставку CorelDRAW 10 включен набор готовых картинок, называемый clipart, часто работа над иллюстрациями сводится к вставке нескольких готовых рисунков, их небольшому редактированию и добавлению текста. В заключении еще раз перечислим основные приемы работы с CorelDRAW 10:
• Создание простых геометрических фигур или произвольных кривых и ломаных, замкнутых и разомкнутых. Вставка и форматирование текста.
• Редактирование любого объекта, изменение цвета контура и заливки, изменение формы объекта.
• Вставка готовых картинок или ранее созданных вами иллюстраций в документ.
• Применение разнообразных художественных эффектов.
• Размещение всех объектов в нужных местах, определение порядка взаимного перекрытия объектов.
Лучшими графическими редакторами, по данным журнала РС Маgazine, являются: СоrelDRAW, Frееhаndе Graphics fоr Windows и Adobe Page Маkеr. Большой популярностью пользуются графические редакторы Рaintbrush и Раint fоr Windows.
Системы деловой и научной графики позволяют наглядно представлять на экране различные данные и зависимости: гистограммы, круговые и секторные диаграммы и т. д.
Системы научной и инженерной графики позволяют в цвете и в заданном масштабе отображать на экране следующие объекты: графики двухмерных и трехмерных функций, заданных в табличном или аналитическом виде; системы изолиний, в том числе и нанесённые на поверхность объекта; сечения, проекции, карты и т. д. Для построения легко воспринимаемых реалистических изображений трёхмерных объектов системы инженерной графики позволяют удалять линии, не видимые наблюдателю.
Табличные процессоры
Область применения табличных процессоров поистине безгранична. Они иногда уступают специальным программам в быстроте и удобстве, но у них есть основное преимущество – универсальность применения. Поэтому иногда табличные процессоры называют универсальными расчетными таблицами. Кроме задач поддержки принятия решений, на основе ТП могут решаться многие задачи расчетов, моделирования и представления результатов практически во всех сферах деятельности человека.
Прототипом современных ТП послужила программа Visi Calк, разработанная Д. Бриклиным и Б. Фрестоном в 1979 г.
Широкое распространение, связанное с универсальностью ТП, объясняется следующими их характеристиками:
• созданием таблиц с достаточно большим количеством строк и столбцов (например, в таблице интегрированного пакета Works 4.0 for Windows имеется 16 384 строки и 256 столбцов при числе символов в ячейке до 256, а в Ехсеl 97 содержится 65 536 строк и 256 столбцов при количестве символов в ячейке до 32 000);
• оформлением таблиц в различных вариантах (для бухгалтерских расчетов, ведения списков и каталогов, составления финансовых и статистических отчетов, итогов социологических исследований, обработки результатов экспериментальных исследований, подготовки материалов для презентаций, выявления причин успехов или неудач в работе фирмы и получения данных для планирования дальнейшей работы и др.);
• вводом и редактированием в каждой ячейке таблицы числа, текста или формулы;
• хранением в памяти ПЭВМ таблицы большой размерности (с большим количеством строк и столбцов), но выводом на экран только ее части, которая может содержать или рядом расположенные строки и столбцы, или строки и столбцы по выбору (фильтрация таблицы);
• сортировкой содержимого ячеек по возрастанию или убыванию данных;
• выполнением математических, логических, финансовых, статистических и других операций с табличными данными;
• разнообразным выделение данных в таблице: выделение строки, столбца или ячейки фоном или цветом; выделение числа, текста, формулы или символа размером, шрифтом, подчеркиванием, рамочками или цветом;
• округлением для удобства работы всех чисел столбца до одного и того же количества знаков, но при вычислениях учитывается истинная, а не округленная величина числа;
• вставкой в таблицу изображений и рисунков;
• применением в одном пакете нескольких двухмерных таблиц, каждая из которых образует страницу в книге таблиц пакета (многомерные ТП);
• одновременной работой в многооконном режиме с несколькими таблицами, находящимися в виде листов в книге таблиц пакета, причем возможно обращение к ячейке таблицы из другой таблицы книги;
• применением макрокоманд для выполнения последовательности нескольких операций над табличными данными;
• выводом всей таблицы или любой ее части на печать;
• представлением табличных данных в виде различных графиков и диаграмм: линейных, столбчатых, круговых, ленточных и других, причем некоторые из них могут быть показаны в трехмерном исполнении с возможностью их поворачивания;
• защитой табличных данных от несанкционированного копирования, изменения или уничтожения, например, запрет отображения или регистрации табличных данных, изменений содержимого ячеек и другие формы защиты данных.
Табличные процессоры имеют встроенную справочную систему, предоставляющую пользователю информацию по конкретным командам меню и другие справочные данные. Многомерные таблицы позволяют быстро делать выборки в базе данных по любому критерию.
В данный момент изо всех подобных программ наибольшее распространение получила программа Microsoft Excel. На рисунке 4.3 показано окно программы Microsoft Excel 9.0, входящей в состав пакета Microsoft Office 2000 и имеющей графический пользовательский интерфейс.
Microsoft Excel – табличный процессор, служащий для создания и обработки электронных таблиц. Он позволяет работать с таблицами в двух режимах: обычном (наиболее удобный для выполнения большинства операций), разметки страниц – удобен для окончательного форматирования таблицы перед распечаткой. Для перехода между режимами используются соответствующие пункты меню Вид.
Границы между страницами в режиме разметки отображаются синими пунктирными линиями. Границы таблицы – сплошной синей линией, перетягивая которую, можно изменять размеры таблицы.
Под панелями инструментов Microsoft Excel обычно находится строка формул, а в нижней части окна – строка состояния. Чтобы вывести или убрать эти строки, следует в меню Вид выбрать соответствующие пункты: Строка формул или Строка состояния.
Рис. 4.3. Табличный процессор Microsoft Excel
Файл Microsoft Excel называется рабочей книгой. Она состоит из рабочих листов, имена которых (Лист1, Лист2 и т. д.) выведены на ярлыках в нижней части окна рабочей книги. Щелкая по ярлыкам, можно переходить от листа к листу внутри рабочей книги. Для прокручивания ярлыков используются кнопки слева от горизонтальной координатной линейки.
Рабочий лист представляет собой таблицу, состоящую из 256 столбцов и 65536 строк. Столбцы именуются латинскими буквами, а строки – цифрами. Каждая ячейка таблицы имеет адрес, который состоит из имени строки и имени столбца. Например, если ячейка находится в столбце F и строке 7, то она имеет адрес F7. Каждая клетка может быть использована для хранения текста (заголовок таблицы, имя поля и т. п.); чисел в различных форматах (числовом, денежном, процентном и т. п.); результата расчетов по формуле, записанной в данной ячейке, с использованием данных, хранящихся в других ячейках таблицы.
Во всех электронных таблицах существуют синтаксические соглашения, позволяющие отличить формульно-цифровую информацию от текстовой (например, для задания текстовой информации ей должны предшествовать кавычки и т. п.).
Технология работы с табличным документом аналогична процедурам подготовки текстовых документов. Пользователь может редактировать, переносить и копировать содержимое клеток из одного места таблицы в другое, использовать шрифты различного типа, стиля и размера, печатать необходимое количество экземпляров подготовленного табличного документа. Если один раз отработать форму таблицы и установить характер необходимых расчетов, то в дальнейшем технологический процесс сводится только к вводу данных и их редактированию.
Одна из ячеек таблицы всегда является активной и выделяется рамкой. Чтобы сделать ячейку активной, необходимо клавишами управления курсором подвести рамку к этой ячейке или щелкнуть в ней мышью.
Для выделения нескольких смежных ячеек необходимо установить указатель мыши в одну из ячеек, нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, растянуть выделение на всю область. Для выделения нескольких несмежных групп ячеек следует выделить одну группу, нажать клавишу <Ctrl> и, не отпуская ее, выделить другие ячейки.
Чтобы выделить целый столбец или строку таблицы, нужно щелкнуть мышью на его имени. Для выделения нескольких столбцов или строк следует щелкнуть на имени первого столбца или строки и растянуть выделение на всю область.
Для выделения нескольких листов необходимо нажать клавишу <Ctrl> и, не отпуская ее, щелкать на ярлыках листов.
Любой табличный процессор предоставляет пользователю стандартные функции, которые обычно сгруппированы следующим образом: функции, используемые в формулах при вычислениях (математические функции, включающие функцию суммирования, произведения, извлечения квадратного корня, тригонометрические, логарифмическую и т. п.; логические функции типа IF; статистические функции, например среднее арифметическое, максимальное значение и т. п.), текстовые функции, позволяющие обработать некоторым образом текстовые значения клеток, например, отразить только первые три символа текстовой строки; финансовые функции для выполнения основных финансовых операций, таких, как определение величины амортизации, величины платежей за инвестиции, начисления процентов и т. п.; функции даты и времени; функции сгруппированных данных (например, сортировка данных по различным критериям).
Средствами табличного процессора можно проводить графический анализ данных с использованием разнообразных графиков и диаграмм.
По данным журнала РС Маgazine, в последние годы в лидирующую тройку входят электронные таблицы Quatrо Рrо, М8 Ехсеl и Lotus 1-2-3.
4.3. Системы управления базами данных
Современное общество стремительно накапливает информацию. Каждая организация, фирма, предприятие, ведомство, министерство должны хранить большое количество информации, разделенной по различным признакам. Потребители должны получать необходимую информацию быстро, в достаточном количестве, но без лишних подробностей. Для этого создаются компьютерные базы данных (БД) и специальные программы – системы управления базами данных (СУБД).
База данных – это один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации, организованной по определенным правилам, которые предусматривают общие принципы описания, хранения и манипулирования данными. Даже небольшие изменения какой-либо информации могут приводить к значительным изменениям в других местах.
Система управления базами данных (СУБД) — это система программного обеспечения, позволяющая обрабатывать обращения к базе данных, поступающие от прикладных программ многих конечных пользователей.
Начало СУБД для ПЭВМ положила фирма Ashton Таtе (США) выпуском в 1980 г. программы dВАSЕ.
Основными функциями баз данных иСУБД являются:
• хранение больших объемов актуальной и достоверной информации;
• простота обращения пользователей к БД;
• возможность внесения, изменения, удаления, сортировки и других манипуляций с данными в БД;
• доступ к данным пользователей с соответствующими полномочиями;
• одновременное обслуживание множества пользователей;
• выдача информации пользователям в разной форме;
• поиск информации по различным группам признаков;
• необходимая производительность выдачи информации по запросам пользователей;
• возможность расширения и реорганизации данных в БД при изменениях предметной области.
Современные СУБД дают возможность включать в них не только текстовую и графическую информацию, но и звуковые фрагменты и даже видеоклипы. Простота использования СУБД позволяет создавать новые базы данных, не прибегая к программированию, а пользуясь только встроенными функциями. СУБД обеспечивают правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним.
Поля образуют структуру базы данных и записи. Поле – это наименьшая поименованная единица данных, к которой СУБД может обращаться непосредственно. Запись – это поименованная совокупность полей. Поименованная совокупность записей одного типа образуетфайл. Все файлы, обрабатываемые СУБД, входят в базу данных.
Для организации БД, сортировки данных и их выбора по различным признакам (ключам) между структурными элементами БД (полями и записями) устанавливаются связи (отношения).
Основные компоненты СУБД: средства представления данных в БД, средства манипулирования данными, интерфейсы пользователей, администраторы базы данных и коммуникаций.
Организацию базы данных на разных уровнях абстракции данныхсовместно с интерфейсами осуществляютсредства представления данных. Различают три уровня абстракции и соответственно представления данных: физический, концептуальный и внешний (пользовательский).
Средства физического уровня учитывают характеристики конкретного ВЗУ, форматы и способы записи данных на физический носитель и др. Средства концептуального уровня отображают данные физического уровня с определенной абстракцией. Концептуальный уровень определяет модель представления данных в БД. В настоящее время применяются три модели представления данных в БД: иерархическая, сетевая и реляционная.
Иерархическая модель была исторически первой для описания данных в базе. В этой модели связи между структурными элементами жестко зафиксированы и направлены только по вертикали.
Достоинства модели: высокая скорость манипулирования данными; низкие затраты на реализацию БД.
Недостатки: отсутствие математической основы построения модели; неполнота модели, т. к. не каждая предметная область может быть представлена этой моделью; неравнозначность данных, т. к. данные на нижних уровнях иерархического дерева подчинены данным на верхних уровнях; сложность обновления базы данных.
Иерархическую модель представления данных поддерживают СУБД РС Focus, Теар Uр, Data Edle и др.
Сетевая модель похожа на иерархическую, но связи между структурными элементами имеются не только по вертикали, но и в некоторых горизонтальных направлениях.
Достоинства модели: более высокий уровень полноты модели; более высокий уровень равнозначности данных; сравнительно невысокие расходы на реализацию БД.
Недостатки: отсутствие математической теории построения модели; сложность обновления БД.
Сетевую модель данных поддерживают, например, СУБД dВ Vista III и др.
Реляционная модель основана на математическом понятии "отношение" (rе1аtion). Отношения – это декартово произведение доменов. Доменом в структуре БД называется некоторое множество полей (записей). Декартово произведение позволяет получить все возможные комбинации полей (записей), входящих в домены, т. е. установить все связи между структурными элементами БД.
Достоинства модели: наличие строгой математической теории построения модели; полнота модели; равнозначность данных; легкость обновления БД.
Недостаток: большие затраты на реализацию модели.
Средства внешнего уровня преобразуют данные в форму, понятную пользователю‚ и с которой пользователь может работать через свои интерфейсы.
В зависимости от назначения СУБД и модели представления данных в БД пользователю могут быть предоставлены следующие интерфейсы: меню, командный, многооконный, графический, стандартные языки запросов и манипулирования данными, генератор отчетов. Приведенный перечень интерфейсов не означает, что все они реализованы в каждом типе СУБД. Реализация конкретных интерфейсов определяется назначением системы, моделью представления данных в БД, ориентацией на подготовленность пользователя и другими факторами.
Администратору базы данных для выполнения своих функций предлагаются дополнительные интерфейсы: языки программирования высокого уровня, языки СУБД, генераторы интерфейсов пользователей, которые дают возможность администратору базы данных разрабатывать интерфейсы с учетом специфики работы конкретных пользователей. Коммуникационные интерфейсы обеспечивают экспорт/импорт данных в другие прикладные системы и компьютерные сети.
Язык запросов и манипулирования данными в БД является основным интерфейсом создания и ведения БД. Наиболее доработанным и известным является язык SQL (Structured Query Lanquage – язык структурированных запросов), разработанный фирмой IВМ для работы с реляционными БД. Язык SQL Американским национальным институтом стандартов (АNSI) и Международной организацией стандартов (ISO) принят в качестве стандартного при разработках СУБД.
Язык базы данных является частью СУБД, с помощью которого создаются прикладные программы для работы с информацией в БД. Существует большое число языков баз данных, однако наиболее популярны язык СУБД (1ВА8Е III Р1и 8) и язык СУБД Раrаdох (язык РАБ). Эти языки используют в своих СУБД и другие фирмы. Популярные СУБД – FoxPro, Ac