Основы информационных систем
Введение.
Цели и задачи курса «Основы информационных систем». Характерные особенности современных информационных систем.
Информационная система как основная часть системы управления.
Основные определения.
Задачи теории систем. Краткая историческая справка. Терминология теории систем. Понятие информационной системы. Системный анализ. Качественные и количественные методы описания информационных систем. Кибернетический подход. Динамическое описание информационных систем.
Методы описания информационных систем.
Качественные и количественные методы описания информационных систем. Кибернетический подход. Динамическое описание информационных систем. Каноническое представление информационных систем. Агрегатное описание информационных систем. Операторы входов и выходов. Принципы минимальности информационных связей агрегатов. Агрегат как случайный процесс.
Анализ и синтез информационных систем.
Формализация результатов изучения систем. Выделение функций систем. Методология постановок и алгоритмизация задач на макро- и микро-уровнях. Методы синтеза структур информационных систем. Задача оптимизации структур. Интеллектуализация информационных систем.
Информационные процессы – основа информационных систем.
Понятие и структура информационного процесса.
Математические модели сигнала. Частотная форма представления детерминированных сигналов. Классификация методов дискретизации. Дискретизация по времени. Выбор точности отсчетов по теореме Котельникова. Квантование по уровню.
Модели процесса передачи.
Измерение информации. Модель непрерывного и дискретного каналов связи. Пропускная способность дискретного и непрерывного каналов связи. Оценка потерь информации. Понятие избыточности информации.
Рассмотрение информационного процесса на физическом уровне.
Назначение и содержание процедур модуляции и демодуляции. Сравнительные характеристики по помехоустойчивости различных видов модуляции. Цифровые методы модуляции. Информационные характеристики сигнала и канала. Согласование физических характеристик сигнала и канала. Согласование статистических свойств источника сообщений и канала связи.
Сети передачи данных. Пропускная способность сети связи. Методы решения задачи статической маршрутизации.
Рассмотрение информационного процесса на канальном уровне.
Общие понятия теории кодирования. Фундаментальные теоремы Шеннона о кодировании. Аналого-кодовые преобразователи. Эффективное кодирование. Методы сжатия информации с потерями, методы сжатия информации без потерь. Криптографическое кодирование. Помехоустойчивое кодирование. Линейные групповые коды. Тривиальные систематические коды. Технические средства кодирования и декодирования для групповых кодов. Циклические коды. Техническая реализация циклических кодов.
Системы баз данных
Введение.
Цели и задачи курса. Новые информационные технологии. Системы, использующие базы данных. История развития систем обработки и управления данными.
Базы данных и СУБД.
Информация и данные. Информационные отношения и взаимосвязи данных. База данных как информационная модель предметной области. Банк данных. Словарь данных. СУБД как средство создания и обработки базы данных. Пользователи банка данных. Администратор базы данных и его функции.
Обработка запросов в банке данных. Свойства данных, поддерживаемые в базе данных: независимость, интеграция, защита, дублирование. Целостность данных. Схема и подсхема.
Языки, используемые в банке данных: язык описания данных, язык манипулирования данных, язык запросов. Уровни представления данных: внешний, концептуальный, внутренний.
Основные операции над данными в базе: загрузка, корректировка, поиск, реорганизации, реструктуризация.
Модели данных.
Абстрактные типы данных, структура данных, основные операции над данными. Выбор модели данных.
Реляционная модель данных. Отношение, атрибут. Нормализация отношений в базе данных. Реляционная алгебра и реляционное исчисление. Языки запросов SQL и QBE. Основные операторы обработки данных в языке SQL. Достоинства и недостатки реляционной модели.
Иерархическая модель данных. Поле, сегмент, запись. Пример представления данных в иерархической модели. Достоинства и недостатки иерархической модели.
Сетевая модель данных. Элемент, запись, набор. Пример представления данных в сетевой модели. Достоинства и недостатки сетевой модели.
Создание баз данных в современной СУБД.
Главное окно СУБД и работа с ним. Создание базы данных. Элементы управления для работы с базой данных, их свойства и методы.
Примеры программ для выполнения основных операций по обработке данных в СУБД: добавление и удаление записей, поиск по различным критериям, навигация по базе данных. Примеры разработки приложений в СУБД.