Проектная работа «Базы данных» по информатике
Выполнил: Мамедов Заур
Класс: 10 А
Научный руководитель: Салахова Л. Ж.
Уфа-2020
Оглавление
Введение. 3
1.1 Базы данных. 4
1.1.1 Немного истории.. 4
1.1.2 Определение. 4
1.1.3 Полезность. 6
2.1 Практика, практика и ещё раз практика. 8
2.2 Приложение. 9
Заключение. 10
Благодарности.. 10
Список используемой литературы.. 11
Введение
«Debes, ergo potes » -
Должен, значит, можешь.
Латинская пословица
В настоящее время в сфере информационных технологий фигурируют огромные объемы данных. Они, зачастую, хранятся в форме баз данных, и носят название « big data » (большие данные). В широком смысле о «больших данных» говорят, как о социально-экономическом феномене, связанном с появлением технологических возможностей анализировать огромные массивы данных, в некоторых проблемных областях — весь мировой объём данных, и вытекающих из этого трансформационных последствий. Почти каждая большая система, которая работает с данными, к примеру, пользователей, использует базы данных. Я же в своем проекте постараюсь показать, как устроены базы данных и их применение в словаре.
Цель работы: исследовать возможности баз данных.
Задачи:
1. Определить, что такое база данных и сферы её применения.
2. Проанализировать её возможности.
3. Изучить язык программирования.
4. Разработать приложение.
5. Сделать выводы.
6. Рефлексия.
Практическая значимость: понимание основ баз данных является частью некоторых специальностей.
Объект исследования: приложение-справочник.
Предмет исследования: программный код.
Базы данных
Немного истории
Я думаю, стоит немного разобрать в истории баз данных. Так, история возникновения и развития технологий баз данных может рассматриваться как в широком, так и в узком аспекте.
В широком смысле понятие истории баз данных обобщается до истории любых средств, с помощью которых человечество хранило и обрабатывало данные. В таком контексте упоминаются, например, средства учёта царской казны и налогов в древнем Шумере (4000 г. до н. э.).
История баз данных в узком смысле рассматривает базы данных в традиционном (современном) понимании. Эта история начинается с 1955 года, когда появилось программируемое оборудование обработки записей. Программное обеспечение этого времени поддерживало модель обработки записей на основе файлов. Для хранения данных использовались перфокарты. Сейчас мы, зачастую, используем сеть Интернет для связи с базой данных.
Определение
Для того, чтобы понять, как можно использовать базу данных, нужно понять, что это такое. База данных — это упорядоченный набор структурированной информации, или данных, которые обычно хранятся в электронном виде в компьютерной системе. База данных обычно управляется системой управления базами данных (СУБД). Данные вместе с СУБД, а также приложения, которые с ними связаны, называются системой баз данных, или, для краткости, просто базой данных.
Данные в наиболее распространенных типах современных баз данных обычно формируются в виде строк и столбцов в ряде таблиц, чтобы обеспечить эффективность обработки и запросов данных. Затем можно легко получать доступ к данным, управлять ими, изменять, обновлять, контролировать и упорядочивать.
Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Например, в «Энциклопедии технологий баз данных», определяются свыше 50 видов БД.
Основные классификации приведены ниже:
Классификация по модели данных
Примеры:
· Иерархическая
· Объектная и объектно-ориентированная
· Объектно-реляционная
· Реляционная
· Сетевая
· Функциональная.
Классификация по содержимому
Примеры:
· Географическая
· Историческая
· Научная
· Мультимедийная
· Клиентская.
Каждый тип базы данных рассчитан на определенную задачу, например географическая. Такая база данных оптимизирована для работы с координатами, такую базу данных используют приложения-карты, такие как “Yandex Карты” или “Google Maps”. И каждая база данных будет высокоэффективна при выполнении свой задачи. Я же в своем проекте покажу принцип работы реляционной базы данных. Для, начала, следует иметь хоть какое-то представление об этом.
Реляционная база данных – это набор данных с предопределенными связями между ними. Эти данные организованны в виде набора таблиц, состоящих из столбцов и строк. В таблицах хранится информация об объектах, представленных в базе данных. В каждом столбце таблицы хранится определенный тип данных, в каждой ячейке – значение атрибута.
Выводы: Базы данных очень полезны при работе с большим количеством данных, их можно упорядочить и быстро получить доступ к ним. Также существует множество типов баз данных, где каждый тип рассчитан и оптимизирован под свою задачу.
Полезность
Сверхбольшая база данных (англ. Very Large Database, VLDB) — это база данных, которая занимает чрезвычайно большой объём на устройстве физического хранения[1]. Термин подразумевает максимально возможные объёмы БД, которые определяются последними достижениями в технологиях физического хранения данных и в технологиях программного оперирования данными.
Такие базы данных широко используются в науке, например, по некоторым оценкам, к 2025 году генетики будут располагать данными о геномах от 100 миллионов до 2 миллиардов человек, и для хранения подобного объёма данных потребуется от 2 до 40 эксабайт [2].
Исследования в области хранения и обработки сверхбольших баз данных VLDB всегда находятся на острие теории и практики баз данных, которые обеспечивает продвижение научных работ и обмен информацией в области сверхбольших БД и смежных областях.
Выводы: базы данных широко используются в науке, что означает прямую корреляцию развития БД с наукой.
Практика, практика и ещё раз практика
Итак, как же можно использовать базы данных в словаре?
Создавая главный экран со списком всех слов, пользователь может их просмотреть. Перед тем как начать, следует сказать, что приложение будет работать только на ОС Android.
Для начала разработки приложения мне понадобилось изучить язык программирования. Выбор пал между Java и Kotlin, между которыми я отдал предпочтение Java, из-за распространенности примеров программ на нем, т.к. разработка первого приложения на Android будет затруднительной без примеров кода.
Для создания Android-приложения также потребуются знания архитектуры приложений и того, как они устроены. Изучая данный вопрос, я решил выбрать самый сложный путь – ознакомиться с документацией…
Итак, после изучения всей соответствующей литературы можно приступать к разработке самой программы.
Приложение
Перед тем как писать программу, программисту нужно понять из чего она будет состоять. Представьте, что программа – один большой театр, и все актеры – модули программы. От их слаженной работы зависит общая картина, поэтому важно не переборщить с функциями, но и не забывать про самые элементарные.
Думаю, имеет место быть краткому пояснению работы приложения:
1. Каждый графический интерфейс в Android носит название « activity », а обрабатывает все, совершенные в activity, операции Java Class файл.
2. Наш маленький словарь будет встречать нас такой формой (см. рис. 1). Это небольшой экран приветствия, он расскажет пользователю о самом приложении. Далее будут 3 вкладки. Первая и самая главная будет выводить нашу базу данных, то есть все слова, записанные в нее. Вторая – закладки, здесь будут храниться сохраненные слова. И, наконец, третья вкладка отвечает за настройки, к ним мы еще вернемся, а пока это не самое важное.
3. Все представление будет происходить, как вы, наверное, поняли, в первой вкладке. Здесь мы видеть весь список слов (см. рис. 2).
При выполнении задачи, я использовал СУБД SQLite, поскольку она имеет много удобств и подходит под мою задачу.
Для выполнения своей задачи, я взял за основу словарь Ожегова. Он был не готов для использования и мне пришлось несколько изменить его. После некоторых преобразований, я получил файл базы данных. Её малая часть выглядит вот так:
На этой таблице мы можем увидеть столбцы и строки – составляющие реляционную базу данных.
Чтобы получить значение какого-либо поля, SQLite имеет свой язык, и его очень просто понять, если иметь знания английского языка. Например, следующая команда выводит всю таблицу: SELECT * FROM table.
Именно так и работает база данных.
Заключение
Из всей проделанной работы можно сделать вывод, что база данных является достаточно удобным приспособлением при реализации работы практически любой сложности, начиная от словарика и заканчивая сведениями о вселенной. В соответствии с целью и поставленными задачами была проделана работа в полном объеме.
Конечным результатом работы является приложение-словарь по русскому языку, которое взаимодействует с базой данных, выполняя и обрабатывая запросы. Через данное приложение, мне удалось раскрыть основной принцип работы базы данных.
Благодарности
Выражается благодарность Малкольму Смиту за исправления в коде, друзьям за поддержку.
Список используемой литературы
1. Герберт Шилдт. « Java. Полное руководство » Издательство: Вильямс, 2018 г.
2. Документация Java. https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/
3. Документация Android. https://developer.android.com/docs?hl=ru
4. Документация SQLite. https://www.sqlite.org/docs.html
5. Википедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/База_данных
Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3 (Фрагмент кода на Java)
[1] Например, жесткий диск или flash накопительы.
[2] 40 эксабайт = 42949672960 гигабайт.