Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему



Скачать 262.39 Kb.
страница1/3
Дата04.07.2014
Размер262.39 Kb.
ТипПояснительная записка
  1   2   3
Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)
Факультет «Кибернетика»

Кафедра «Информатика и процессы управления»

Пояснительная записка

к учебно-исследовательской работе на тему:

«Исследование выразительных возможностей технологии сенсорных киосков при создании ИКТ-систем “электронное общеобразовательное учреждение”»

Выполнил:

студент группы К7-172 Великанов А.С.

Руководитель:

проф. каф.№17 Зайцев К.С.

Москва, 2007 г.

Оглавление


Введение 2


Введение



Одной из главных задач национального приоритетного проекта «Образование», выполняемого начиная с 2006 года, является автоматизация деятельности образовательных учреждений различного профиля и уровня образования, в том числе и общеобразовательных школ. При этом автоматизация широко востребована как в образовательном, так и в административно-хозяйственном и управленческом направлениях. Комплексная автоматизация деятельности образовательных учреждений требует создания специальных автоматизированных систем. К таким системам относятся, например, интегрированная информационная система управления вузом (компании IBS) [1], комплексная система информационно-коммуникационной поддержки образовательного процесса программ высшего и дополнительного профессионального образования (ГОУ ДПО «Государственный институт новых форм обучения») [2], комплексная автоматизированная система ГОУ НО (компании «Аверс») [3] и др. Последняя приведенная система предназначена для унификации внутришкольного делопроизводства, автоматизации процессов управления школой, планирования и контроля качества учебного процесса, и позволяет:

  • вести базы данных личных дел сотрудников и учащегося контингента учреждения;

  • формировать структуру учреждения; рассчитывать базисный учебный план и сетку часов;

  • распределять основную и дополнительную нагрузку преподавателей;

  • вести учет успеваемости учащихся в виде абсолютных, относительных и обобщенных показателей по отчетным периодам и срезам знаний.

  • получать данные, необходимые для мониторинга качества образовательного процесса в учреждении (степень обученности, качество знаний, успеваемость), проведения аттестации и управления переподготовкой кадров.


Внедрение таких комплексных автоматизированных систем позволяет:

  • сформировать основу информационной инфраструктуры управления образовательным учреждением;

  • освободить администрацию ОУ от малопроизводительного, рутинного труда по составлению всевозможных отчетных документов;

  • осуществлять планирование учебного процесса;

  • получать достоверные данные, необходимые руководству для принятия решений по управлению работой учреждения;

  • создать объективную и независимую систему мониторинга качества учебного процесса.

   В то же время система может быть использована органами управления образования для контроля и обобщения получаемой от школ информации, формирования единых региональных баз данных педагогических кадров и учащегося контингента.  

Одной из важных подсистем подобных комплексных образовательных систем является подсистема обеспечения удаленного общественного доступа к информации образовательного комплекса. Эта подсистема служит для того, чтобы учащиеся образовательных учреждений и их родители могли получать авторизованный доступ к информации об успеваемости, личных достижениях учащихся и расписании занятий, хранимых в Базе Данных школы. Для обеспечения удобства, низкой стоимости и массовости использования подсистема доступа должна создаваться в виде некоторой программной оболочки для устройств типа сенсорных информационных киосков, установленных в учебных заведениях и органах управления образованием.

Постановка задачи
Основной задачей данной работы является изучение предметной области и исследование возможностей различных информационных и коммуникационных технологий, используемых при создании подсистемы обеспечения пользовательского доступа к информационной системе «электронная школа». Также задачей работы является проектирование структуры БД подсистемы обеспечения пользовательского доступа и реализация программных модулей. Иными словами, детализируя, необходимо:

  • Изучить предметную область и подходы к обеспечению пользовательского доступа к информационной системе «электронная школа»,

  • Изучить и проанализировать средства моделирования структуры БД (ErWin),

  • Разработать архитектуру пилотной подсистемы для обеспечения пользовательского доступа к базам данных «электронной школы»,

  • Исследовать средства администрирования Базы Данных IB Expert,

  • Изучить возможности программных средств ActionScript и FFish Script для разработки программной оболочки подсистемы доступа к СУБД Firebird.


Практическая часть включает программную реализацию подсистемы обеспечения доступа и формирования аналитических документов автоматизированной информационно-аналитической системы «электронное общеобразовательное учреждение».

1. Теоретическая часть

Образовательные и организационные процессы современной общеобразовательной школы, представленные на рис.1 можно представить в виде информационно-образовательного ресурса (рис. 2.).

    1. Описание информационно – образовательного ресурса учреждения



Рис. 1. Единое информационное пространство школы


СУБД

FIREBIRD


СЕРВЕР КЛИЕНТ


ПРИКЛАДНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ на сенсорном киоске

БАЗА ДАННЫХ



XML

ДАННЫЕ


Рис. 2. Структура информационно-образовательного ресурса.

Из приведенной схемы видно, что необходимо осуществлять доступ к реляционной Базе Данных Firebird а также к данным формата XML. Рассмотрим далее устройство этих информационных ресурсов по отдельности.

1.2. Реляционные Базы Данных[5][6]

Реляционная модель, основана на логических отношениях данных.

Существует два подхода к проектированию реляционной базы данных. Первый заключается в том, что на этапе концептуального проектирования создается не концептуальная модель данных, а непосредственно реляционная схема базы данных, состоящая из определений реляционных таблиц, подвергающихся нормализации.

Второй подход основан на механическом преобразовании функциональной модели, созданной ранее, в нормализованную реляционную модель. Этот подход чаще всего используется при проектировании больших сложных схем баз данных, необходимых для корпоративных информационных систем.

1.2.1. Организация данных в реляционной модели

Рассматриваемая здесь СУБД InterBase относится к реляционным системам. Классическая реляционная модель данных предполагает, что данные хранились в так называемых плоских таблицах. Фактически данные могут быть организованы и иначе, но пользователи и приложения, обращающиеся к данным, должны работать с данными так, как если бы они размещались в таких таблицах. В упрощенном виде плоская таблица – это таблица, каждая ячейка которой может быть однозначно идентифицирована указанием строки и столбца таблицы. Реляционная модель основана на теории множеств и математической логике. Такой фундамент обеспечивает математическую строгость реляционной модели данных.

1.2.2. Отношения и кортежи

Подмножество R - {(а1, а2, … an) | ai€Ai} декартового произведения множеств А1xА2x...хАn называется отношением степени n (n-арным отношением). Элементы множества r€ R (г = (а1, а2,… аn)) называются кортежами. Мощность множества кортежей, входящих в отношение R, называют мощностью отношения R.

Если множество R конечное, а при работе с базами данных это всегда так, то мощность - это просто число кортежей в отношении.

Понятие отношения фактически лежит в основе всей реляционной теории баз данных. Отношения являются математическим аналогом таблиц. В самом деле, множество i-ых элементов аi кортежей можно трактовать как i-ый столбец таблицы, а сам кортеж - как ее строку. При этом природа отдельных элементов кортежей не имеет значения. Важно только то, что все они однотипны (принадлежат одному множеству Аi).

Сам термин "реляционное представление данных", впервые введенный Коддом, происходит от термина relation, понимаемом именно в смысле этого определения.

Поскольку любое множество можно рассматривать как декартовое произведение степени 1, то любое подмножество, как и любое множество, можно считать отношением степени 1. Это не очень интересный пример, свидетельствующий лишь о том, что термины "отношение степени 1" и "подмножество" являются синонимами. Нетривиальность понятия отношения проявляется, когда степень отношения больше 1. Ключевыми здесь являются два момента: во-первых, все элементы отношения есть однотипные кортежи; во-вторых, за исключением крайнего случая, когда отношение есть само декартово произведение A1xA2x...xAn, отношение включает в себя не все возможные кортежи из декартового произведения. Это значит, что отношение задает критерий, позволяющий определить, какие элементы декартова произведения A1xA2x...xAn, удовлетворяют ему, а какие - нет. Этот критерий, по существу, и определяет смысл (семантику) отношения.

Однотипность кортежей позволяет считать их аналогами строк в простой таблице, т.е. в такой таблице, в которой все строки состоят из одинакового числа ячеек и в соответствующих ячейках содержатся одинаковые типы данных.

1.2.3. Табличное представление данных, нормализация

Построение базы данных как системы взаимосвязанных таблиц является непростой задачей. Основное требование состоит в том, чтобы при построении базы данных избежать дублирования данных. При этом дело состоит не столько в росте объемов хранимой информации, сколько в трудности обеспечения их согласованности. Если данные о технических характеристиках оборудования будут храниться в нескольких таблицах, например таблицах, содержащих сведения об установленном оборудовании, таблицах наличия оборудования на складах, таблицах списанного оборудования, то изменения сведений об отдельном узле потребуется вносить во множество строк в нескольких таблицах. При этом трудно гарантировать полноту внесения изменений, что может привести к противоречиям при выборке и обработке данных, а это уже совсем недопустимо. Последнее означает, что все данные должны быть нормализованы с целью обеспечения отсутствия дублирования и, соответственно, однократности ввода или изменения при многократности использования данных. На практике, конечно, для ускорения поиска данных определенное дублирование допускается. Важно лишь, чтобы оно было заранее известно и контролировалось. Обычно это относится к агрегированным данным или данным, полученным в результате специальной обработки.

1.2.4. Процедуры нормализации

Первая нормальная форма
Таблица находится в Первой Нормальной Форме (1НФ), если она представляет собой отображение отношения. Это означает, что:

• все данные в каждом из ее столбцов однотипны;

• данные каждого столбца элементарны (атомарны), то есть с точки зрения данного приложения не имеют внутренней структуры и должны обрабатываться как единое целое;

• все строки таблицы различны.

Перечисленные требования, по существу, тривиальны, тем не менее, они очень важны. Нарушение их практически делает неконтролируемой логическую целостность хранимых данных. Все более высокие формы нормализации таблиц базируются на 1НФ.

Отношение представляет собой множество кортежей, поэтому отношения не могут содержать одинаковые кортежи. Это значит, что каждый кортеж должен обладать свойством уникальности. На самом деле свойством уникальности в пределах отношения могут обладать отдельные столбцы (атрибуты) кортежей или их группы. Такие уникальные атрибуты удобно использовать для идентификации кортежей.

Подмножество атрибутов К отношения R будем называть потенциальным ключом, если К обладает следующими свойствами:

1. Свойством уникальности - в отношении не может быть двух различных кортежей с одинаковым значением К.

2. Свойством неизбыточности - никакое собственное подмножество в К не обладает свойством уникальности.

Любое отношение имеет, по крайней мере, один потенциальный ключ. Действительно, если никакой атрибут или группа атрибутов не являются потенциальным ключом, то в силу уникальности кортежей все атрибуты вместе образуют потенциальный ключ.

Потенциальный ключ, состоящий из одного атрибута, называется простым. Потенциальный ключ, состоящий из нескольких атрибутов, называется составным.

Отношение может иметь несколько потенциальных ключей. Традиционно один из потенциальных ключей объявляется первичным, а остальные - альтернативными. Различия между первичным и альтернативными ключами могут быть важны в конкретной реализации реляционной СУБД, но с точки зрения реляционной модели данных, нет оснований выделять таким образом один из потенциальных ключей.

Понятие потенциального ключа является семантическим понятием и отражает некоторый смысл (трактовку) понятий из конкретной предметной области. Последнее особенно важно в условиях, когда таблица будет в дальнейшем модифицироваться, поэтому самого факта, что на данный момент данная группа атрибутов (столбцов) годится в качестве потенциального ключа, недостаточно. Необходимо, чтобы можно было гарантировать эту уникальность и в дальнейшем.

Потенциальные ключи служат средством идентификации кортежей в отношении. Объекты предметной области, описываемые кортежами, должны быть различимы. При этом нужно помнить, что потенциальные ключи служат единственным средством адресации на уровне кортежей в отношении. Точно указать какой-нибудь кортеж можно, только зная значение его потенциального ключа.

Вторая Нормальная Форма
Отношение R находится во второй нормальной форме (2НФ) тогда и только тогда, когда отношение находится в ШФ и нет неключевых атрибутов, зависящих от части сложного ключа. (Неключевой атрибут -это атрибут, не входящий в состав никакого потенциального ключа). Если некоторое множество атрибутов зависит от другого множества атрибутов, то первое множество будем называть зависимой частью функциональной зависимости, а второе - его детерминантом.

Отметим, что, если потенциальный ключ отношения является простым, то отношение автоматически находится в 2НФ.
  1   2   3

Похожие:

Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему iconПояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему
Основополагающий документ по развитию в РФ информационных и коммуникационных технологий (икт) [7] в качестве приоритетов и перспектив...
Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему iconПояснительная записка к дипломному проекту (работе) На тему Механизмы обеспечения качества обслуживания в корпоративных сетях
Анализ возможных методов проводится на основе литературных источников и нормативно-техничиских документов, относящихся к теме дипломной...
Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему iconКафедра системного анализа пояснительная записка к учебно-исследовательско

Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему iconПояснительная записка к дипломному проекту (работе)

Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему iconПояснительная записка Посылаем материал на конкурс "Дистанционный урок"
...
Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему iconПояснительная записка 3 Основные понятия 5
Требования к результатам учебно-воспитательной деятельности 8
Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему iconПояснительная записка к курсовой работе «Поиск аналога объекта проектирования»

Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему iconПояснительная записка к дипломному проекту
...
Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему iconПояснительная записка к отчету о научно-исследовательской деятельности студентов
Международная научная конференция «Иран и античный мир: политическое, культурное и экономическое взаимодействие двух цивилизаций»....
Пояснительная записка к учебно-исследовательской работе на тему iconПояснительная записка к выпускной квалификационной работе
Формирование практических навыков деревообработки у учеников 5-6 классов на уроках технологи и кружковых занятиях
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org