Коноплянко З.Д. Інформатика та комп’ютерна техніка . Конспект лекцій (язык - укр.)
Подождите немного. Документ загружается.
зроблене ключовим, тобто полем первинного ключа, то властивості
Індексоване поле привласнюється значення Так (збіги не допускаються).
Далі в другий рядок Ім’я поля вводимо код групи (Код групи) і
вибираємо тип даних - числовий. Призначаємо це поле полем Зовнішнього
ключа, для цього необхідно виділити поле Код групи і в області властивостей
цього поля в рядку Індексоване поле із списку вибрати значення Так (Збіги
допускаються).
Потім у третій рядок Ім’я поля вводимо Прізвище, і вибираємо тип даних
Текстовий. При цьому в нижній частині екрану в розділі Властивості поля
з’являється інформація про властивості даного поля. При необхідності туди
можна вносити зміни, виконавши клацання у відповідному рядку, видаливши
попереднє значення і ввівши нове.
Далі створюється решта полів відповідно до даних, представлених у
моделі "суть-зв’язок".
Після створення структури таблиці необхідно зберегти її. Вибрати
Файл-Зберегти, або Зберегти, як... У вікні Збереження ввести ім’я для
створеної таблиці: Студенти, потім Оk. Нижче показане вікно
Конструктора для таблиці Студенти, що входить до складу БД Деканат.
Далі створюються структури решти таблиць: Групи студентів,
Дисципліни, Успішність.
111
Після створення структури таблиць, що входять до БД "Деканат",
необхідно встановити зв’язок між ними.
ОСНОВНІ ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ
1. База даних (БД) - це пойменована сукупність даних, організованих за
певними правилами, що передбачають загальні принципи опису,
зберігання і маніпулювання даними, не залежно від прикладних програм.
2. Гіперпосилання – адреса посилання на файл на автономному комп’ютері
або в мережі.
3. Запис є найменшою одиницею обміну даними між оперативною й
зовнішньою пам’яттю, поле - найменшою одиницею обробки даних.
4. Ієрархічна структура (модель) будується у вигляді ієрархічної
деревоподібної структури, у якій для кожного головного об’єкта існує
кілька підлеглих, а для кожного підлеглого об’єкта може бути тільки
один головний.
5. Інтерфейс користувача MS Access – це комплекс програм, який реалізує
діалог у процесі роботи користувача із застосуванням Access.
6. Макрос - набір макрокоманд, що створюється користувачем для
автоматизації виконання конкретних операцій.
7. Первинний ключ – одне чи декілька полів, за якими однозначно
ідентифікується запис в таблиці
8. Рядки в реляційній базі даних називають записами, а стовпці — полями.
9. Система управління базами даних (СУБД) - це сукупність програм і
мовних засобів, призначених для створення, ведення і використання баз
даних.
112
10. У мережній моделі один і той самий об’єкт може одночасно ви ступати
як у ролі головного, так і підлеглого елемента.
11. У реляційній моделі дані й взаємозв’язки між ними подаються за
допомогою прямокутних таблиць.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Опишіть логічну організацію бази даних.
2. Охарактеризуйте ієрархічну модель бази даних.
3. Мережева модель бази даних.
4. Охарактеризуйте реляційну модель бази даних.
5. Яка фізична організація бази даних?
6. Охарактеризуйте системи управління базами даних.
7. Назвіть основні їх властивості.
8. Проаналізуйте основні функції СУБД.
9. Основні поняття СУБД Access.
10. Опишіть структуру таблиці в СУБД Access.
11. Якими способами можна створити таблицю в СУБД Access?
12. Розкажіть про процес створення таблиці в режимі конструктора.
13. Що таке ключове поле? Охарактеризуйте його використання.
14. Опишіть використання індексованих полів.
15. Які типи полів ви знаєте?
16. Опишіть поле підстановок. Укажіть його типи.
17. У чому відмінність бази даних від СУБД?
18. Чим відрізняються таблиці Access від таблиць текстових редакторів і
табличних процесорів?
19. Як класифікуються СУБД?
20. Назвати об'єкти бази даних Access і дати їхню характеристику.
21. Назвіть способи створення таблиць.
22. Що таке схема даних і її призначення?
23. Які типи даних використаються в Access ?
24. Призначення ключових полів, чим вони відрізняються від індексованих
полів?
25. Способи уведення даних у таблиці?
113
ТЕМА 11
ЕКСПЕРТНІ ТА НАВЧАЛЬНІ СИСТЕМИ
11.1. Експертні системи
Експертні системи є одним із основних застосувань штучного інтелекту.
Штучний інтелект – це один із розділів інформатики, в якому
розглядаються завдання апаратного і програмного моделювання тих видів
людської діяльності, які вважаються інтелектуальними. Результати
досліджень по штучному інтелекту використовуються в інтелектуальних
системах, які здатні вирішувати творчі задачі, що належать конкретній
наочній області, знання про яку зберігаються в пам’яті (базі знань) системи.
Системи штучного інтелекту орієнтовані на рішення великого класу завдань,
до яких відносяться так звані частково структуровані або неструктуровані
завдання (завдання, що слабо формалізуються або не формалізуються
взагалі).
Інформаційні системи, використовувані для вирішення частково
структурованих завдань, підрозділяються на два види:
1. Створюючі управлінські звіти (що виконують обробку даних: пошук,
сортування, фільтрацію). Ухвалення рішення здійснюється на основі
відомостей, що містяться в цих звітах.
2. Розробляючі можливі альтернативи рішення. Ухвалення рішення зводиться
до вибору однієї із запропонованих альтернатив.
Інформаційні системи, розробляючі альтернативи рішень, можуть бути
модельними або експертними:
1. Модельні інформаційні системи надають користувачеві моделі (математичні,
статистичні, фінансові тощо), які допомагають забезпечити вироблення і
оцінку альтернатив рішення.
2. Експертні інформаційні системи забезпечують вироблення і оцінку
можливих альтернатив користувачем за рахунок створення систем,
заснованих на знаннях, отриманих від фахівців - експертів.
Експертні системи - це програми для комп’ютерів, що акумулюють
знання фахівців - експертів в конкретних предметних галузях, які призначені
для отримання прийнятних рішень в процесі обробки інформації. Експертні
системи трансформують досвід експертів у якій-небудь конкретній галузі
знань у форму евристичних правил і призначені для консультацій менш
кваліфікованих фахівців.
114
Відомо, що знання існують у двох видах: колективний досвід, особистий
досвід. Якщо предметна галузь представлена колективним досвідом
(наприклад, вища математика), то ця предметна галузь не потребує
експертних систем. Якщо в предметній галузі велика частина знань є
особистим досвідом фахівців високого рівня і ці знання є
слабоструктурованими, то така область потребує експертних систем. Сучасні
експертні системи знайшли широке застосування у всіх сферах економіки.
База знань є ядром експертної системи. Перехід від даних до знань є
наслідком розвитку інформаційних систем. Для зберігання даних
застосовуються бази даних, а для зберігання знань – бази знань. У базі даних,
як правило, зберігаються великі масиви даних із відносно невеликою
вартістю, а в базах знань зберігаються невеликі за обсягом, але дорогі
інформаційні масиви. База знань – це сукупність знань, описаних з
використанням вибраної форми їх уявлення. Наповнення бази знань є одним
із найскладніших завдань, яке пов’язане з вибором знань їх формалізацією і
інтерпретацією.
Експертна система складається з:
бази знань (у складі робочої пам’яті і бази правил), призначеної для
зберігання початкових і проміжних фактів в робочій пам’яті (її ще називають
базою даних) і зберігання моделей і правил маніпулювання моделями в базі
правил;
вирішувача завдань (інтерпретатора), який забезпечує реалізацію
послідовності правил для вирішення конкретного завдання на основі фактів і
правил, що зберігається в базах даних і базах знань;
підсистеми пояснення, дозволяє користувачеві отримати відповіді на
питання: «Чому система ухвалила таке рішення?»;
підсистеми придбання знань, призначеної як для додавання в базу знань
нових правил, так і модифікації наявних правил;
інтерфейсу користувача, комплексу програм, що реалізовують діалог
користувача з системою на стадії введення інформації, і отримання
результатів.
Функціональні можливості ЕС визначаються двома її головними
системними частинами: середовищем розвитку й середовищем рекомендацій
(рис. 11.1).
115
Рис. 11.1. Структура ЕС і її оточення
Середовище розвитку використовується розробником ЕС для побудови
компонентів і розміщення знань у базі знань (БЗ). Середовище рекомендацій
використовується не експертами для отримання експертних знань і порад.
Три головні компоненти, котрі виявляються в кожній ЕС – це БЗ,
механізм висновку і призначений для користувача інтерфейс. Хоча взагалі
ЕС можуть містити наступні компоненти:
підсистема видобування знань;
база знань;
механізм висновку;
призначений для користувача інтерфейс;
робоча область;
підсистема пояснення;
підсистема верифікації знань.
Експертні системи відрізняються від традиційних систем обробки даних
тим, що в них, як правило, використовується символьний спосіб уявлення,
символьний висновок і евристичний пошук рішень. Для вирішення завдань,
що слабо формалізуються або не формалізуються взагалі, перспективнішими
є нейронні мережі або нейрокомп’ютери. Основу нейрокомп’ютерів
складають нейронні мережі – ієрархічні організовані паралельні з’єднання
адаптивних елементів – нейронів, які забезпечують взаємодію з об’єктами
116
реального світу так само, як і біологічна нервова система. Великі успіхи
використання нейромереж досягнуті при створенні самонавчальних
експертних систем. Мережу налагоджують, тобто навчають, пропускаючи
через неї всі відомі рішення і добиваючись отримання необхідних відповідей
на виході. Налагодження полягає в підборі параметрів нейронів. Часто
використовують спеціалізовану програму навчання, яка займається
навчанням мережі. Після навчання система готова до роботи. Якщо в
експертну систему її творці заздалегідь закладають знання в певній формі, то
в нейронних мережах невідомо навіть розробникам, як формуються знання в
її структурі в процесі навчання і самонавчання, тобто мережа є «чорною
скринькою».
Нейрокомпьютери, як системи штучного інтелекту, є вельми
перспективними і можуть нескінченно удосконалюватися в своєму розвитку.
В даний час системи штучного інтелекту у формі експертних систем і
нейронних мереж знаходять широке застосування при рішенні
фінансово–економічних проблем.
11.2. Системи дистанційного економічного навчання
Електронне дистанційне навчання (E-Learnіng/ДН) розглядається як
одна з форм організації неперервного навчального процесу, що базується на
комп’ютерних і телекомунікаційних технологіях, що використовують кращі
педагогічні традиції й інноваційні методи навчання.
Дистанційна форма навчання передбачає переважне навчання слухачів
і побудова ними знань поза залежністю від місця перебування (на відстані від
самого навчального закладу, навчального середовища, поза безпосереднім
контактом із викладачами й іншими слухачами тощо), із метою одержання
кваліфікації і навичок, сполучаючи потребу працювати й учитися.
Звичайно, традиційні заняття нікуди не зникнуть, але віртуальні
заняття починають грати сьогодні значну роль в освіті. Університети почали
з успіхом поєднувати стаціонарні (традиційні) і дистанційні (віртуальні)
заняття (B-Learnіng/змішане навчання). Корпорації застосовують цю модель
для навчання технічного й управлінського персоналу (корпоративні
тренінги).
Як можна коротко охарактеризувати основні зміни в освітній
парадигмі, що принесла із собою ця форма навчання?
Уся система навчання побудована навколо слухача, а не навколо
викладача, як у традиційній моделі;
117
Практично відсутні бар’єри, типові для традиційної моделі (географічні,
тимчасові, вікові тощо);
Змінена роль викладача і слухача, практично зведена до мінімуму
«дистанція влади»
Границя відмінності між освітою і тренінгом стає усе більш розмитою;
Розвиток партнерств і залучення бізнесу та суспільного сектора в процес
навчання;
Взаємодія між слухачами, слухачем і викладачем вимагає спеціальної
системи спілкування (віртуальний клас).
Із самого початку потрібно підкреслити розходження між
мультимедійним навчальним посібником - статичним (навіть при наявності
елемента технічної інтерактивності) набором матеріалів на WEB-сайті чи
CD-ROM - і дистанційним курсом у мережі Інтернет, «душею» якого є
спілкування між усіма задіяними суб’єктами процесу навчання.
Роль викладача, що у ДН виконують фасилитатор чи модератор, які
об’єднані під терміном «інструктор» - той, хто несе відповідальність за
організацію навчання за програмою, у курсі, семінарі тощо.
Слухач (студент чи учасник) є частиною групи, він займається по
програмі, вивчає курс, бере участь у семінарах тощо
Методика чи педагогіка для роботи зі змістом є основою взаємодії між
слухачем і інструктором. Презентація змісту і завдань, теми і ситуаційні
вправи, контрольні тести, самотести, проекти, звертання уваги на різні стилі
навчання, навчання індивідуальне чи в групі, навчання в співробітництві чи
за заздалегідь заданим алгоритмом - це педагогічні питання, спрямовані на
досягнення навчальних цілей, елемент, найбільш відповідаючий за адаптацію
до змін у навчальному середовищі.
Процес оцінки визначає ступінь успіху курсу, досягнення навчальних
цілей і позитивну чи негативну реакцію слухача.
Навчальний дизайн - це набір систематичних процедур для розробки
навчальних матеріалів і створення навчального середовища. Він поєднує
теорію навчання з практикою підготовки ефективного викладання
(підтримки ефективного навчання).
Дизайнери дистанційних курсів повинні реалізувати плюралістичний
підхід до створення навчального середовища, що пристосовується до
різноманітних шляхів досягнення цілей і стилів навчання.
Проблема, з якою зіштовхується електронне дистанційне навчання - це
незалежність і ізоляція слухачів. У її рішенні допомагає новий підхід -
118
конструктивістська концепція мережного навчання (слухачі розділяють
контроль і несуть відповідальність за конструювання власних знань).
11.3. Особливості використання засобів дистанційного навчання в
кейсовому методі
У 1998 р. InterSystems випустила на ринок новий продукт
Cache’-технологію – інтегроване середовище, постреляційна база для
ефективної розробки додатків. Відповідно до документації щодо архітектури
Cache’ і за деяким практичним досвідом можна сказати наступне.
Cache’-технологія від InterSystems є повністю інтегрованою
високопродуктивною системою управління базами даних і середовищем
швидкої розробки сучасних застосувань, орієнтованих на обробку
трансакцій. Cache’ – це СУБД, заснована на Трансакційній Багатовимірній
Моделі Даних (ТБМД). Вона забезпечує одночасну роботу практично
будь-якого (йдеться вже про десятки тисяч) числа клієнтів без втрати
продуктивності, при затратах незрівнянно менших, ніж у будь-якому іншому
рішенні.
Звернемося до архітектури Cache’ (рис. 11.2). Підтримка ODBC забезпечує
сумісність із SQL-стандартом. Visual Cache надає доступ до об’єктів Cache’ із Visual Basic
і іншими засобами розробки. Weblink підтримує доступ із Web-додатків до бази даних
Cache’. Cache’ ObjectScript – це об’єктно-орієнтована мова програмування. Крім того,
об’єкти Cache’ можуть створюватися і змінюватися з використанням Java і C++.
ODBC Visual Cache’ WebLink
Cache’ ObjectScript/Java/C++
Прямий доступ SQL Об’єктний
доступ
Трансакційне ядро СУБД
Протокол Розподіленого Кеша
Рис. 11.2. Архітектура Cache’
Три способи доступу до бази даних – прямий, реляційний і об’єктний,
забезпечують продуктивність, міжсистемну взаємодію і швидку розробку
додатків. Трансакційне ядро забезпечує високу продуктивність і
119
масштабованість прикладних систем. Протокол Розподіленого Кеша
розширює масштабованість застосувань “клієнт-сервер” і забезпечує
“прозорий” доступ до бази даних у мережах будь-якого розміру.
Кейс-метод уже не викликає сьогодні значної полеміки. Усі
відзначають його високу ефективність, хоча ускладнення викликає
підготовка фахівців-викладачів, необхідність методичних розробок із
правильного використання цього методу.
Підкреслимо, що метод ситуаційного навчання (ситуаційна методика
чи кейс-метод (КМ)) підтвердив свою високу ефективність і результативність
у проведенні дистанційних занять. КМ - та ж інновація з погляду
методології, що і ДН - із погляду технології; крім того, вони відмінно
доповнюють один одного. Для цього є декілька причин.
По-перше, говорячи про ДН, ми підкреслюємо його
слухачоцентричність, тобто центральною фігурою в навчальному процесі є
слухач, який формулює мету свого навчання, що визначає шлях до її
досягнення. Відповідно, при плануванні курсу зміщаються акценти і
пріоритети в порівнянні з традиційними методами роботи.
Модель навчання, сфокусована на слухачі, змушує викладачів
відноситися до слухачів як до колег, що працюють разом для придбання
відповідного і корисного навчального досвіду. Для цього потрібні викладачі,
що бажають змінити свої стандартні методи викладання, стати дослідниками
типів слухачів за формами сприйняття, дизайнерами стратегій оцінки,
керувати процесами оцінки і бути консультантами, що допомагають
слухачам інтерпретувати велика кількість інформації.
Слухачоцентрична модель навчання ставить перед викладачем задачу
обережно використовувати описову мову в спілкуванні зі слухачами.
Інструктори повинні вести діалог зі слухачами, що сприяє персональному і
професійному росту. На жаль, деякі викладачі своїми коментарями і
зауваженнями передають своє відношення до слухачів як до підлеглих.
Зрозуміло, що стиль інструктора може бути небайдужий і чесний, якщо він
дає конструктивну оцінку, що допомагає слухачу скласти чітку картину своєї
навчальної роботи.
По-друге, гнучкість ДН дозволяє всім суб’єктам навчального процесу
працювати в курсі в будь-який час і в будь-якому місці (єдина умова - доступ
до Інтернету), у тому темпі, що є оптимальним для кожного конкретного
слухача. Ви запитаєте, чому це важливо?
120