Возможности динамических (электронных) таблиц. Математическая обработка числовых данных

Электронная таблица (ЭТ) – это компьютерный эквивалент обычной таблицы, в ячейках которой записываются данные различных типов: тексты, даты, формулы, числа. Главное достоинство ЭТ – это возможность мгновенного перерасчёта всех данных, связанных формулами, при изменении значения любого операнда.

Программа Microsoft Excel – входит в пакет программ Microsoft Office и предназначена для создания электронных таблиц, вычислений в них и создания диаграмм. Как и в программе Microsoft Word в программе Excel можно создавать обычные текстовые документы, бланки, прайс-листы, проводить сортировку, отбор и группировку данных, анализировать и т.п.

1. Структура таблицы

ЭТ состоит из столбцов, направленных сверху вниз, и строк, ориентированных слева направо. Заголовки столбцов обозначаются буквами или сочетаниями букв (A, G, AB и т.п.), заголовки строк – числами (1, 17, 381 и т.п.). Ячейки – место пересечения столбца и строки.

Адрес ячейки составляется из заголовка столбца и заголовка строки (A1, F26, K4 и т.п.). Ячейка, с которой производятся какие-то работы (или могут производится в настоящий момент), обычно выделена рамкой и называется активной.

1. Типы данных

Каждая ячейка в Excel может содержать данные одного из трех типов: текст, число, формула.

Ячейка текстового типа данных может содержать слова, предложения, произвольный набор символов.

Ячейка числового типа содержит числа. Excel предоставляет возможность вводить числа в различном формате. Можно вводить десятичные числа, денежные единицы, проценты и т.д.

Ячейка типа формула содержит конкретную формулу. Формулой называется введенная в ячейку последовательность символов, начинающаяся со знака равенства «=». В эту последовательность символов могут входить: константы, адреса ячеек, функции, операторы (н-р: =B2 * 180 – 25). Результат вычислений отображается в ячейке, а сама формула – в строке формул.

Для более удобного задания вычислений используют Мастер функций. Функции используются для выполнения стандартных вычислений. Excel имеет более 400 встроенных функций, объединенных в 9 групп: финансовые, дата и время, математические, статистические, ссылки и массивы, работам базой данных, текстовые, логические, проверка свойств и значений. Для вызова Мастера функций нужно выполнить команду: Вставка\Функция.

1. Функции: сумма, максимум, минимум

Разберём три основные функции: сумма, максимум, минимум.

Функция сумма используется при суммировании чисел, находящихся в ячейках. Запись в ячейку производится так: =СУММ(A1:D1). Прочитать эту запись можно так: суммируем диапазон чисел от ячейки A1 до ячейки D1. Чтобы произвести сложение выборочных ячеек, нужно в скобках перечислить названия ячеек через «;». Диапазон ячеек задаётся через «:».

Функция максимум находит самое большое число из заданного диапазона чисел. Запись производится так: =МАКС(A1:D1).

Функция минимум находит самое маленькое число из заданного диапазона чисел. Запись производится так: =МИН(A1:D1).

1. Ссылки

В формуле =МИН(A1:D1) A1 и D1 – это ссылки. Существует два вида ссылок: относительная ссылка и абсолютная ссылка.

Относительная ссылка используется для указания адреса ячейки, вычисляемого в относительной системе координат с началом в текущей ячейке. Относительная ссылка имеет следующий вид: A1, B3 и т.п.

Абсолютная ссылка используется для указания адреса ячейки, вычисляемого в абсолютной системе координат и не зависящего от текущей ячейки. Абсолютная ссылка имеет следующий вид: $A$1, $B$3 и т.п.

Разберём пример. Требуется числа от 1 до 10 умножить на 3. Как показано на рисунке, в столбец A занесём числа от 1 до 10. В ячейку B1 занесём число 3. формулу занесём в ячейку C1. Если записать формулу =A1*B1, то при автоматическом заполнении (см. ниже), копируя формулу в ячейки ниже C1, первая ссылка на ячейку A1 будет изменятся на A2, A3 и т.д. Соответственно ссылка на B1 тоже будет меняться. Получится такая формула: =A2*B2. Т.к. B2 у нас пустая, нужно чтобы ссылка на столбец B не менялась, а смотрела на ячейку B1. Для этого необходимо ссылку на ячейку B1 сделать абсолютной, т.е. поставить знак «$». Теперь, при автоматическом заполнении формула будет ссылаться на ячейку B1.

Представление об организации баз данных и системах управления базами данных. Структура данных и система запросов на примерах баз данных различного назначения: юридические, библиотечные, налоговые, социальные, кадровые и др.

В современных информационных системах информация обычно хранится с использованием автоматизированных банков данных. Банки данных могут быть очень большими и могут содержать разную информацию, используемую организацией.

Банк данных - это информационная система коллективного пользования, обеспечивающая централизованное хранение данных, их обновление и выдачу по запросам пользователей. Это комплекс аппаратного и программного обеспечения банка данных и персонала, обслуживающего его. Банк данных включает:

· одну или несколько баз данных;

· систему управления базами данных (СУБД);

· персонал, обеспечивающий работу банка данных.

База данных – это совокупность определенным образом организованных данных, хранящихся в запоминающих устройствах ЭВМ. Обычно данные хранятся на жестком диске сервера организации.

В общем случае данные в базе данных (по крайней мере, в больших системах) являются интегрированными и разделяемыми. Эти два аспекта, интеграция и разделение данных, представляют собой наиболее важные преимущества использования банков данных на "большом" оборудовании и, по меньшей мере, один из них— интеграция — является преимуществом их применения и на "малом" оборудовании.

Под понятием интеграции данных подразумевается возможность представить базу данных как объединение нескольких отдельных файлов данных, полностью или частично исключающее избыточность хранения информации.

Под понятием разделяемости данных подразумевается возможность использования несколькими различными пользователями отдельных элементов, хранимых в базе данных. Имеется в виду, что каждый из пользователей сможет получить доступ к одним и тем же данным, возможно, даже одновременно (параллельный доступ). Такое разделение данных, с параллельным или последовательным доступом, частично является следствием того факта, что база данных имеет интегрированную структуру.

Одним из следствий упомянутых выше характеристик базы данных (интеграции и разделяемости) является то, что каждый конкретный пользователь обычно имеет дело лишь с небольшой частью всей базы данных, причем обрабатываемые различными пользователями части могут произвольным образом перекрываться. Иначе говоря, каждая база данных воспринимается ее различными пользователями по-разному. Фактически, даже те два пользователя базы данных, которые работают с одними и теми же частями базы данных, могут иметь значительно отличающиеся представления о них.

База данных характеризуется моделью данных, т. е. формой организации данных в ней. По типу модели данных БД делятся на сетевые, иерархические и реляционные. В настоящее время практически применяется только реляционная структура, в которой база данных состоит из одной или нескольких двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

· каждый элемент таблицы — один элемент данных

· все ячейки в столбце таблицы однородные, то есть все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д.)

· каждый столбец имеет уникальное имя

· одинаковые строки в таблице отсутствуют

· порядок следования строк и столбцов может быть произвольным

Такая модель хранения данных обеспечивает удобство использования базы данных на ЭВМ. Учитывая, что таблицы базы данных могут быть связаны определенными отношениями, такая модель обеспечивает целостность данных и отсутствие избыточности хранения. Поэтому она и используется в большинстве современных баз данных.

Система управления базами данных (СУБД) — специализированная программа или комплекс программ, предназначенная для организации и ведения базы данных. Она обеспечивает хранение данных и взаимодействие пользователя с БД, позволяя пользователям производить поиск, сортировку и выборку информации в базе данных, а некоторым пользователям - добавлять, удалять и изменять записи в БД. В зависимости от того, с какой базой данных работает СУБД, она может быть:

· иерархической

· сетевой

· реляционной

· объектно-реляционной

· объектно-ориентированной

СУБД обычно содержит следующие компоненты:

· ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти,

· процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,

· подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД

· сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

В связи с этим можно сформулировать основные функции СУБД:

1. Определение данных.

СУБД должна предоставлять средства определения данных в виде исходной формы (схемы данных) и преобразования этих определений в соответствующую объектную форму. То есть СУБД преобразовывает данные в форму, необходимую для хранения их в базе данных.

2. Манипулирование данными.

СУБД должна быть способна обрабатывать запросы пользователя на выборку, изменение или удаление данных, уже существующих в базе, или на добавление в нее новых данных. То есть, СУБД обеспечивает интерфейс между пользователями и базами данных.

3. Управление хранением данных и доступом к ним.

СУБД осуществляет программную поддержку хранения данных в запоминающем устройстве ЭВМ и управляет всеми действиями, производимыми с данными.

4. Защита и поддержка целостности данных

СУБД должна контролировать пользовательские запросы и определять, кому доступны операции изменения данных, а кому доступны только операции получения данных. Также она следит за целостностью данных, хранящихся в БД. СУБД осуществляет журнализацию изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев.

Таким образом, основная функция системы управления базами данных – осуществление интерфейса пользователя и базы данных. Большинство современных крупных банков данных рассчитаны на работу нескольких пользователей, поэтому СУБД осуществляет разделение времени между пользователями при одновременном их доступе к базе данных, а также разделение полномочий между разными типами пользователей. Например, бухгалтер на предприятии может только получать информацию из банка данных, а главный экономист может вносить изменения в банк данных.

По степени универсальности различают два класса СУБД:

• системы общего назначения;

• специализированные системы.

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо предметную область или на информационные потребности какой-либо группы пользователей. Каждая система такого рода реализуется как программный продукт, способный функционировать на некоторой модели компьютеров в определенной операционной системе и поставляется многим пользователям как коммерческое изделие. Такие СУБД обладают средствами настройки на работу с конкретной базой данных. Специализированные СУБД создаются в редких случаях при невозможности или нецелесообразности использования СУБД общего назначения.