Wykład 3. Część pierwsza: Obliczenia i arkusze kalkulacyjne

1. Wykład 3. Część pierwsza:Obliczenia i arkusze kalkulacyjne I. Trochę historii • Pierwsze komputery i obliczenia • Komputery osobiste i arkusze II. Specyfika arkuszy kalkulacyjnych • Ogólna struktura i typowe zastosowania • Przykładowe parametry III. Microsoft Excel • Podstawowe cechy aplikacji • Wybrane funkcje obliczeniowe • Wybrane możliwości pracy z arkuszami

2. I.1Pierwsze komputery i obliczenia • Zaczęło się od obliczeń … • Automatyzacja obliczeń ideą prehistorii komputerów • Rozwój komputerów w czasie II Wojny Światowej motywowany obliczeniami dla potrzeb militarnych;np. krzywych balistycznych pocisków • Pierwsze języki programowania „wysokiego poziomu” (lata 50-te XX w.) • Fortran, Algol – obliczenia numeryczne • Cobol – obliczenia ekonomiczne • Rozwój dziedzin matematyki dotyczącychobliczeń • Metody numeryczne – rozwiązywanie problemów matematycznych drogą obliczeń (całki, układy równań…) • Teoria obliczeń – obliczalność, złożoność obliczeniowa

3. I. 2 Komputery osobiste i arkusze • Pierwszy arkusz kalkulacyjny VisiCalc • opracowany dla komputerów osobistych firmy Apple (1978) • zrewolucjonizował sposób prowadzenia obliczeń w firmach • przyczynił się do wzrostu sprzedaży komputerów • Arkusz kalkulacyjny Lotus 1-2-3 • opracowany dla systemu operacyjnego DOS (1983) • wiodący arkusz kalkulacyjny dla PC-tów w trybie tekstowym • znalazł wielu naśladowców, m.in. Quattro Pro firmy Borland • później w graficznym środowisku Windows, w pakiecie biurowym Lotus SmartSuite, obecnie IBM Lotus Symphony

4. II.1 Ogólna struktura i typowe zastosowania arkuszy obliczeniowych • Struktura arkusza • Dane i obliczenia w regularnej strukturze tabeli • Numerowane wiersze i kolumny oznaczane literami • Komórki na przecięciu wierszy i kolumn • Zawartość komórek powiązana przez formuły obliczeniowe • Adresowanie względne i bezwzględne • Zakresy zastosowań • Obliczenia ekonomiczne i księgowe • Tabelaryczne zestawienia informacji • Praca z danymi: wyszukiwanie, filtrowanie, prezentacja • Wspomaganie decyzji biznesowych

5. II.2 Przykładowe parametry arkuszy

6. JO II.3 Relacyjne bazy danych

7. III.1 Microsoft Excel Wiodąca, wszechstronna aplikacja arkusza kalkulacyjnegoz graficznym interfejsem użytkownika • Geneza i pierwsze wersje • Sukcesor DOS-owego arkusza Microsoftu MultiPlan (1982) • Najpierw dla komputerów Apple Macintosh (1985) • Wersja dla Windows (1987) zaważyła na ich sukcesie • Wygrana konkurencja z Lotus 1-2-3 • Kolejne wersje w minionych dwóch dekadach • Szereg wersji dla komputerów McIntosh (ostatnia w 2008) • 10 wersji dla PC z systemem Windows (od roku 1993 związane z pakietem MS Office, przyczyniły się do jego powodzenia) • najnowsza wersja dla Windows w pakiecie MS Office 2007

8. III.2 Środowisko programu Excel Prototypowe GUI MS Office, zintegrowane z innymi aplikacjami • Skoroszyt i arkusze • Arkusz ma216(220) wierszy  28(214) kolumn w wersji 2003 (2007) • Skoroszyt zawiera dowolną liczbę arkuszy (domyślnie 3) • Dowolna liczba otwartych skoroszytów w aplikacji Excel • Specyficzne pozycje menu • Widok / Podgląd podziału stron; Wstaw / Wiersze, Kolumny, Arkusz, Funkcja, Nazwa; Format / Komórki, Wiersz, Kolumna,Formatowanie warunkowe • Dane / Sortuj, Filtr, Grupy i konspekt, Sumy częściowe, Tabele przestawne, Importuj dane zewnętrzne • Specyficzne paski narzędziowe • do pracy z danymi, formularzy, formuł, tabeli przestawnych

9. III.3 Zawartość komórek arkusza • Wartości wpisywane przez użytkownika (lub importowane) • format ogólny: domyślna interpretacja zależnie od treści • formaty liczb: liczbowy, naukowy; procentowy, ułamkowy; walutowy, księgowy; data, czas • tekstowy: dowolna zawartość interpretowana jako tekst • formaty specjalne i niestandardowe • Formuły – wartości wyliczane (wyrażenia po znaku =) • Zwykłe: ich argumentami są wartości pobrane z innych komórek, funkcje lub stałe; argumenty mogą być połączone operatorami • Tablicowe: wynik i / lub argumenty w postaci zakresu komórek (czyli tablicy), np. operacje na macierzach • Przykład: prosta formula tablicowa

10. III.3.1 Przykłady • Formuła: =1/3 wyświetlana w różnych formatach • Formuły tablicowe: (Ctrl+Shift){=B8:C12/10} {=B8:C12+G8:H12}

11. III.4 Funkcje obliczeniowe i narzędzia interakcyjne, „kreatory” • Bogaty zestaw funkcji różnych kategorii • Matematyczne, Statystyczne, Finansowe • Daty i czasu • Logiczne • Bazy danych, Tekstowe, Informacyjne, Wyszukiwania i adresu • Liczne narzędzia wspomagające pracę ze skoroszytem, m.in.: • Wstawianie funkcji – specyfikacja argumentów, podgląd wyniku, tekst pomocy (opis funkcji i argumentów) • Kreator wykresów – wybór rodzaju wykresu, formatowanie elementów, powiązanie z seriami danych arkusza • Rejestracja i organizacja makr – zapis powtarzalnych sekwencji czynności do wielokrotnego wykorzystania • Kreator tabel i wykresów przestawnych – agregacja danych

12. III.5 Przykłady użycia funkcji: obliczanie lat pracy w tabeli KADRY (w kolumnie G data zatrudnienia) Formuły z funkcjami daty i funkcją zaokrąglenia liczby • Wersja A (zgrubna): rok bieżący – rok daty zatrudnienia =ROK(DZIŚ())-ROK($G18) • Wersja B (przybliżona): liczba dni zatrudnienia / liczba dni w roku =LICZBA.CAŁK((DZIŚ()-$G18)/365) Formuła z funkcjami daty i funkcjami logicznymi • Wersja C (dokładna): pełne lata kalendarzowe • o 1 rok mniej, jeżeli w bieżącej dacie jest wcześniejszy miesiąc, lub w ten sam miesiąc oraz wcześniejszy dzień, niż w dacie zatrudnienia =ROK(DZIŚ())-ROK($G18) - JEŻELI(LUB(MIESIĄC(DZIŚ())<MIESIĄC($G18); ORAZ(MIESIĄC(DZIŚ())=MIESIĄC($G18); DZIEŃ(DZIŚ())<DZIEŃ($G18))); 1 ; 0 )

13. III.6 Formaty warunkowedo przykładów z III.5 Formatowanie warunkowe umożliwia zróżnicowanie formatów w zakresiekomórek na podstawie warunków logicznych przez: • nałożenie warunku na wartość wskazanej komórki lub wpisanie formuły • zmianę czcionki, obramowania, deseniu komórek spełniających warunek. Przykład zastosowania dla zaznaczenia różnic • Warunek określony na wartości komórki: Wartość komórki jest nierówna $J18 wyróżni formatem czcionki te wyniki wyliczeń lat pracy metodą B i C, które różnią się od umieszczonego w kolumnie J wyliczenia metodą A. Przykład zastosowania dla szybkiego pokolorowania komórek w zakresie • Warunek określony przez formułę: Formuła jest =MOD(WIERSZ();2)=0 zmieni kolor parzystych wierszy zakresu; funkcja WIERSZ() zwraca numer wiersza, funkcja MOD(x;2)zwraca wartość 0 dla parzystych wartości x.

14. III.7 Wybrane możliwości Excela • Import danych • Obsługa licznych formatów i źródeł danych • Wspomaganie tworzenia kwerend, tj. zapytań do baz danych • Analiza danych • Poszukiwanie oczekiwanych wyników, symulacje • Grupowanie, sumy częściowe list danych; tabele przestawne • Prezentacja danych • Wykresy danych – bogata galeria typów i podtypów • Raporty i wykresy dla tabeli przestawnych; formularze • Programowanie • Makra,modułyVisualBasicfor Applications • Współpraca z otoczeniem • Praca grupowa, w sieci, współpraca z innymi aplikacjami

15. Część druga:Aplikacje z bazami danych IV. Bazy danych • Geneza i podstawowe pojęcia • Zalety systemów baz danych • Klasyfikacja baz danych V. Przykład projektu aplikacji z bazą danych • Projekt struktury bazy danych • Tabele i kwerendy SQL VI. Microsoft Access • Ogólne cechy programu Access • Składniki aplikacji z bazą danych

16. IV.1Geneza i podstawowe pojęcia • Technologie baz danych (od lat 60/70 XX w.) • rosnąca objętość gromadzonych informacji • postęp środków technicznych informatyki (w tym pamięci masowych na taśmach i dyskach • znaczenie informacji w zarządzaniu • potrzeba sprawniejszych metod przetwarzania • Baza danych • zorganizowany (ustrukturalizowany) zbiór wzajemnie powiązanych danych DB database • System zarządzania bazą danych • zakładanie i aktualizacja bazy • dostęp do danych • wiarygodność, bezpieczeństwo i spójność danych DBMS SZBD managementsystem

17. IV.2 Zalety systemów baz danych • Mechanizmy strukturalizacji danych • Niezależność danych od programów • dostęp do danych za pośrednictwem języka zapytań • aktualizacja bazy przez język manipulacji danymi • Scentralizowana kontrola spójności danych • jednoznaczność i sensowność danych • jednokrotna aktualizacja danych • zachowanie warunków ograniczających • kontrola równoległego (równoczesnego) dostępu do danych • Scentralizowana ochrona niezawodności systemu i bezpieczeństwa danych

18. IV. 3 Klasyfikacja baz danych • Ze względu na model danych (logiczną strukturę danych i zachodzących między nimi związków) rozróżnia się bazy danych: • Relacyjne: dane w tabelach, ustanowione relacje między danymi • Sieciowe: związki między jednostkami danych tworzą strukturę grafu • Hierarchiczne: związki między jednostkami danych tworzą strukturę drzewa • Obiektowe: dane o strukturze obiektów programowych Multimedialne: dane w formatach grafiki, dźwięku itp. • Ze względu na konfigurację występują systemy baz danych: • scentralizowane: centralnie zarządzane w jednym węźle sieci • rozproszone: spójnie zarządzane bazy danych w wielu węzłach sieci • Ze względu na dostępność występują systemy baz danych: • wielodostępne: dostępne dla wielu użytkowników i aplikacji • lokalne: dostępne na jednym komputerze

19. IV.4Popularne przykłady SZBD R – relacyjny, OR – obiektowo-relacyjny

20. Dane oczytelnikach Dane oksiążkach Dane o wypożyczeniach Dane o zwrotach F1: Katalog książek F2: Rejestr czytelników F3: Wypożyczenia F4: Zwroty SZBD C: Czytelnicy K: Książki W: Wypożyczenia V.1Przykład aplikacji z bazą danych do obsługi biblioteki

21. C K C C W KCW W KCW W 1 n K W n C 1 V.2Trzy aspektyprojektowaniastrukturybazydanych Funkcje aplikacjibazy danych • Funkcjonalnastruktura b.d. • Logiczna struktura b.d. • Fizyczna struktura b.d. F1 F2 F3 F4 Zewnętrzne modele danych Pojęciowy model danych Wewnętrzny model danych Krotności związków między danymi 1:1, 1:n, (m:n). W przykładzie 1:n - jeden do wielu - związek jednej pozycji zbioru danych C (czytelnicy) z wieloma pozycjami zbioru W (wypożyczenia)

22. V.3 Model danych bazy relacyjnej • Tabele zawierają rekordy danych o jednorodnej strukturze • Rekordy danych zawierają nazwane pola np. • CZYTELNICY (Nr karty, Nazwisko, Imię, Adres, Kod, Miasto, Telefon) • KSIĄŻKI (Sygnatura, Autor, Tytuł, Dział, Rok wydania) • WYPOŻYCZENIA (Numer#, Nr karty, Sygnatura , Data wyp, Data zwr) • klucz podstawowy identyfikuje rekordy • klucz obcy reprezentuje związek (relację) z inną tabelą • Symbol # oznacza automatyczne numerowanie pól kolejnych rekordów przez SZBD

23. V.4Kwerendy wjęzyku SQL R=Relational • SQL (Structured Query Language) to standardowy język relacyjnych baz danych • obsługiwany przez wszystkie liczące się systemy RDBMS • pozwala tworzyć zapytania do bazy danych, definiować tabele danych i manipulować danymi w tabelach • Przykładzapytania wybierającego dane o aktualnie wypożyczonych książkach: SELECT KSIĄŻKI.Tytuł,Date()-WYPOŻYCZENIA![Data wyp] AS [Ile dni] FROM KSIĄŻKI INNER JOIN WYPOŻYCZENIA ON KSIĄŻKI.Sygnatura=WYPOŻYCZENIA.Sygnatura WHERE (((WYPOŻYCZENIA.[Data zwr]) Is Null));

24. VI.1 Ogólne cechy programu MS Access Program do tworzenia aplikacji z bazami danych • Bazy danych w programie Access • Relacyjny model danych • Obsługa języka SQL • Dane liczbowe i tekstowe, obiekty binarne (np. obrazy) • Konfiguracja lokalna i wielodostępna • Komunikacja z innymi systemami baz danych • „Obiekty” MS Access reprezentują struktury danych, środki prezentacji danych oraz elementy oprogramowania • Narzędzia GUI wspomagające pracę z aplikacją MS Access

25. VI.2 Składniki aplikacji programu Access • Baza danych • Tabele z danymi połączone przez tzw. relacje • Kwerendy w języku SQL (zapytań i manipulacji danymi) • wybierające dają selektywny dostęp do danych • krzyżowe tworzą zagregowane postacie danych (np. podsumowania) • funkcjonalne usuwają,  aktualizują, dołączają dane, tworzą nowe tabele – pozwalają manipulować danymi w bazie • Obiekty graficznej prezentacji danych • Formularze, raporty, a także strony dostępu w sieci Web • Programowanie • Makra i moduły w języku VBA (Visual Basic for Access)