Sessione ordinaria Esame di Stato 2011 Tema di Informatica - Abacus Soluzione proposta da: Prof. Mauro De Berardis Itis Teramo Commento

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1 Soluzioe del tema di Iformatica Abacus Esame di Stato AS Sessioe ordiaria Esame di Stato 2011 Tema di Iformatica - Abacus Soluzioe proposta da: Il Miistero dell Ambiete commissioa lo sviluppo di u uovo Sistema Iformativo per cesire la faua e la flora preseti ei vari parchi aturali di ciascua regioe. Le iformazioi della faua da raccogliere riguardao l ordie di apparteeza (mammiferi, rettili, uccelli, etc ), la specie (scoiattolo, volpe, orso, vipera, falco, aquila, etc ), il umero di esemplari adulti e cuccioli (co distizioe maschio, femmia), lo stato di salute di ogi esemplare. La flora viee distita i alberi (quescia, faccio, acacia, etc ), arbusti (lavada, rosmario, rododedro, etc ) e piate erbacee (fragola di bosco, margherita, primula, etc ) ed è ecessario catalogarle memorizzadoe ache la stagioe di fioritura e altre caratteristiche peculiari.i ciascu parco, u resopsabile (guardia parco) raccoglie le iformazioi attraverso u software istallato sul otebook i dotazioe; il programma, dopo avere acquisito i dati dalle maschere di immisioe, li memorizza i u database. Ciascua regioe, dotata del uovo Sistema Iformativo, deve provvedere alla gestioe della raccolta dati dei propri parchi ai fii di produrre ed iviare al miistero dell ambiete dei report periodici. Il cadidato, formulate le opportue ipotesi aggiutive, realizzi: Ua aalisi della realtà di riferimeto, completa dello schema fuzioale dell architettura proposta, evideziadoe le pricipali compoeti e la tecologia utilizzata per la trasmissioe delle iformazioi. Uo schema cocettuale ed uo schema logico del data base. La defiizioe delle relazioi e le segueti iterrogazioi espresse i liquaggio SQL: 1) Visualizzare l eleco di tutti gli esemplari di faua, suddivisi per specie, preseti ei vari parchi. 2) Visualizzare tutti gli esemplari a rischio di estizioe. 3) Calcolare e visualizzare il umero di ascite di u certo esemplare ell arco di u ao di moitoraggio. 4) calcolare e visualizzare il umero totale di diverse specie di arbusti preseti i tutti i parchi della regioe. 5) Visualizzare quate specie diverse di pio soo preseti i ciascu parco 6) Calcolare il umero medio dei cuccioli di ciascua specie preseti i tutti i parchi della regioe. 7) Visualizzare l esemplare più aziao di ogi specie presete i u determiato parco. La codifica i u liguaggio di programmazioe a scelta di u segmeto sigificativo del progetto realizzato Commeto La lettura e la compresioe del testo o soo immediate a dao adito a diversi dubbi. Il termie esemplare è utilizzato i modo ambiguo. Nelle query.1 (Visualizzare l eleco di tutti gli esemplari di faua, suddivisi per specie ) e.7 (Visualizzare l esemplare più aziao ), idica ciascu aimale che si trova el parco; elle query.2 (Visualizzare tutti gli esemplari a rischio di estizioe) e.3 (Calcolare e visualizzare il umero di ascite di u certo esemplare...) idica la specie Ua volta impostato il diagramma ER, il progetto del Database o preseta eccessive difficoltà per quel che riguarda la defiizioe della struttura e delle query di creazioe delle tabelle, soprattutto per gli alui che si soo esercitati ella soluzioe di prove di esame degli ai precedeti. Numerose e di ua certa complessità risultao le iterrogazioi richieste, sulle quali pesao ache le ambiguità già evideziate. Globalmete lo sviluppo del Database risulta molto lugo e faticoso e bee ha fatto l estesore della traccia a fissare i otto ore il tempo massimo della durata della prova. Qualche difficoltà riserva ache il primo quesito, propedeutico allo sviluppo del Database, sia per la geericità delle specifiche forite sia per l oggettiva complessità che la

2 Soluzioe del tema di Iformatica Abacus Esame di Stato AS progettazioe di u sistema iformativo preseta. Il cadidato deve realizzare, seppure sul piao geerale, lo schema fuzioale di u sistema su tre livelli (Parco, Regioe, Miistero) propoedo l architettura, le modalità di trasmissioe e il software. Schema fuzioale dell architettura L architettura è di tipo cliet server, l ifrastruttura è Iteret. I ciascua regioe: i resposabili dei parchi raccolgoo le iformazioi co il otebook i dotazioe e le trasmettoo al Server della Regioe che le memorizza ed elabora i u Database cetralizzato I dati del database cetralizzato vegoo pubblicati sul sito Web dedicato ai parchi aturali della Regioe il Server della Regioe elabora i dati dei vari parchi e ivia report periodici al Miistero dell Ambiete. Sistema Iformativo Miistero dell'ambiete Server Regioe 1 Server Regioe 2 INTERNET Server Regioe N Raccolta dati Raccolta dati Raccolta dati Notebook Parco 1 Notebook Parco 2 Notebook Parco 1 Notebook Parco 2 Notebook Parco 1 Notebook Parco 2 Notebook Parco N Notebook Parco N Notebook Parco N Il puto più delicato è seza dubbio quello della modalità di trasmissioe dai otebook al Server della Regioe. Si possoo fare diverse ipotesi e prospettare più soluzioi. Soluzioe 1 La traccia ci dice che i dati iseriti dal guardia parco, attraverso le maschere di immissioe di u software ad hoc, vegoo memorizzati su u database. Questo suggerisce di trasmettere i dati o el mometo i cui essi vegoo raccolti ma i u secodo tempo, ad esempio a fie giorata o durate la otte. Il guardia parco raccoglie i dati (che ma mao vegoo memorizzati sulla memoria di massa) e quado tora alla sede del Parco, collega il otebook a Iteret e scarica i dati sul sistema della regioe. Tale modalità preseta l idubbio vataggio che il otebook o deve disporre ecessariamete di ua coessioe ad Iteret; è u vataggio di o poco coto se si tiee coto che il guardia parco probabilmete si trova frequetemete ad operare i zoe i cui o esiste la coessioe Iteret e dove ache la coessioe wi-fi sarebbe difficoltosa. D altro cato, cosiderado la atura dei dati e la fialità di raccolta degli stessi, la trasmissioe i tempo reale

3 Soluzioe del tema di Iformatica Abacus Esame di Stato AS o è assolutamete ecessaria. La trasmissioe dei dati offlie preseta diversi problemi, i primis quello della sicroizzazioe dei database. Ipotizzado che i database istallati sui otebook e sul sistema regioale siao dello stesso tipo, ad esempio MySql, la soluzioe più semplice è quella di copiare ogi volta l itero database dal otebook al sistema regioale. La copia può essere piaificata elle ore otture, i modo da o sovraccaricare il sistema elle ore di attività lavorativa. E ua buoa soluzioe praticabile i tutti i casi i cui la dimesioe del database o risulti eccessiva. Ua secoda soluzioe è la seguete: il software istallato sul otebook esegue tutte le operazioi attraverso delle query sql che vegoo memorizzate i u file di testo. A fie giorata il file di testo viee trasmesso al sistema regioale che provvederà a madare i esecuzioe le query i esso coteute e ad allieare i due database. Ua terza soluzioe è quella di utilizzare u software di sicroizzazioe di database: esistoo sul mercato diverse soluzioi, utilizzate ache i realtà aziedali molto importati. Riepilogo modalità: Copia offlie dell itero database Trasmissioe delle query Software di sicroizzazioe dei database I ogi caso, sul Server della Regioe vegoo trasferiti i database di ciascu parco per cui è ecessario che u software di servizio aggiori il Database cetralizzato co i uovi dati perveuti da ciascua sede e li pubblichi sul sito Web. Periodicamete i dati vegoo elaborati e i risultati vegoo trasmessi sotto forma di report al Sito del Miistero dell Ambiete attraverso ua fuzioe di upload automatico presete sul sito Web. Riguardo al software si ipotizza di utilizzare MySql come Database Visual C#, come liguaggio di programmazioe frot-ed per il otebook Apache come Web Server Php come liguaggio lato Server HTML, CSS, Java Script per implemetare le pagie Web Soluzioe 2 La traccia idica esplicitamete il otebook come strumeto per la raccolta dati. Il otebook ha u autoomia di pochissime ore e ua maegevolezza limitata. Si potrebbe pesare duque all utilizzo di uo smartphoe co coessioe Iteret 3g. Questo dispositivo può essere programmato per acquisire i dati dalle maschere di immisioe e aggiorare i modalità olie il Database del Server della Regioe. Riguardo al software si ipotizza di utilizzare MySql come Database Java come liguaggio di programmazioe dello smartphoe Apache come Web Server Php come liguaggio lato Server HTML, CSS, Java Script per implemetare le pagie Web Cosiderado i problemi legati alla sicroizzazioe dei database, questa secoda soluzioe è sicuramete la migliore. Le fasi di trasmissioe dal Parco al Server della Regioe e da questo al Miistero dell Ambiete, soo cosetite agli uteti registrati, attraverso ua procedura di logi, co la presetazioe delle credeziali di accesso: userame e password

4 Soluzioe del tema di Iformatica Abacus Esame di Stato AS Aalisi cocettuale Diagramma ER Premesssa Il Database cui fa riferimeto il testo è quello cetralizzato sul Server della Regioe e cotiee i dati proveieti da tutti i parchi. Teedo coto delle richieste delle query, si utilizza u etità aimale che rappreseta ciascu idividuo, cioè ciascu lupo, scoiattolo o vipera presete el Parco! E difficile pesare di riuscire a cesire ciascu aimale, ma la traccia o lascia spazio ad alterative. Per quel che riguarda la flora, all etità utilizzata si dà il geerico di piata idirizzosede parco 1 si trova descrizioe sesso salute aziaità aoascita si trova aimale appartiee appartiee 1 specie ordie 1 stagioefioritura categoria piata appartiee 1 speciepiata rischioestizioe Gli attributi sottolieati rappresetao le chiavi primarie Valori che possoo assumere alcui attributi: sesso: M=maschio F=femmia salute: O=ottima B=buoa C=cattiva P=pessima aziaità: C=cucciolo A=adulto rischioestizioe: N=ullo B=basso M=medio E=elevato categoria: A=albero B=arbusto P=piata erbacea stagioefioritura I=ivero P=primavera E=estate A=autuo Lettura Diagramma ER 1. Ogi specie appartiee ad u ordie, ad ogi ordie appartegoo specie 2. Ogi aimale appartiee ad ua specie, ad ogi specie appartegoo aimali 3. Ogi aimale si trova i u parco, i ogi parco si trovao aimali 4. Ogi piata appartiee ad ua specie, ad ogi specie appartegoo piate. Ad esempio la piata Pio mediterraeo appartiee alla specie Pio, alla specie Pio appartegoo oltre al Pio mediterraeo, ache il Pio ero, il Pio silvestre, il Pio marittimo ecc. 5. Ogi piata si trova i parchi, i ogi parco si trovao piate

5 Soluzioe del tema di Iformatica Abacus Esame di Stato AS Schema logico parchi idirizzosede aimali descrizioe sesso salute aziaità aoascita parco FK specie sitrova parco FK piata FK si trova è u'etità debole specie rischioestizioe ordie FK piate categoria stagioefioritura specie ordii speciepiate Defiizioe della struttura delle tabelle Si fa riferimeto a MySql Nome del database: Parchi Tabella Nome campo Key Tipo Dim Dec Null Descrizioe PK It 8 No Cotatore Auto_Icremet parchi VarChar 30 No Esempio: Parco del Gra Sasso idirizzosede VarChar 30 ordii PK It 8 No Cotatore Auto_Icremet VarChar 30 Esempio: Mammiferi PK It 8 No Cotatore Auto_Icremet VarChar 30 No Esempio: Scoiattolo rischioestizioe Char 1 Vale: N-B-M-E specie aimali ordie FK It 8 fa riferimeto a ordii. PK It 8 No Cotatore Auto_Icremet descrizioe VarChar 30 No sesso Char 1 salute Char 1 Vale: O-B-C-P aziaità Char 1 Vale: C-A aoascita Year 4 parco FK It 8 fa riferimeto a parchi. specie FK It 8 fa riferimeto a specie. PK It 8 No Cotatore Auto_Icremet speciepiate VarChar 30 Esempio: Pio PK It 8 No Cotatore Auto_Icremet VarChar 30 No Esempio: Pio marittimo categoria Char 1 Vale: A-B-P piate stagioefioritura Char 1 Vale: I-P-E-A specie FK It 8 fa riferimeto a speciepiata. parco FK It 8 fa riferimeto a parchi. sitrova piata FK It 8 fa riferimeto a piate.

6 Soluzioe del tema di Iformatica Abacus Esame di Stato AS Query MySql per la creazioe del database e delle tabelle CREATE DATABASE parchi CREATE TABLE parchi ( It(8) Auto_Icremet Primary Key, VarChar(30) Not Null, idirizzosede Varchar(30) CREATE TABLE ordii ( it(8) Auto_Icremet Primary Key, VarChar(30) Not Null CREATE TABLE specie ( It(8) Auto_Icremet Primary Key, VarChar(30) Not Null, rischioestizioe Char(1), ordie It(8), Foreig Key(ordie) refereces ordii() CREATE TABLE aimali ( It(8) Auto_Icremet Primary Key, descrizioe VarChar(30) Not Null, sesso Char(1), salute Char(1), aziaità Char(1), aoascita Year(4), parco It(8), specie It(8), Foreig Key (parco) Refereces parchi(), Foreig Key (specie) Refereces specie() CREATE TABLE speciepiate ( it(8) Auto_Icremet Primary Key, VarChar(30) Not Null CREATE TABLE piate ( It(8) Auto_Icremet Primary Key, VarChar(30) Not Null, categoria Char(1), stagioefioritura Char(1), specie It(8), Foreig Key (specie) Refereces speciepiate() CREATE TABLE sitrova ( parco It(8), piata It(8), Foreig Key (parco) Refereces parchi(), Foreig Key (piata) Refereces piate()

7 Soluzioe del tema di Iformatica Abacus Esame di Stato AS Query Sql richieste 1) Visualizzare l eleco di tutti gli esemplari di faua, suddivisi per specie, preseti ei vari parchi Order by aimali., aimali.descrizioe specie., parchi. aimali,specie,parchi aimali.specie=specie. Ad aimali.parco=parchi. specie.,parchi.,aimali.descrizioe 2) Visualizzare tutti gli esemplari a rischio di estizioe O aimali., aimali.descrizioe, specie., aimali ier joi specie aimali.specie=specie. specie.rischioestizioe= E 3) Calcolare e visualizzare il umero di ascite di u certo esemplare ell arco di u ao di moitoraggio I tale caso per esemplare si deve itedere specie (!) cout(*) as Numero ascite di lupi el 2010 aimali ier joi specie O aimali.specie=specie. specie.= Lupo Ad aimali.aoascita=2010 4) Calcolare e visualizzare il umero totale di diverse specie di arbusti preseti i tutti i parchi della regioe O cout(distict speciepiate.) as 'Numero totale di diverse specie di arbusti' piate ier joi speciepiate piate.specie=speciepiate. piate.categoria="b" 5) Visualizzare quate specie diverse di pio soo preseti i ciascu parco Ad Ad Ad Group by cout(speciepiate.) as Numero specie diverse di pio, parchi. as Parco Codice piate, speciepiate,sitrova, parchi piate.specie=speciepiate. sitrova.piata=piate. sitrova.parco=parchi. speciepiate.= Pio parchi.

8 Soluzioe del tema di Iformatica Abacus Esame di Stato AS ) Calcolare il umero medio dei cuccioli di ciascua specie preseti i tutti i parchi della regioe Si itede il umero medio di cuccioli tra tutte le specie. Ad esempio: se ci soo 10 cuccioli di Lupo, 5 cuccioli di Volpe, 6 cuccioli di Orso la media risulta essere (10+5+6)/3=7 Si crea ua tabella temporaea Temp ella quale si memorizza il umero di cuccioli per ciascua specie e poi si esegue la query che calcola la media richiesta Create Table Temp As O Group by cout(*) As Cuccioli aimali ier joi specie aimali.specie=specie. aimali.aziaita= C specie. Avg( Cuccioli ) AS 'Numero medio di cuccioli tra tutte le specie' Temp 7) Visualizzare l esemplare più aziao di ogi specie presete i u determiato parco Ipotesi: parco=1 Group by Order by mi(aimali.aoascita) as Aimale più aziao, specie. aimali ier joi specie O aimali.specie=specie. aimali.parco=1 specie. specie. Ovviamete i questo modo si ottiee uo degli aimali più aziai i quato è probabile che molti aimali siao ati ello stesso ao. Codifica Pagia php che visualizza l eleco delle specie aimali preseti ei parchi della regioe. ( Codifica semplice ed esseziale che fa riferimeto ad u piccolo database di prova). elecospecie.php <?php echo"<img src='logoparchi.jpg' >"; $lik=mysql_coect('localhost','root','' $db = mysql_select_db('parchi' $query="select specie.,specie.,specie.rischioestizioe,ordii. ordii ier joi specie O ordii.=specie.ordie "; $risultato =mysql_query($query $umrec = mysql_um_rows($risultato echo "<h2>eleco delle specie aimali <h2>";

9 Soluzioe del tema di Iformatica Abacus Esame di Stato AS echo "<br> <table border=1 > <tr bgcolor='lightgree'> <th>codice</th> <th>specie</th> <th>rischio di estizioe</th> <th>ordie</th> </tr> "; for($i=0;$i<$umrec;$i++) { $riga=mysql_fetch_array($risultato echo"<tr>"; for($j=0;$j<4;$j++) { if($riga[2]=="n") $riga[2]="rischio ullo"; if($riga[2]=="b") $riga[2]="rischio basso"; if($riga[2]=="m") $riga[2]="rischio medio"; if($riga[2]=="e") $riga[2]="rischio elevato"; echo"<td>$riga[$j]</td>"; } echo"</tr>"; } echo "</table>"; mysql_close($lik?>