CBSE कक्षा 12 सूचना विज्ञान अभ्यास
अध्याय: 4
1. पांडास द्वारा डेटा प्रबंधन और डेटा दृश्यीकरण
पांडास सीरीज़ · डेटाफ़्रेम · डेटा दृश्यीकरण
- पांडास सीरीज़: लेबल वाला डेटा का एक स्तंभ – पांडास पायथन की लाइब्रेरी है जो तालिका वाले डेटा के साथ काम करती है, और मैटप्लॉटलिब चार्ट बनाती है। सीरीज़ मानों का एक स्तंभ है, जिसमें हर मान का एक लेबल होता है। इन लेबलों को इंडेक्स कहते हैं। सीरीज़ सूची या NumPy ऐरे से, डिक्शनरी से या एक अकेले मान से बनती है। दो सीरीज़ का गणित लेबल मिलाकर होता है; जिस लेबल का जोड़ीदार न हो वहाँ NaN आता है। head() और tail() शुरू या आख़िर के मान दिखाते हैं, और मान लेबल, स्थान, स्लाइस या शर्त से चुने जाते हैं।
- पांडास डेटाफ़्रेम: पूरी तालिका के साथ काम – डेटाफ़्रेम पांडास की द्वि-आयामी तालिका है, जिसमें लेबल वाली पंक्तियाँ (इंडेक्स) और लेबल वाले स्तंभ होते हैं। हर स्तंभ एक सीरीज़ है। इसे सीरीज़ की डिक्शनरी, डिक्शनरियों की सूची या CSV फ़ाइल से बनाते हैं। हम इसे दिखा सकते हैं, पंक्ति-दर-पंक्ति या स्तंभ-दर-स्तंभ घूम सकते हैं, पंक्तियाँ-स्तंभ जोड़, चुन, हटा और उनका नाम बदल सकते हैं, loc, iloc या शर्त से डेटा चुन सकते हैं, और CSV में वापस सहेज सकते हैं।
- आँकड़ों का आलेखी निरूपण (कक्षा 12 भूगोल प्रायोगिक) – आलेख, आरेख और विषयक मानचित्र सारणियों को चित्रों में बदलते हैं, जिससे प्रतिरूप तुरंत दिखता है। रेखा आलेख और बहुरेखी आलेख समय के साथ बदलाव दिखाते हैं। दंड आरेख (सरल, बहुदंड, मिश्रित) मदों की तुलना करते हैं। वृत्त आरेख कोणों से पूरे के भाग दिखाता है। प्रवाह मानचित्र गतिविधि दिखाते हैं, तीर की चौड़ाई मापनी के अनुसार। विषयक मानचित्र एक क्षेत्र पर एक विषय दिखाते हैं: बिंदु मानचित्र (1 बिंदु = तय संख्या), वर्णमात्री मानचित्र (मान के अनुसार रंगे क्षेत्र) और सममान रेखा मानचित्र (समान मान वाली रेखाएँ)।
- मैटप्लॉटलिब से डेटा दृश्यीकरण: रेखा, बार और हिस्टोग्राम – डेटा दृश्यीकरण का अर्थ है डेटा को चार्ट जैसे चित्रों में दिखाना, ताकि पैटर्न आसानी से दिखें। पायथन में हम मैटप्लॉटलिब का pyplot मॉड्यूल plt नाम से लाते हैं। रेखा प्लॉट समय के साथ बदलाव दिखाता है, बार ग्राफ़ अलग समूहों की तुलना करता है और हिस्टोग्राम दिखाता है कि मान दायरों (बिन) में कैसे फैले हैं। शीर्षक, अक्ष लेबल और लेजेंड चार्ट को साफ़ बनाते हैं, और plt.savefig() उसे चित्र फ़ाइल में सहेजता है।
2. एसक्यूएल द्वारा डेटाबेस क्वेरी
एसक्यूएल फ़ंक्शन · समुच्चय फ़ंक्शन और समूहन
- कक्षा 12 के लिए SQL: तालिका बनाइए, प्रश्न पूछिए, तालिकाएँ जोड़िए – SQL संबंधपरक डेटाबेस बनाने और उनसे प्रश्न पूछने की भाषा है। DDL कमांड (CREATE, ALTER, DROP) ढाँचा बनाते हैं; DML कमांड (INSERT, UPDATE, DELETE) पंक्तियाँ बदलते हैं; SELECT डेटा पढ़ता है। स्तंभों को डेटा प्रकार (CHAR, VARCHAR, INT, FLOAT, DATE) और कंस्ट्रेंट (NOT NULL, UNIQUE, PRIMARY KEY, DEFAULT, FOREIGN KEY) मिलते हैं। SELECT में उपनाम (alias), DISTINCT, संबंधपरक और तार्किक ऑपरेटरों के साथ WHERE, IN, BETWEEN, LIKE, IS NULL और ORDER BY आते हैं। एग्रीगेट फ़ंक्शन (MAX, MIN, AVG, SUM, COUNT) कई पंक्तियों का सार देते हैं; GROUP BY समूह बनाता है और HAVING समूह छाँटता है। कार्टेशियन प्रोडक्ट एक तालिका की हर पंक्ति को दूसरी की हर पंक्ति से जोड़ता है; इक्वी-जॉइन केवल वे जोड़े रखता है जिनका साझा स्तंभ मेल खाए; नेचुरल जॉइन भी यही करता है पर साझा स्तंभ एक बार दिखाता है।
- SQL सिंगल-रो फ़ंक्शन: गणित, टेक्स्ट और तारीख़ – सिंगल-रो फ़ंक्शन किसी पंक्ति का एक मान लेकर एक मान लौटाता है, इसलिए n पंक्तियों वाले स्तंभ पर n उत्तर मिलते हैं। गणितीय फ़ंक्शन: POWER, ROUND और MOD। टेक्स्ट (स्ट्रिंग) फ़ंक्शन: UPPER, LOWER, LENGTH, LEFT, RIGHT, SUBSTR, INSTR और TRIM। तारीख़ फ़ंक्शन: NOW, DATE, MONTH, MONTHNAME, YEAR, DAY और DAYNAME। इन्हें SELECT, WHERE और ORDER BY में लगाते हैं।
- SQL समुच्चय फ़ंक्शन, GROUP BY, HAVING, ORDER BY और इक्वी-जॉइन – समुच्चय (मल्टी-रो) फ़ंक्शन कई पंक्तियाँ लेकर एक मान लौटाते हैं: MAX, MIN, SUM, AVG और COUNT। ये NULL मान छोड़ देते हैं, सिवाय COUNT(*) के, जो हर पंक्ति गिनता है। GROUP BY एक जैसे मान वाली पंक्तियों के समूह बनाता है, ताकि फ़ंक्शन हर समूह पर एक बार चले। HAVING समूहों को छाँटता है, जबकि WHERE समूह बनने से पहले अकेली पंक्तियाँ छाँटता है। ORDER BY परिणाम को बढ़ते या घटते क्रम में लगाता है। इक्वी-जॉइन दो तालिकाओं को वहाँ जोड़ता है जहाँ साझा स्तंभ बराबर हो।
3. कंप्यूटर नेटवर्क का परिचय
नेटवर्क, उपकरण और टोपोलॉजी · इंटरनेट और वेब
- कंप्यूटर नेटवर्क और इंटरनेट कैसे चलता है – नेटवर्क यानी आपस में जुड़े उपकरण जो डेटा बाँटते हैं। हर उपकरण का एक IP पता होता है। डेटा छोटे क्रमांकित पैकेटों में कटता है। राउटर हर पैकेट को एक-एक कदम उसके पते की ओर भेजते हैं, और TCP अंत में पैकेटों को क्रम से जोड़ता है। DNS वेबसाइट के नाम को IP पते में बदलता है। क्लाइंट माँगता है, सर्वर देता है। फ़ायरवॉल, पासवर्ड, अपडेट और एन्क्रिप्शन नेटवर्क को सुरक्षित रखते हैं।
- नेटवर्क कैसे बढ़े और डेटा कैसे चलता है – कंप्यूटर नेटवर्क जुड़े हुए उपकरणों का समूह है जो डेटा साझा करते हैं। नेटवर्किंग ARPANET (1969) से शुरू हुई, 1980 के दशक में विश्वविद्यालयों के लिए NSFNET बना, और दूसरे नेटवर्कों से जुड़कर इंटरनेट बना — नेटवर्कों का नेटवर्क। हर डेटा संचार के पाँच भाग हैं: प्रेषक, प्राप्तकर्ता, संदेश, संचार माध्यम और प्रोटोकॉल। बैंडविड्थ वह आवृत्ति-सीमा है जो चैनल ले जा सकता है (Hz में); डेटा दर प्रति सेकंड जाने वाले बिट (bps) हैं। नेटवर्क के हर उपकरण का IP एड्रेस होता है। डेटा सर्किट स्विचिंग (पहले पक्का रास्ता बुक) या पैकेट स्विचिंग (डेटा पैकेटों में कटकर अलग-अलग चलता है) से जाता है।
- कंप्यूटर नेटवर्क: प्रकार, उपकरण और टोपोलॉजी – कंप्यूटर नेटवर्क डेटा और साधन बाँटने के लिए जुड़े उपकरणों का समूह है। क्षेत्र के हिसाब से नेटवर्क PAN, LAN, MAN और WAN हैं। उपकरणों के काम अलग हैं: मॉडेम डिजिटल और एनालॉग सिग्नल बदलता है, रिपीटर कमज़ोर सिग्नल मज़बूत करता है, हब डेटा सभी पोर्ट पर भेजता है, स्विच सिर्फ़ सही उपकरण को भेजता है, राउटर नेटवर्क जोड़कर रास्ता चुनता है, और गेटवे अलग प्रोटोकॉल वाले नेटवर्क जोड़ता है। टोपोलॉजी जुड़ाव का ढाँचा है: स्टार, बस, ट्री और मेश, हर एक के अपने गुण-दोष।
- इंटरनेट और वेब: URL, सेवाएँ, वेबसाइट, होस्टिंग और ब्राउज़र – इंटरनेट पूरी दुनिया के नेटवर्कों का नेटवर्क है। वर्ल्ड वाइड वेब उस पर रखे, हाइपरलिंक से जुड़े वेब पेजों का संग्रह है, और हर पेज का पता URL कहलाता है। इंटरनेट पर ईमेल, चैट और VoIP भी चलते हैं। वेबसाइट जुड़े हुए वेब पेजों का समूह है; पेज स्थिर (सबके लिए एक जैसे) या गतिशील (हर आगंतुक के लिए बने) होते हैं। वेब सर्वर पेज रखता और भेजता है, और वेब होस्टिंग साइट को ऑनलाइन रखती है। ब्राउज़र पेज दिखाता है, और उसकी सेटिंग्स, ऐड-ऑन, प्लग-इन और कुकीज़ उसका काम बदलते हैं।
- वेब सेवाएँ: वेबसाइट खोलने पर क्या होता है – वर्ल्ड वाइड वेब (WWW) इंटरनेट पर रखे आपस में जुड़े वेब पेजों की व्यवस्था है, जिन्हें ब्राउज़र से खोलते हैं। वेब पेज HTML में लिखे जाते हैं, जो तय टैग से सामग्री दिखाता है; XML अपने बनाए टैग से डेटा रखता और ले जाता है। हर वेबसाइट का डोमेन नेम होता है, जैसे example.org, जिसे DNS IP एड्रेस में बदलता है। URL किसी एक संसाधन का पूरा पता है: प्रोटोकॉल, डोमेन और पाथ। वेबसाइट जुड़े वेब पेजों का समूह है। वेब ब्राउज़र पेज माँगकर दिखाता है; वेब सर्वर उन्हें रखकर भेजता है; वेब होस्टिंग ऐसे सर्वर पर जगह किराए पर लेना है ताकि साइट हमेशा ऑनलाइन रहे।
4. सामाजिक प्रभाव
डिजिटल पदचिह्न और नैतिकता · साइबर अपराध और कानून · ई-कचरा और स्वास्थ्य
- डिजिटल पदचिह्न, नेट शिष्टाचार, IPR और FOSS – ऑनलाइन हम जो भी करते हैं, उसका निशान रह जाता है — यही डिजिटल पदचिह्न है। अच्छा डिजिटल नागरिक नेट शिष्टाचार मानता है, अपना डेटा बचाता है और दूसरों की बौद्धिक संपदा का सम्मान करता है। बिना श्रेय नकल करना साहित्यिक चोरी है। लाइसेंस बताता है कि सॉफ़्टवेयर कैसे इस्तेमाल करें; FOSS इस्तेमाल, अध्ययन, बदलाव और बाँटने की आज़ादी देता है।
- साइबर अपराध और भारत का IT अधिनियम – साइबर अपराध वह अपराध है जिसमें कंप्यूटर, फ़ोन या इंटरनेट का इस्तेमाल होता है। मुख्य हैं हैकिंग, फ़िशिंग, साइबर बुलिंग, पहचान की चोरी और रैनसमवेयर। भारत का सूचना प्रौद्योगिकी अधिनियम, 2000 (2008 में संशोधित) इनके लिए सज़ा तय करता है। शिकायत cybercrime.gov.in पर या 1930 पर करें।
- ई-कचरा और तकनीक का स्वास्थ्य पर प्रभाव – ई-कचरा फेंका गया इलेक्ट्रॉनिक सामान है। इसमें सीसा, पारा और कैडमियम जैसी ज़हरीली धातुएँ होती हैं जो खुले में फेंकने या जलाने पर मिट्टी, पानी, हवा और लोगों को नुकसान पहुँचाती हैं। इसका प्रबंधन कम ख़रीदना, दोबारा उपयोग और अधिकृत रीसाइक्लर से पुनर्चक्रण है, जिसे भारत के ई-कचरा (प्रबंधन) नियम ज़रूरी बनाते हैं। ज़्यादा देर उपकरण चलाने से आँख, मुद्रा, कलाई, नींद और मन पर असर पड़ता है; सही बैठना और ब्रेक हमें स्वस्थ रखते हैं।