Вопросы

• Понятие информации, данных, знаний.
• Понятие и классификация информационных систем.
• Банки данных: понятие, элементы, архитектура ANSI/SPARC.
• Классификация СУБД. Архитектуры ИС. Функции БД. Компоненты БД. 

1. Информационная база в системах управления.
2. Концептуальный, логический и физический уровни представления информации в базах данных.
3. Локальные и распределенные базы данных.
4. Логические модели данных (реляционные, иерархические, сетевые и т.д.).
5. Реляционная модель данных: основные положения инфологического подхода к проектированию баз данных. Модель сущность-связь.
6. Определение реляционной модели данных (РМД). Достоинства и недостатки реляционных БД.
7. Структурная, целостная и манипуляционные части РМД. 
8. Языки управления базами данных.
9. Классификация языков запросов.
10. Язык SQL. Подмножества DDL и DML: назначения, основные инструкции.
11. Этапы проектирования БД.
12. Общая методология проектирования реляционных баз данных (РБД).
13. Проектирование ключей. Связывание отношений.
14. Проблемы проектирования РБД: избыточное дублирование данных и аномалии.
15. Нормализация и денормализация. Обеспечение целостности
16. Рациональная организация баз данных.
17. Базы знаний: продукционная модель, семантические сети, фреймы.
18. Алгоритмы обработки знаний (нейронные сети, генетические алгоритмы и пр.).
19. Обеспечение безопасности БД.
20. Транзакции: понятие, свойства, управление.
21. Блокировки, уровни изоляции.
22. Представления. Курсоры. Хранимые процедуры и триггеры.

***********************************************************************************************************************************************************

1. Введение в базы данных. Файловые системы. Недостатки файловых систем. Модели данных иерархическая и сетевая.
2. Системы баз данных. Функциональные возможности. Схема системы базы данных. Компоненты системы базы данных. Распределение обязанностей в системах баз данных.
3. Архитектура систем баз данных. Трехуровневая архитектура ANSI-SPARC. Функции СУБД.
4. Планирование, проектирование и администрирование базы данных. Жизненный цикл приложения баз данных.
5. Реляционная модель баз данных. Отношение. Атрибут. Домен. Кортеж. Кардинальное число. Степень отношения. Первичный ключ. Реляционная база данных. Математические отношения. Свойства отношений. Реляционные ключи. Первичный ключ, внешний ключ.
6. Реляционная целостность. Определитель Null. Целостность сущностей, ссылочная целостность.
7. Реляционная алгебра. Свойства операций реляционной алгебры. Операции реляционной алгебры.
8. Правила, которым должны удовлетворять реляционные СУБД.
9. Разработка модели данных на основе нормализации. Цель нормализации. Избыточность данных. Аномалии вставки, удаления, обновления. Свойства соединения без потерь и сохранения зависимости
10. Функциональные зависимости. Детерминант. Полная функциональная зависимость. Частичная функциональная зависимость.
11. Процесс нормализации. Нормальные формы1HФ, 2НФ, 3НФ, НФБК, 4НФ, 5НФ
12. Семантическое моделирование данных «сущность-связь».
13. Язык SQL. Основные характеристики языка. Запись SQL-операторов.
14. Оператор SELECT. Фразы SELECT, FROM, WHERE. Виды предикатов предложения WHERE.
15. Сортировка результатов (фраза ORDER BY). Группирование результатов (фраза GROUP BY). Ограничения на выполнение группирования (фраза HAVING)
16. Подзапросы. Ключевые слова ANY и ALL, EXISTS и NOT EXIST
17. Многотабличные запросы. Простое соединение. Открытые соединения. Левое и правое открытое соединение. Полное открытое соединение.
18. Изменение содержимого базы данных. Добавление данных в таблицу. Модификация данных в таблице. Удаление данных из таблицы.
19. Операторы определения данных. Создание баз данных. Создание таблиц. Удаление таблиц. Создание индекса. Создание и удаление представлений.
20. Физическая организация БД. Файловые структуры. Индексные файлы: плотные и неплотные индексы, B-деревья. Инвертированные списки.

Основы теории баз данных

1. Основные понятия и определения теории БД.
2. Классическая трехуровневая архитектура БД.
3. Базисные средства манипулирования данными.
4. Реляционная алгебра и реляционные базы данных.
5. Инфологическая модель предметной области.
6. Понятие об информационных системах и базах данных.
7. Этапы разработки базы данных.
8. Реляционная модель данных

Модели баз данных

1. Общее понятие модели БД. Классификация моделей БД.
2. Реляционная модель данных. Принципы поддержки целостности в реляционной модели БД.
3. Проектирование концептуальной модели базы данных.
4. Проектирование реляционной модели данных.

Модель представления данных

Иерархическая модель. Достоинства и недостатки модели.

Сетевая модель. Достоинства и недостатки модели.

Многомерная модель. Измерения, ячейки. Достоинства и недостатки модели.

Объектно-ориентированная модель. Инкапсуляция, Наследование, Полиморфизм.

Основные типы данных СУБД.

Реляционная модель. Понятие отношения. Достоинства и недостатки модели. Постреляционная модель

Определение реляционной модели. Отношение, сущность, атрибуты, домен.

Схема отношения. Первичный ключ, ссылочная целостность.

Индексирование. Индекс, методы поиска.

Связывание таблиц. Основные ВИДЫ связи таблиц: Связь вида 1:1, связь вида 1:М, связь вида М:1, связь вида М:М. Контроль целостности связей.

Теоретические языки запросов. Реляционная алгебра. Языки исчислений. Структурированный язык запросов SQL. Основные операторы языка. 

Принципы построения баз данных

1. Принципы построения, используемые при реализации многопользовательских систем управления базами данных (СУБД).
2. Обзор современных СУБД. 2
3. Построение баз данных с использованием СУБД MSAccess.
4. Построение баз данных с использованием СУБД MSSQL-Server

Базы данных и информационные системы. Банки данных. База данных. Система управления базами данных. Словарь данных. Администратор базы данных.

Архитектура информационной системы. Сервер БД, клиент. Файлсервер, SQL-сервер.

Классификация СУБД. полнофункциональные СУБД; серверы БД; клиенты БД; средства разработки программ работы с БД. Персональные СУБД, многопользовательские СУБД.

Способы разработки и выполнения приложений. Схема обмена данными при работе с БД.

Средства проектирования структур баз данных

1. Средства проектирования структур реляционных баз данных с использованием нормализации и семантических моделей.
2. Использование принципов нормализации при проектировании базы данных.
3. Использование семантических моделей при проектировании базы данных.

Проблемы проектирования. Логическое проектирование, проектирование структур. Избыточное дублирование данных и аномалии

Формирование исходного отношения. Метод нормальных форм. Зависимости между атрибутами. Функциональная взаимозависимость. Частичная зависимость. Транзитивная зависимость

Первая нормальная форма (1НФ); Вторая нормальная форма (2НФ); третья нормальная форма (ЗНФ); усиленная третья нормальная форма, или нормальная форма Бойса -Кодда(БКНФ); четвертая нормальная форма (4НФ); пятая нормальная форма (5НФ).

Организация связи сущностей. Обеспечение целостности.

Основные понятия метода: сущность, атрибут сущности, ключ сущности, связь между сущностями, степень связи, класс принадлежности экземпляров сущности, диаграммы ER-экземпляров, диаграммы ER типа.

Этапы проектирования.

Правила формирования отношений. Формирование отношений для связи 1:1. Формирование отношений для связи 1:М. Формирование отношений для связи М:М.

Язык запросов SQL

1. Значения, базовые функции и выражения SQL.
2. Арифметические выражения с переключателями и преобразованием типа, выражения со строковыми значениями; виды предикатов, допустимых в логических выражениях.
3. Виды выражений запросов.
4. Информационная схема.
5. Использование SQLзапросов при формировании выборки БД.
6. Использование SQLзапросов при сортировке данных в БД.

Информационные системы в сетях

Модели архитектуры клиент-сервер. Двухзвенные модели распределения функций. Модели удаленного доступа к данным. Модель сервера БД. Модель распределенной БД.

Трехзвенная модель распределения функций. Модель монитора транзакций. Мониторы обработки транзакций. Тупики. Протоколы фиксации транзакций. Откат транзакции. Протокол трехфазной фиксации транзакций.

Информационные системы в локальных сетях. Сетевые СУБД.

Источники:

1. Семакин, И. Г. Основы программирования и баз данных: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / И. Г. Семакин. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 224 с.
2. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. М. «Вильямс». 2005. 1328 с
3. Советов Б. Я. Базы данных : теория и практика : учебник для бакалавров : [по направлениям "Информатика и вычислительная техника" и "Информационные системы"] /Б. Я. Советов, В. В. Цехановский, В. Д. Чертовской. - Москва: Юрайт, 2013. - 462, [1] с.
4. Советов Борис Яковлевич. Базы данных : Учебник для вузов / Советов Б. Я., Цехановский В. В., Чертовской В. Д.. - Москва: Юрайт, 2020. - 420 с - URL: https://urait.ru/bcode/449940. - ЭБС Юрайт.
5. Черпаков, И. В. Основы программирования: учебник и практикум для СПО [Электронный ресурс] / И. В. Черпаков. - Электрон. дан. - Издательство Юрайт, 2017. - 219 с.
6. Шустова Лариса Ивановна. Базы данных : Учебник/Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ". - Москва: ООО "Научно-издательский центр ИНФРА-М", 2017. - 304 с. - URL: http://znanium.com/catalog/document?id=205388. - ЭБС Znanium.
7. Хомоненко А. Д. Базы данных : [введение в разработку баз данных ; проектирование, защита и администирование ; новые технологии публикации баз данных ; базы данных в Интернет] : учебник для высших учебных заведений : [по техническим и экономическим специальностям]/[А. Д. Хомоненко, В. М. Цыганков, М. Г. Мальцев] ; под ред. проф. А. Д. Хомоненко. - СПб.:Корона-Век, 2010. - 736 с.
8. Агальцов Виктор Петрович. Базы данных : Учебник: В 2 книгах Книга 1: Локальные базы данных; Учебник/Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана. - Москва:Издательский Дом "ФОРУМ", 2020. - 352 с. - URL: http://znanium.com/catalog/document?id=356212. - ЭБС Znanium.
9. Агальцов Виктор Петрович. Базы данных : Учебник: В 2 книгах; Учебник/Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана. - Москва: Издательский Дом "ФОРУМ", 2020. - 271 с. - URL: http://znanium.com/catalog/document?id=358742. - ЭБС Znanium.
10. Волк В. К. Базы данных. Проектирование, программирование, управление и администрирование : учебник /Волк В. К.. - Санкт-Петербург: Лань, 2020. - 244 с. - URL: https://e.lanbook.com/book/126933. - ЭБС Лань.
11. Голицына О. Л. Базы данных : Учебное пособие/Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"; Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова. - Москва: Издательство "ФОРУМ", 2020. - 400 с. - URL: http://znanium.com/catalog/document?id=346849. - ЭБС Znanium.
12. Мартишин С. А. Базы данных. Практическое применение СУБД SQL и NoSOL-типа для применения проектирования информационных систем : Учебное пособие/Институт системного программирования Российской академии наук; Российский государственный социальный университет. - Москва: Издательский Дом "ФОРУМ", 2021. - 368 с. - URL: http://znanium.com/catalog/document?id=367929. - ЭБС Znanium.
13. Нестеров Сергей Александрович. Базы данных : Учебник и практикум для вузов / Нестеров С. А.. - Москва: Юрайт, 2020. - 230 с - URL: https://urait.ru/bcode/450772. - ЭБС Юрайт.
14. Сидорова Н. П. Базы данных: практикум по проектированию реляционных баз данных : учебное пособие / Сидорова Н. П.. -
    Королёв: МГОТУ, 2020. - 92 с. - URL: https://e.lanbook.com/book/149436. - ЭБС Лань.