- •Содержание
- •Тема 1. Введение в базы данных. Автоматизированный банк данных. 9
- •Тема 2. Основные компоненты банка данных и их взаимодействие. 14
- •Тема 3. Классификация банков данных, баз данных и субд. Недостатки и преимущества банков данных. Этапы развития баз данных. 24
- •Тема 4. Модели данных. 31
- •Тема 5. Технология проектирования баз данных. Уровни проектирования. 41
- •Тема 6. Жизненный цикл баз данных. 48
- •Тема 7. Модель предметной области 52
- •Тема 8. Этапы проектирования баз данных. 61
- •Тема 9. Нормализация. 67
- •Тема 10. Сохранение секретности информации и безопасность данных. 76
- •Тема 11. Типология баз данных. Основные платформы баз данных. 82
- •Тема 12. Тенденции развития современных баз данных. 89
- •Тема 1. Введение в базы данных. Автоматизированный банк данных.
- •Введение в базы данных
- •Управление - это процесс переработки информации состояния в информацию командную для достижения определенных целей.
- •Структура экономической информационной системы (эис)
- •Понятие банка данных, его роль в системе обработки экономической информации. Предметная область.
- •Форматированный вариант сообщения
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2. Основные компоненты банка данных и их взаимодействие.
- •Основные компоненты банка данных.
- •Функциональное назначение компонентов аБнД.
- •База данных.
- •Функции субд
- •Транзакции
- •Словарь данных.
- •Персонал банка данных.
- •Организационно-методические, правовые, математические, информационные, программные, технические и лингвистические составляющие банка данных
- •Взаимодействие компонентов банка данных
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3. Классификация банков данных, баз данных и субд. Недостатки и преимущества банков данных. Этапы развития баз данных.
- •Классификация банков данных
- •Классификация баз данных
- •Классификация субд
- •Преимущества банков данных
- •Недостатки банков данных
- •Этапы развития бд
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4. Модели данных.
- •Модели данных
- •1.1. Объектные модели данных
- •1.2. Модели данных на основе записей
- •1.3. Физические модели данных
- •Структуры данных
- •Иерархическая модель данных
- •Недостатки иерархической модели данных:
- •Сетевые модели данных
- •Недостатки сетевой модели данных:
- •Реляционная модель данных
- •5.1. Основные понятия реляционной модели данных
- •Сравнение моделей данных
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5. Технология проектирования баз данных. Уровни проектирования.
- •Трехуровневая архитектураAnsi/sparc
- •Уровни проектирования бд
- •Вопросы для самоконтроля.
- •Вопросы для самоконтроля.
- •1.1. Разновидности сущностей
- •1.2. Основные виды свойств
- •1.3. Классификация связей
- •1.4. Свойства связей
- •Er-диаграмма
- •Особенности отображения er-модели
- •Системный анализ
- •Формирование из объектов предметной области сущностей и их характеристик
- •Установка соответствия между сущностями и таблицами, характеристиками сущностей и столбцами таблиц
- •Получение реляционной схемы из er-диаграммы:
- •Определение первичных ключей
- •Определение правил целостности данных
- •Установка связей между объектами
- •Нормализация
- •Универсальное отношение
- •Функциональная и многозначная зависимости
- •Процесс нормализации
- •Приведение к первой нормальной форме
- •Приведение ко второй нормальной форме
- •Приведение к третьей нормальной форме
- •Нормальная форма Бойса – Кодда (нфбк)
- •Типы опасностей
- •Примеры возможных опасностей
- •Компьютерные средства контроля
- •Перечень прав доступа
- •Вопросы для самоконтроля
- •Серверные субд
- •Характерные черты современных серверных субд
- •Сервисы, предоставляемые серверными субд
- •Реализация для нескольких платформ.
- •Административные утилиты.
- •Резервное копирование данных.
- •Обслуживание репликаций.
- •Параллельная обработка данных в многопроцессорных системах.
- •Поддержка olap и создания хранилищ данных.
- •Распределенные запросы и транзакции.
- •Средства проектирования данных.
- •Поддержка собственных и «чужих» средств разработки и генераторов отчетов.
- •Поддержка доступа к данным с помощью Internet.
- •Недостатки реляционных субд
- •Вопросы для самоконтроля
- •Постреляционная модель
- •Объектно-ориентированные бд
- •Технология «Хранилищ данных»
- •Интеграция с Internet-технологиями
- •Темпоральные бд
- •Дедуктивные бд
- •Многомерные бд
- •Вопросы для самоконтроля
- •Расскажите о перспективах развития баз данных.
- •Какие новые технологии, применяемые в теории баз данных, Вам известны?
Функциональная и многозначная зависимости
Теория нормализации основывается на наличии той или иной зависимости между столбцами таблицы. Зависимости бывают функциональные и многозначные.
Функциональная зависимость (functional dependency) является связью типа «многие – к – одному» между множествами атрибутов рассматриваемого отношения. Функциональная зависимость является смысловым (или семантическим) свойством атрибутов отношения. Семантика отношения указывает, как его атрибуты могут быть связаны друг с другом, а также определяет функциональные зависимости между атрибутами в виде ограничений, наложенных на некоторые атрибуты.
Например, в таблице «УЧЕБНЫЙ ПЛАН» столбцы ДИСЦИПЛИНА, СЕМЕСТР и ФОРМА ОТЧЕТНОСТИ функционально зависят от ключа № (порядковый номер) в учебном плане, а в таблице «РЕЗУЛЬТАТЫ СЕССИИ» столбец ОЦЕНКА функционально зависит от составного ключа (СТУДЕНТ, УЧЕБНЫЙ ПЛАН).
Многозначная зависимость. Один атрибут таблицы многозначно определяет другой атрибут той же таблицы, если для каждого значения первого атрибута существует хорошо определенное множество соответствующих значений второго атрибута.
Рассмотрим таблицу «ПРИЕМ ЭКЗАМЕНОВ»:
Дисциплина |
Преподаватель |
Форма отчетности |
Математический анализ |
Раков И.И. |
экзамен |
Математический анализ |
Рыбин К.К. |
экзамен |
Математический анализ |
Карпов К.Ю. |
экзамен |
Математический анализ |
Раков И.И. |
зачет |
Математический анализ |
Рыбин К.К. |
зачет |
Математический анализ |
Карпов К.Ю. |
зачет |
Таблица отражает связь ДИСЦИПЛИНЫ и ФОРМЫ ОТЧЕТНОСТИ с ФАМИЛИЕЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ. В этой таблице существует многозначная зависимость «ДИСЦИПЛИНА – ПРЕПОДАВАТЕЛЬ»: дисциплину МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ведут несколько преподавателей, и все они могут участвовать в приеме экзаменов и зачетов. Вторая многозначная зависимость «ДИСЦИПЛИНА – ФОРМА ОТЧЕТНОСТИ»: по одной и той же дисциплине могут проводиться и экзамен, и зачет. При этом ФОРМА ОТЧЕТНОСТИ и ПРЕПОДАВАТЕЛЬ не связаны функциональной зависимостью, что приводит к появлению избыточности.
Процесс нормализации
Процесс нормализации заключается в приведении таблиц в нормальные формы. Нормальными формами называются теоретические правила, которым отвечает структура отношения. С возрастанием порядкового номера нормальной формы набор правил постоянно усложняется. В теории, чем выше номер нормальной формы, тем лучше структура отношения. Если отношение соответствует одной из высоких нормальных форм, оно также соответствует всем более низким нормальным формам. Существует 5 видов нормальных форм:
первая нормальная форма (1НФ) - удаление повторяющихся групп данных;
вторая нормальная форма (2НФ) - удаление атрибутов, зависящих от части первичного ключа;
третья нормальная форма (3НФ) - удаление атрибутов, не зависящих от первичного ключа;
четвертая нормальная форма (4НФ) - изоляция независимых множественных отношений;
пятая нормальная форма (5НФ) - изоляция семантически связанных множественных отношений.
С практической точки зрения, достаточно трех первых форм - следует учитывать время, необходимое системе для "соединения" таблиц при отображении их на экране. 3НФ является окончательной, если имеют место зависимости 1:1 и 1:М. Для отношений М:М процедура продолжается путем построения 4НФ и 5НФ. Поэтому мы ограничимся изучением процесса приведения отношений к первым трем формам.