1. Основні поняття. Бази даних, банк даних, інформаційна система. Традиційні файлові системи. Бази даних. Системи управління базами даних (СУБД). Компоненти банку даних.

2. Розподіл обов'язків в системах з базами даних. Історія розвитку СУБД. Класифікація банків даних. Переваги та недоліки СУБД.

3. Середовище бази даних. Трьохрівнева архітектура ANSI-SPARK. Зовнішній рівень. Концептуальний рівень.

4. Внутрішній рівень. Мови баз даних. Моделі даних і концептуальне моделювання. Функції СУБД. Компоненти СУБД.

5. Етап концептуального проектування. Основні поняття концептуального проектування. Концептуальне проектування. Об'єкти і їх властивості. Взаємовідношення об'єктів.

6. Слабкі та складні сутності. Проведення етапу концептуального проектування СУБД.

7. Графічне представлення предметної області. Діаграми "Сутність – Зв'язок". Приклади діаграм Чена. Інструменти візуалізації схеми бази даних.

8. Реляційна модель бази даних. Історія розвитку реляційної моделі. Структура реляційних даних. Відношення в базі та їх властивості. Типи даних.

9. Нормалізація відношень баз даних. Нормальні форми. Цілі нормалізації. Надлишковість даних і аномалії оновлення.

10. Аномалії вставки. Аномалії вилучення.

11. Функціональні залежності. Процес нормалізації. Перша нормальна форма (1НФ).

12. Друга нормальна форма (2НФ).

13. Третя нормальна форма (ЗНФ).

14. Нормальна форма Бойса-Кодда (НФБК).

15. Четверта нормальна форма(4НФ).

16. Доменно-ключова нормальна форма.

17. Цілісність реляційних даних. Null - значення. Трьохзначна логіка.

18. Потенційні ключі. Зовнішні ключі.

19. Мова SQL. Формат SQL-операторів. Маніпулювання даними.

20. Вибірка всіх рядків. Вибірка рядків (речення WHERE). Сортування результату (фраза ORDER BY).

21. Використання узагальнюючих функцій SQL.

22. Групування результатів (Group). Обмеження на виконання групування (Having).

23. Підзапити. Багатотабличні запити.

24. Виконання з'єднань. Відкриті з'єднання. Ліве відкрите з'єднання. Праве відкрите з'єднання. Повне відкрите з'єднання.

25. Особливості і синтаксис речень модифікації. Речення DELETE. Видалення одиничного запису. Видалення множини записів. Видалення з вкладеним підзапитом.

26. Речення INSERT.

27. Речення UPDATE. Оновлення одного запису. Оновлення множини записів. Оновлення з підзапитом.

28. Етап фізичного проектування. Основні структури зберігання та методи доступу до даних. Основні поняття. Невпорядковані послідовні файли.

29. Впорядковані послідовні файли. Хешовані файли. Індексно-послідовні файли.

30. Щільні та нещільні індекси. Структури типу В-дерева. В+ - дерева

1. Основні поняття. Бази даних, банк даних, інформаційна система. Традиційні файлові системи. Бази даних. Системи управління базами даних (субд). Компоненти банку даних.

Основні поняття:

База даних — впорядкований набір логічно взаємопов'язаних даних, що призначені для задоволення інформаційних потреб користувачів.

Головне завдання БД — гарантоване збереження значних обсягів інформації та надання доступу до неї користувачеві або ж програмі. Таким чином, БД складається з двох частин: збереженої інформації та системи керування нею.

Банк даних - це автоматизована система, сукупність інформаційних, програмних, технічних засобів, що забезпечує зберігання, нагромадження, оновлення, пошук і видачу даних.

До складу входять такі складові: сукупність технічного та програмного забезпечення, база даних, СУБД, словник даних, адміністратор БД.

Система управління базами даних (СУБД) — це програмні засоби, за допомогою яких можна створювати бази даних, поповнювати їх та працювати з ними.

На всіх етапах життєвого циклу БД складається з двох компонентів: структури та даних. На різних рівнях опису БД її структура зображується:

на інфологічному рівні (сутність — зв’язок);

на датологічному рівні вона може бути однією з моделей даних — ієрархічною, мережевою, реляційною.

на фізичному рівні (структура файлів даних і допоміжних файлів).

Традиційні файлові системи

Організації інформаційного забезпечення (І3) полягає в тому, що файли проектуються окремо для кожної конкретної задачі чи для їх комплексів. Такі системи інколи називаються файловими.

Незважаючи на відносну простоту організації файлові системи мають ряд недоліків, головними з яких є такі.

1. Надлишковість даних. Файлові системи характеризуються значною надлишковістю, оскільки нерідко для розв'язування різних задач управління використовуються одні й ті самі дані, розміщені в різних файлах.

2. Неузгодженість даних. Ураховуючи, що одна і та сама інформація може розміщуватися в різних файлах, технологічно важко простежити за внесенням змін одночасно в усі файли. Через це може виникнути неузгодженість даних, коли одне і те саме поле в різних файлах може мати різні значення.

3. 3алежність структур даних і прикладних програм. При файловій організації логічна і фізична структури файла мають відповідати їх опису в прикладній програмі.

Компоненти банку даних

· Інформаційна база;

· Лінгвістичні засоби;

· Програмні засоби;

· Технічні засоби;

·Організаційно-адміністративні підсистеми та нормативно-методичне забезпечення.

2. Розподіл обов'язків в системах з базами даних. Історія розвитку субд. Класифікація банків даних. Переваги та недоліки субд.

Розподіл обов’язків в системах з базами даних.

Всіх користувачів СУБД можна розділити на 4 групи:

• Адміністратори даних і адміністратори баз даних;

• Розробники баз даних;

• Кінцеві користувачі.

Адміністратор даних (АД) відповідає за управління даними, включаючи планування бази даних, розробку і супровід стандартів, бізнес-правил і ділових процедур, а також за концептуальне та логічне проектування БД. Адміністратор бази даних (АБД) – відповідає за фізичну реалізацію БД, за забезпечення безпеки та максимальної продуктивності додатків.

Розробники БД можна розділити на дві групи: розробники логічної БД та розробники фізично БД. Розробники логічної БД займаються ідентифікацією даних, зв’язками між даними, встановлюють обмеження, які накладають на дані. Розробник фізичної БД отримує готову логічну модель даних і займається її фізичною реалізацією.

Історія розвитку СУБД

Початки розвитку СУБД були закладені в 60-х роках, коли в США була прийнята програма польоту людини на Місяць. Наступним кроком було створення фірмою IDS в середині 60-х років СУБД нового типу – мережевої. 1965 рік – створення стандартів баз даних:

• мережева схема – це логічна організація всієї бази в цілому, що включає в себе визначення імен, типів кожного запису та компонентів кожного типу;

• під схема –частина БД з точки зору користувача чи додатку;

• мова управління даними – інструмент визначення характеристик і структури даних, а також управління ними.

В 1970 році Кодд опублікував статтю про реляційну модель БД. За 10 років були розроблені багато реляційних БД та мова запитів до них. Реляційні СУБД – СУБД другого покоління. На сьогоднішній день розроблені об’єктно-орієнтовані та об’єктно-реляційні СУБД – СУБД третього покоління.

Класифікація банків даних

Найбільш очевидними класифікаціями є:

за формою представлення інформації: аудіо; - мультимедіа; - візуальні;

за структурою: неструктуровані БД; - частково структуровані;

структуровані: ієрархічні; мережеві; реляційні; об’єктно-орієнтовані; за характером організації зберігання; локальні; розподілені.

Переваги та недоліки

Переваги:

- контроль за надлишковістю даних; - несуперечливість даних; - спільне використання даних; - підтримка цілісності даних; - підвищена безпека; - застосування стандартів;

- підвищення доступності даних і їх готовності до роботи; - покращення показників продуктивності; - спрощення супроводу системи за рахунок незалежності від даних;

- покращене управління паралельністю; - розвиток служби резервного копіювання та відновлення.

Недоліки:

- складність; - розмір; - вартість СУБД;

- додаткові затрати на апаратне забезпечення; - витрати на перетворення; - більш серйозні наслідки при виході системи з ладу.