Тема 2. Основные понятия. Модели данных.

База данных, СУБД, банк данных. Предметная область. Объекты и атрибуты, связи между объектами и атрибутами объектов. Уровни представления БД. Архитектура БД. Физическая и логическая независимость. Понятие схемы и подсхемы. Типы моделей данных. Иерархическая, сетевая, реляционная модели данных. Основные определения: отношения, домены, кортежи, атрибуты. Схема отношения, его степень и мощность. Реляционная БД. Первичный ключ. Свойства отношений реляционной БД. Операции над отношениями. Реляционная алгебра.

Тема 3. Язык sql. Формирование запросов к бд.

Структура SQL. Типы данных. Создание, изменение и удаление таблиц. Ограничения значений данных. Поддержка ссылочной целостности. Ввод, изменение и удаление данных. Структура оператора SELECT. Запросы к нескольким таблицам. Агрегатные функции и вложенные запросы. Использование операторов подзапросов. Объединение запросов.

Тема 4. Основы проектирования баз данных.

Цели проектирования. Этапы проектирование БД. Системный анализ предметной области. Инфологическое проектирование. Даталогическое проектирование. ER – моделирование (модель “сущность - связь”). Сущности, связи и их свойства. Нотации Чена и “птичья лапка”. Нормализация таблиц БД. Декомпозиция отношений. Функциональные зависимости. Транзитивные зависимости. Многозначные зависимости. Нормальные формы 1НФ - 5НФ, нормальная форма Бойса-Кодда.

Тема 5. Физические модели баз данных.

Классификация файлов, используемых в системах баз данных. Индексирование базы данных. Индексные файлы. Типы индексных файлов. Организация файлов в виде В-деревьев. Понятие хеширования. Инвертированные списки. Страничная организация.

Тема 6. Распределённая обработка данных.

Понятие и свойства транзакции. Параллельное выполнение транзакций. Основные проблемы параллелизма и их решение. Журнал транзакций. Модели “клиент - сервер” в технологии баз данных. Группы функций приложения в модели “клиент - сервер”. Двухуровневые модели (файлового сервера, удалённого доступа, активного сервера БД). Трёхуровневые модели (сервера приложений). Модели серверов баз данных.

Тема 7. Обеспечение безопасности в БД.

Защита БД. Пользователи и привилегии. Типы привилегий. Операторы GRANT и REVOKE – операторы предоставления и отмены привилегий. Использование представлений для фильтрации табличных привилегий. Целостность и сохранность БД.

Тема 8. Современные направления развития БД и СУБД.

Обзор современных систем управления базами данных. Ориентация на расширенную реляционную модель. Абстрактные типы данных. Генерация систем баз данных, ориентированных на приложения. Оптимизация запросов, управляемая правилами. Поддержка исторической информации и темпоральных запросов. Объектно-ориентированные базы данных. Сходства и различия с предыдущими моделями. Преимущества и недостатки. Возможные направления исследований в области теории баз данных.

СЕМЕСТР 6

Тема 9. Введение в представления.

Представление как виртуальная таблица. Оператор создания представления CREATE VIEW. Модификация содержимого представлений. Запросы к представлениям. Ограничения представлений. Изменение данных через представления. Индексы.

Тема 10. Программирование в СУБД.

Основные элементы языка программирования баз данных. Переменные, локальные и глобальные переменные. Использование переменных. Операторы условного выполнения. Циклы. Функции преобразования. Функции работы с датами и временем.

Тема 11. Курсоры.

Понятие о курсорах. Характеристики курсоров. Типы курсоров (статические, ключевые, динамические, курсоры быстрого доступа). Создание, открытие, закрытие курсоров. Оператор FETCH. Мониторинг курсоров.

Тема 12. Хранимые процедуры.

Понятие о хранимых процедурах. Системные процедуры. Пользовательские процедуры. Создание и использование хранимых процедур. Входные и выходные параметры. Возврат значений из хранимой процедуры.

Тема 13. Триггеры и пользовательские функции.

Понятие о триггерах. Триггеры AFTER, INSTEAD OF, BEFORE. Создание и использование триггеров. Понятие о пользовательских функциях. Скалярные функции. Табличные функции. Создание и применение пользовательских функций.

Тема 14. Методы и модели анализа данных.

Необходимость анализа информации. Системы поддержки решений. Хранилища данных. Двенадцать правил для хранилища данных. Оперативный анализ данных (OLAP). Определение OLAP – систем. Архитектура OLAP – систем. Интеллектуальный анализ данных. Добыча данных – Data Mining. Практическое применение Data Mining.