1)Понятие информационной системы, СУБД, базы данных. Классификация баз данных.

База данных – это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Программное обеспечение, предназначенное для работы с базами данных, называется система управления базами данных (СУБД). СУБД используются для упорядоченного хранения и обработки больших объемов информации.

СУБД организует хранение информации таким образом, чтобы ее было удобно:

• просматривать,

• пополнять,

• изменять,

• искать нужные сведения,

• делать любые выборки,

• осуществлять сортировку в любом порядке.

Классификация баз данных:

1. По характеру хранимой информации:  — Фактографические (картотеки), — Документальные (архивы)

2. По способу хранения данных: — Централизованные (хранятся на одном компьютере), — Распределенные (используются в локальных и глобальных компьютерных сетях).

3. По структуре организации данных: — Табличные (реляционные), — Иерархические,

Информация в базах данных структурирована на отдельные записи, которыми называют группу связанных между собой элементов данных. Характер связи между записями определяет два основных типа организации баз данных: иерархический и реляционный.

В иерархической базе данных записи упорядочиваются в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться последовательным «спуском» со ступени на ступень. Иерархическая база данных по своей структуре соответствует структуре иерархической файловой системы.

Реляционная база данных, по сути, представляет собой двумерную таблицу.  Столбцы таблицы называются полями: каждое поле характеризуется своим именем и топом данных. Поле БД – это столбец таблицы, содержащий значения определенного свойства.

В реляционной БД используются четыре основных типов полей:

• Числовой,

• Символьный (слова, тексты, коды и т.д.),

• Дата (календарные даты в форме «день/месяц/год»),

• Логический (принимает два значения: «да» - «нет» или «истина» - «ложь»).

Строки таблицы являются записями об объекте. Запись БД – это строка таблицы, содержащая набор значения определенного свойства, размещенный в полях базы данных.

Системы управления базами данных позволяют объединять большие объемы информации и обрабатывать их, сортировать, делать выборки по определенным критериям и т. п.

Cистема -совокупность взаимосвязанных между собой объектов. Составные части системы называются элементами или компонентами.

В системе важно выделить объекты, описать их свойства, понять и указать связи между каждым объектом системы. В информатике понятие "система" чаще используют относительно набора технических средств и программ. Системой также называют аппаратную часть компьютера. Когда мы дополняем понятие "система" словом "информационная", то хотим подчеркнуть цель ее создания и функционирования.

Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемая для сохранения, обработки и выдачи информации с целью решения конкретной задачи. 2)Понятие СУБД, базы данных(см 1). . История развития баз данных

История развития баз данных уходит корнями в 1960-е годы. В те времена информация собиралась и хранилась в файлах. каждый файл содержал определенные сведения и для охвата всей предметной области требовалось несколько файлов. Например, сведения о товарах хранились в одном файле, а сведения о клиентах - в другом. Информация о приобретении определенных товаров определенными клиентами - в третьем. Такая организация данных вносила свои сложности:

• представление данных в каждом файле было различным;

• необходимо было согласовывать данные в разных файлах для обеспечения непротиворечивости информации;

• необходимо было выбрать какие данные и в каком виде будут фигурировать в таких файлах, как файл приобретений товаров в примере;

• сложность разработки приложений и их обновления при изменении данных.

Ситуация требовала улучшения и множество специалистов усердно работали над созданием чего-то более удобного в использовании. В начале 1970-х годов, спустя примерно 10 лет, ситуация начала улучшаться и появились первые базы данных.

В 1970 году Э. Ф. Кодд опубликовал статью, которая послужила основой для создания реляционной модели данных. Приемущество такой модели хранения данных заключается в минимальном дублировании данных и исключении некоторых типов ошибок, свойственных другим моделям. Согласно этой модели, данные хранятся в виде таблиц со столбцами и строками. Не все виды таблиц приемлемы для реляционной модели и нежелательные таблицы могут быть нормализованы для удовлетворения требованиям реляционной модели. В процессе нормализации таблица как-правило разбиваются на две или несколько более приемлемых таблиц.

В истории вычислительной техники можно проследить развитие двух основных областей ее использования. Первая область — применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Вторая область — это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах.

Вторая область использования вычислительной техники возникла несколько позже первой. Это связано с тем, что на заре вычислительной техники возможности компьютеров по хранению информации были очень ограниченными. Поэтому появление съемных магнитных дисков с подвижными головками явилось революцией в истории вычислительной техники. С их появлением началась история систем управления данными во внешней памяти, произошел переход к использованию централизованных систем управления файлами.

3) Структурные элементы базы данных

Поле – элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации – реквизиту. Для описания поля используются следующие характеристики:

имя, например, Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения;

тип, например, символьный, числовой, календарный;

Запись – совокупность связных полей (заголовок таблицы).

В структуре записи файла указываются поля, значения которых являются ключами – первичными (п.к.) и вторичным (в.к.).

Первичный ключ – это одно или несколько полей однозначно идентифицирующих записей. Если первичный ключ состоит из одного поля он называется простым, если из нескольких – составным.

Вторичный ключ - это одно или несколько полей, которые выполняют роль поисковых или группированных признаков. Т.о. если по значению п.к. будет найден единственный экземпляр записи, то по вторичному несколько.

Файл (таблица) — совокупность экземпляров записей одной структуры.

4) Типы моделей данных

Иерархическая модель данных.  Иерархической модели данных соответствует дерево – связной ориентированный граф, который не содержит циклов. В дереве выделяется корень – вершина, в которую не заходит ни одно ребро, а исходит произвольное количество ребер. Ориентация ребер обычно определяется от корня.  В иерархической модели данных между записями двух типов выполняется групповое отношение . Владелец группового отношения – родительская запись, а члены группового отношения – дочерние записи.  Корневая запись каждого дерева обязательно должна содержать ключ с уникальным значением. Ключи некоторых записей должны иметь уникальное значение только в рамках группового отношения. Каждая запись идентифицируется полным ключом, под которым понимается совокупность ключей всех записей от корневой до искомой по иерархическому пути.  Иерархическая модель данных позволяет непосредственно реализовывать связи со степенями один - ко - многим (1:N) и один - ко - одному (1:1). Для реализации связи со степенью многие – ко – многим (M:N) необходимо производить дублирование деревьев.  Над данными в иерархической модели определены следующие основные операции:  - добавлять в базу данных новую запись с обязательным формированием значения ключа для корневой записи;  - изменять значения данных, причем ключевые значения данных не должны подвергаться изменениям;  - удалять некоторую запись и все подчиненные ей записи;  - извлекать ключевую запись по ключевому значению;  - извлекать следующую запись (следующая запись извлекается в порядке левостороннего/правостороннего обхода дерева).  Для поиска выборки экземпляров записей типа "студент” надо указать корневой элемент – факультет; элементы – курс и группа.

Сетевая модель данных

Сетевой модели данных в общем случае соответствует произвольный граф. В узлах графа помещаются типы записей, а ребра интерпретируются как связи между типами записей.  В сетевой модели данных также как и в иерархической используется графический способ представления данных, но ограничения на количество связей не накладывается. То есть можно изображать модели любой сложности.  Операции над типами записей в сетевой модели данных можно разделить на две основные группы:  1. операции с записями в наборе:  нахождение конкретной записи в наборе;  создание новой записи;  уничтожение записи;  модифицирование записи.  2 . операции навигации:  переход от предка к потомку по некоторой связи;  переход к следующему потомку в некоторой связи;  переход от потомка к предку по некоторой связи;  включение в связь;  исключение из связи;  перестановка в другую связь и т.д.

Реляционная модель данных:  По распространенности и популярности реляционные СУБД сегодня вне конкуренции. По сути, они фактически стали промышленным стандартом. В реляционной модели рассматриваются три аспекта данных – структура данных, целостность данных и обработка данных. 

5) Архитектура СУБД

Логическая независимость от данных означает, что все ваши внешние схемы останутся неизменны, если вы будете вносить изменения на концептуальном уровне СУБД, то есть вносить изменения в концептуальную схему данных. Вносить изменения в концептуальную схему данных означает: добавление и удаление новых сущностей (новых таблиц), добавление атрибутов(столбцов) или создание новых связей между таблицами. Все вышеперечисленные операции должны осуществляться без необходимости внесения изменений в уже существующие внешние схемы данных.

Физическая независимость от данных означает, что ваша концептуальная схема данных будет защищена от изменений и будет независима от изменений на внутреннем уровне (изменение внутренней схемы данных). Под изменение внутренней схемы данных стоит понимать: изменение файловой структуры хранения данных, использование различных файловых систем, использование различных запоминающих устройств, модификация индексов и т.д. Так вот, все эти изменения никак не должны влиять на концептуальную и внешнюю схемы данных.

На внешнем уровне пользователи воспринимают данные, где отдельные группы пользователей имеют свое представление (ПП) на базу данных. Каждый тип пользователей может применять для работы с БД свой язык общения. Конечные пользователи употребляют либо язык запросов, либо специальный язык, поддерживаемый приложениями и вызывающий определенные для пользователя экранные формы и пользовательские меню. Прикладные программисты чаще применяют либо языки высокого уровня, например, С, Pascal и так далее, либо специальные языки СУБД.

Концептуальный уровень является промежуточным уровнем в трехуровневой архитектуре и обеспечивает представление всей информации базы данных в абстрактной форме. Описание базы данных на этом уровне называется концептуальной схемой, которая включает объекты и их атрибуты, связи между объектами, ограничения, накладываемые на данные, семантическую информацию о данных, обеспечение безопасности и поддержки целостности данных. Концептуальная схема — это единое логическое описание всех элементов данных и отношений между ними, логическая структура всей базы данных.

Внутренняя схема описывает физическую реализацию базы данных и предна¬значена для достижения оптимальной производительности и обеспечения экономно¬го использования дискового пространства. На внутреннем уровне осуществляется взаимодействие СУБД с ме¬тодами доступа операционной системы с целью размещения данных на запоминающих уст-ройствах, создания индексов, извлечения данных и т. д. На внутреннем уровне хранится следующая информация: распределение дискового пространства для хранения данных и индексов, описание подробностей сохранения записей (с указанием реальных разме¬ров сохраняемых элементов данных), сведения о размещении записей, сведения о сжатии данных и выбранных методов их шифрования. Ниже внутреннего уровня находится физический уровень, кото¬рый контролируется операционной системой, но под руководством СУБД. 

6) Взаимосвязи в моделях и реляционный подход к построению модели

В конце 60-х годов появились работы, в которых обсуждались возможности применения различных табличных даталогических моделей данных, т.е. возможности использования привычных и естественных способов представления данных. Наименьшая единица данных реляционной модели – это отдельное атомарное (неразложимое) для данной модели значение данных. Так, в одной предметной области фамилия, имя и отчество могут рассматриваться как единое значение, а в другой – как три различных значения. Доменом называется множество атомарных значений одного и того же типа. Смысл доменов состоит в следующем. Если значения двух атрибутов берутся из одного и того же домена, то, вероятно, имеют смысл сравнения, использующие эти два атрибута (например, для организации транзитного рейса можно дать запрос "Выдать рейсы, в которых время вылета из Москвы в Сочи больше времени прибытия из Архангельска в Москву"). Если же значения двух атрибутов берутся из различных доменов, то их сравнение, вероятно, лишено смысла: стоит ли сравнивать номер рейса со стоимостью билета?  Степень отношения – это число его атрибутов. Отношение степени один называют унарным, степени два – бинарным, степени три – тернарным, ..., а степени n – n-арным. Кардинальное число или мощность отношения – это число его кортежей. Кардинальное число отношения изменяется во времени в отличие от его степени. Поскольку отношение – это множество, а множества по определению не содержат совпадающих элементов, то никакие два кортежа отношения не могут быть дубликатами друг друга в любой произвольно-заданный момент времени. Пусть R – отношение с атрибутами A1, A2, ..., An. Говорят, что множество атрибутов K=(Ai, Aj, ..., Ak) отношения R является возможным ключом R тогда и только тогда, когда удовлетворяются два независимых от времени условия:  Уникальность: в произвольный заданный момент времени никакие два различных кортежа R не имеют одного и того же значения для Ai, Aj, ..., Ak.  Минимальность: ни один из атрибутов Ai, Aj, ..., Ak не может быть исключен из K без нарушения уникальности.  Каждое отношение обладает хотя бы одним возможным ключом, поскольку по меньшей мере комбинация всех его атрибутов удовлетворяет условию уникальности. Один из возможных ключей (выбранный произвольным образом) принимается за его первичный ключ. Остальные возможные ключи, если они есть, называются альтернативными ключами.  Вышеупомянутые и некоторые другие математические понятия явились теоретической базой для создания реляционных СУБД, разработки соответствующих языковых средств и программных систем, обеспечивающих их высокую производительность, и создания основ теории проектирования баз данных. Однако для массового пользователя реляционных СУБД можно с успехом использовать неформальные эквиваленты этих понятий: Отношение – Таблица (иногда Файл), Кортеж – Строка (иногда Запись), Атрибут – Столбец, Поле.  При этом принимается, что "запись" означает "экземпляр записи", а "поле" означает "имя и тип поля"

Взаимосвязь выражает отображение или связь между двумя множествами данных. Различают взаимосвязи типа «один к одному», «один ко многим» и «многие ко многим». Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие эти взаимосвязи.

В рассматриваемой системе госпиталя определенное число пациентов находится на лечении. Если пациент поступает в госпиталь впервые, осуществляется первичная регистрация его истории болезни. Если же пациент поступает в госпиталь повторно, в его историю болезни вносятся изменения. Вне зависимости от того, сколько раз данный пациент находился на лечении, он имеет уникальный идентификационный номер. Информация о каждом пациенте включает имя, регистрационный номер пациента и его адрес. Таким образом, атрибутами объекта ПАЦИЕНТ являются «номер пациента», «имя пациента» и «адрес пациента»

ER модель

Модель сущность-связь была предложена в 1976 Питером Пин-Шэн Ченом, американским профессором компьютерных наук в университете штата Луизиана. На самом деле, Чен не придумывал этой модели самостоятельно, он взял идеи из ранних работ например, А. Брауна и других. Но Чен сделал очень много для формализации и популярности ERM, а также для ее проникновения в литературу.

Сущность ( entity ) - это объект, который может быть идентифицирован неким способом, отличающим его от других объектов. Примеры: конкретный человек, предприятие, событие и т.д. Набор сущностей ( entity set ) - множества сущностей одного типа (обладающих одинаковыми свойствами). Сущность фактически является множеством атрибутов, описывающих свойства всех членов данного набора сущности

Модель "сущность-связь" основывается на некой важной семантической информации о реальном мире и предназначена для логического представления данных. Она определяет значение данных в контексте их взаимосвязи с другими данными. Важным для нас является тот факт, что из модели "сущность-связь" могут быть порождены все существующие модели данных (иерархическая, сетевая, реляционная, объектная), поэтому она является наиболее общей. Любой фрагмент предметной области может быть представлен как множество сущностей, между которыми существует некоторое множество связей.

7) Нормализация отношений. Приведение таблиц к первой, второй, третьей нормальной форме. Примеры.

Нормализация отношений – это формальный аппарат ограничений на формирование отношений, который позволяет устранить дублирование и потенциальную противоречивость хранимых данных, уменьшает трудозатраты на ведение БД. Процесс нормализации заключается в декомпозиции исходных отношений на более простые отношения. Цель нормализации – получение такого проекта БД, в котором «каждый факт появляется лишь в одном месте».

Теория нормализации основана на наличии зависимостей между атрибутами отношения. Основными видами зависимостей являются:

· функциональные;

· многозначные;

· транзитивные.

Базовым является понятие функциональной зависимости, поскольку на его основе формируются определения всех остальных видов зависимостей. Атрибут В функционально зависит от атрибута А, если каждому значению А соответствует в точности одно значение В. Математически функциональную зависимость В от А обозначают А ’ В. Это означает, что во всех кортежах с одинаковым значением атрибута А атрибут В будет иметь также одно и то же значение. При этом А и В могут быть составными, то есть состоять из двух и более атрибутов.

Отношение находится в первой нормальной форме (сокращённо 1НФ), если все его атрибуты атомарны, то есть если ни один из его атрибутов нельзя разделить на более простые атрибуты, которые соответствуют каким-то другим свойствам описываемой сущности.

Будем называть исходное отношение основным, а значение неатомарного атрибута —

Код сотрудника	ФИО	Должность	Проекты
1	Иванов Иван Иванович	Программист	ID: 123; Название: Система управления паровым котлом; Дата сдачи: 30.09.2011 ID: 231; Название: ПС для контроля и оповещения о превышениях ПДК различных газов в помещении; Дата сдачи: 30.11.2011 ID: 321; Название: Модуль распознавания лиц для защитной системы; Дата сдачи: 01.12.2011

подчинённым. Для того, чтобы нормализовать исходное отношение, атрибуты которого неатомарны, необходимо объединить схемы основного и подчинённого отношений. Кроме того, если, например, таблица, соответствующая ненормализованному отношению уже содержится в БД и заполнена информацией, задача усложняется тем, что значение неатомарного атрибута может в свою очередь содержать несколько кортежей.  Следует пояснить сказанное на примере. Рассмотрим отношение, имеющее атрибуты «Код сотрудника», «ФИО», «Должность», «Проекты». Очевидно, что один сотрудник может работать над несколькими проектами. Предположим, что проект описывается идентификатором, названием и датой сдачи. 

Легко заметить, что не все атрибуты этого отношения атомарны (неделимы). В частности, атрибут «Проекты» можно разделить на три более простых атрибута: «Код проекта», «Название», «Дата сдачи», а значение этого атрибута для сотрудника Иван Иванович Иванов содержит несколько кортежей — информацию о трёх проектах.

2НФ Ясно, что отношение, находящееся в 1НФ, также может обладать избыточностью. Для её устранения предназначена вторая нормальная форма. Но прежде чем приступить к её описанию, сначала следует выявить недостатки первой. Пусть исходное отношение содержит информацию о поставке некоторых товаров и их поставщиках.

Код поставщика	Город	Статус города	Код товара	Количество
1	Москва	20	1	300
1	Москва	20	2	400
1	Москва	20	3	100
2	Ярославль	10	4	200
3	Ставрополь	30	5	300
3	Ставрополь	30	6	400
4	Псков	15	7	100

Заранее известно, что в этом отношении содержатся следующие функциональные зависимости: { {Код поставщика, Код товара} -> { Количество}, {Код поставщика} -> {Город}, {Код поставщика} -> {Статус}, {Город} -> {Статус} } Первичный ключ в отношении: {Код поставщика, Код товара}.

8)Переход от ER-модели к реляционной модели данных

Сформулируем основные принципы (правила) преобразования модели «сущность-связь» в реляционную:

 

1. Каждой сущности ER-модели ставится в соответствие отношение реляционной модели данных (случай категоризации сущностей рассматривается ниже отдельно). При этом необходимо понимать, что имена сущностей и отношений могут быть различны, так как в инфологической модели на имена сущностей не накладываются никакие ограничения, за исключением их уникальности в рамках модели. Одновременно с этим в реляционной модели имена отношений могут быть ограничены требованиями конкретной СУБД. Чаще всего имена отношений являются идентификаторами в некотором специальном базовом языке, ограничены по длине и не могут содержать пробелов и других специальных символов. Например, сущность может называться «Студенты университета», а соответствующее отношение –STUDENTS.

 

2. Каждому атрибуту сущности ставится в соответствие атрибут соответствующего отношения. Переименование атрибутов производится в соответствии с теми же правилами, что и переименование сущностей. Затем каждому атрибуту отношения задается конкретный (допустимый в используемой СУБД) тип данных и обязательность или необязательность данного атрибута (необязательность атрибута означает, что он может принимать специальное значение NULL – пусто).

 

3. Первичный ключ сущности становится первичным ключом (PRIMARY KEY) соответствующего отношения. Все атрибуты, которые входят в первичный ключ сущности, автоматически получают свойство обязательности (NOT NULL – не пусто).

Для моделирования необязательной связи у атрибутов, соответствующих внешнему ключу, устанавливается возможность принимать неопределенные значение (NULL). Для моделирования обязательной связи атрибутам внешнего ключа устанавливается недопустимость неопределенных значений (NOT NULL).

 

9) Принципы поддержки целостности в реляционной модели данных: структурная целостность, целостность сущностей, языковая целостность, ссылочная целостность, семантическая целостность. Реализация в СУБД VFP.

Во-первых, это поддержка структурной целостности, которая трактуется как то, что реляционная СУБД должна допускать работу только с однородными структурами данных типа «реляционное отношение». При этом понятие «реляционного отношения» должно удовлетворять всем ограничениям, накладываемым на него в классической теории реляционной БД (отсутствие дубликатов кортежей, соответственно обязательное наличие первичного ключа, отсутствие понятия упорядоченности кортежей).

В дополнение к структурной целостности необходимо рассмотреть проблему неопределенных Null значений. Как уже указывалось раньше, неопределенное значение интерпретируется в реляционной модели как значение, неизвестное на данный момент времени. Это значение при появлении дополнительной информации в любой момент времени может быть заменено на некоторое конкретное значение. При сравнении неопределенных значений не действуют стандартные правила сравнения: одно неопределенное значение никогда не считается равным другому неопределенному значению. Для выявления равенства значения некоторого атрибута неопределенному применяют специальные стандартные предикаты:

<имя атрибута>IS NULL и <имя атрибута> IS NOT NULL

Во-вторых, это поддержка языковой целостности, которая состоит в том, что реляционная СУБД должна обеспечивать языки описания и манипулирования данными не ниже стандарта SQL. He должны быть доступны иные низкоуровневые средства манипулирования данными, не соответствующие стандарту.

Именно поэтому доступ к информации, хранимой в базе данных, и любые изменения этой информации могут быть выполнены только с использованием операторов языка SQL.

В-третьих, это поддержка ссылочной целостности (Declarative Referential Integrity, DRI), означает обеспечение одного из заданных принципов взаимосвязи между экземплярами кортежей взаимосвязанных отношений:

• кортежи подчиненного отношения уничтожаются при удалении кортежа основного отношения, связанного с ними.

• кортежи основного отношения модифицируются при удалении кортежа основного отношения, связанного с ними, при этом на месте ключа родительского отношения ставится неопределенное Null значение.

Ссылочная целостность обеспечивает поддержку непротиворечивого состояния БД в процессе модификации данных при выполнении операций добавления или удаления.

10)Реляционная алгебра и реляционное исчисление: выборка, проекция, объединение, разность, пересечение, декартово произведение

• При выполнении операции объединения (UNION) двух отношений с одинаковыми заголовками производится отношение, включающее все кортежи, которые входят хотя бы в одно из отношений-операндов.

• Операция пересечения (INTERSECT) двух отношений с одинаковыми заголовками производит отношение, включающее все кортежи, которые входят в оба отношения-операнда.

• Отношение, являющееся разностью (MINUS) двух отношений с одинаковыми заголовками, включает все кортежи, входящие в отношение-первый операнд, такие, что ни один из них не входит в отношение, которое является вторым операндом.

• При выполнении декартова произведения (TIMES) двух отношений, пересечение заголовков которых пусто, производится отношение, кортежи которого производятся путем объединения кортежей первого и второго операндов.

• Результатом ограничения (WHERE) отношения по некоторому условию является отношение, включающее кортежи отношения-операнда, удовлетворяющее этому условию.

• При выполнении проекции (PROJECT) отношения на заданное подмножество множества его атрибутов производится отношение, кортежи которого являются соответствующими подмножествами кортежей отношения-операнда.

• При соединении (JOIN) двух отношений по некоторому условию образуется результирующее отношение, кортежи которого производятся путем объединения кортежей первого и второго отношений и удовлетворяют этому условию.

• У операции реляционного деления (DIVIDE BY) два операнда – бинарное и унарное отношения. Результирующее отношение состоит из унарных кортежей, включающих значения первого атрибута кортежей первого операнда таких, что множество значений второго атрибута (при фиксированном значении первого атрибута) включает множество значений второго операнда.

• Операция переименования (RENAME) производит отношение, тело которого совпадает с телом операнда, но имена атрибутов изменены.

• Операция присваивания (:=) позволяет сохранить результат вычисления реляционного выражения в существующем отношении БД.

Часть реляционной модели, которая связана с операторами

манипулирования данными, основывается на использовании реляционной алгебры.

Однако с тем же основанием можно сказать, что она построена на базе

реляционного исчисления. Другими словами, реляционная алгебра и реляционное

исчисление представляют собой два альтернативных подхода. Принципиальное

различие между ними следующее. Реляционная алгебра в явном виде

представляет набор операций (соединение, объединение, проекция и т.д.),

которые можно использовать, чтобы сообщить системе, как в базе данных из

определённых отношений построить некоторое требуемое отношение, а

реляционное исчисление просто представляет систему обозначений для

определения требуемого отношения в терминах данных отношений.

11)Требования, предъявляемые к базе данных. Виды СУБД: общего назначения, специализированные СУБД. Характеристики СУБД.

(в телефоне)

СУБД Microsoft SQL Server

Важнейшие характеристики данной СУБД - это:

1. простота администрирования,

2. возможность подключения к Web,

3. быстродействие и функциональные возможности механизма сервера СУБД,

4. наличие средств удаленного доступа,

В комплект средств административного управления данной СУБД входит целый набор специальных мастеров и средств автоматической настройки параметров конфигурации. Также данная БД оснащена замечательными средствами тиражирования, позволяющими синхронизировать данные ПК с информацией БД и наоборот. Входящий в комплект поставки сервер OLAP дает возможность сохранять и анализировать все имеющиеся у пользователя данные. В принципе данная СУБД представляет собой современную полнофункциональную база данных, которая идеально подходит для малых и средних организаций. Необходимо заметить, что SQL Server уступает другим рассматриваемым СУБД по двум важным показателям: программируемость и средства работы. При разработке клиентских БД приложений на основе языков Java, HTML часто возникает проблема недостаточности программных средств SQL Server и пользоваться этой СУБД будет труднее, чем системами DB2, Informix, Oracle или Sybase. Общемировой тенденцией в XXI веке стал практически повсеместный переход на платформу LINUX, а SQL Server функционирует только в среде Windows. Поэтому использование SQL Server целесообразно, по нашему мнению, только если для доступа к содержимому БД используется исключительно стандарт ODBC, в противном случае лучше использовать другие СУБД.

Как было отмечено выше, выбор конкретной архитектуры построения информационной системы включает два основных компонента: выбор серверной платформы (выбор серверной ОС и СУБД) и выбор платформ для клиентских рабочих мест. В данном разделе более подробно остановимся на особенностях выбора конкретной СУБД. При выборе базы данных очень важно выбрать базу данных, которая в наибольшей степени соответствуют предъявляемым к информационной системе требованиям, т.е. необходимо определиться какая модель автоматизации реализуется (автоматизация документооборота или бизнес - процессов). В первую очередь при выборе СУБД необходимо принимать во внимание следующие факторы:

1. максимальное число пользователей одновременно обращающихся к базе;

2. характеристики клиентского ПО;

3. аппаратные компоненты сервера;

4. серверную операционную систему;

5. уровень квалификации персонала

12)Функции СУБД

Непосредственное управление данными во внешней памяти

Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях (обычно для этого используются индексы). В некоторых реализациях СУБД активно используются возможности существующих файловых систем, в других работа производится вплоть до уровня устройств внешней памяти. Но подчеркнем, что в развитых СУБД пользователи в любом случае не обязаны знать, использует ли СУБД файловую систему, и если использует, то как организованы файлы. В частности, СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.