51. Классификация субд.

СУБД классифицируются:

- по модели данных (иерархические, сетевые, реляционные);

- по степени распределенности (локальные, распределенные);

- по способу доступа к БД:

1. Файл-серверные – Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro и др.

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость централизованного управления; затруднённость обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.

На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими.

2. Клиент-серверные – Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, MS SQL Server, Sybase, PostgreSQL, MySQL, MDBS, ЛИНТЕР и др.

Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.

3. Встраиваемые СУБД – OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Microsoft SQL Server Compact, Sav Zigzag и др.

Встраиваемая СУБД – это библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объемы данных на локальных машине. Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции СУБД. Встраиваемые СУБД быстрее обычных клиент-серверных и не требуют установки сервера, поэтому востребованы в локальном ПО, которое имеет дело с большими объёмами данных (например, геоинформационные системы).

52. Настольные субд.

Достоинства настольных СУБД:

они являются простыми для освоения и использования;

обладают дружественным пользовательским интерфейсом;

ориентированы на класс ПК, на самую широкую категорию пользователей – непрофессионалов;

обеспечивают хорошее быстродействие при работе с небольшими БД.

Недостатки настольных СУБД:

при росте объемов хранимых данных и увеличении числа пользователей снижается их производительность и могут возникать сбои при обработке данных;

контроль за целостностью совершается внутри пользовательского приложения, что может вызывать нарушение целостности данных;

очень малая эффективность работы в компьютерной сети.

Известно более десятка настольных СУБД. Наиболее популярными, исходя из числа проданных копий признаются DBASE, Visual DBASE, Paradox, Microsoft FoxPro, Visual FoxPro, Access.

53. Серверные СУБД.

56. Системы управления базами знаний.

57. Понятие базы знаний и банка данных.

58. Компьютерные информационные технологии в управле¬нии экономическим объектом. Классификация систем уп¬равления.

59. Понятие информационной системы. Классификация ин¬формационных систем. Виды обеспечения информационных систем.

60. Корпоративные информационные системы. Принципы-организации корпоративных информационных систем. Го¬могенные (однородные) и гетерогенные (неоднородные) ин¬формационные системы. Корпоративные информационные технологии. Технологии "клиент/сервер". Управление рас¬пределенными вычислениями.

61. Структура корпоративной информационной системы. Тре¬бования к КИС. Международные стандарты ISO в области компьютерных информационных технологий. Стандартизация и сертифи¬кация создании и функционировании корпоративных ин¬формационных систем.

62. Источники информации в информационной системе. Ин¬формационные модели объекта управления. Информацион¬ные массивы и потоки.

63. Информационное обеспечение корпоративных информа¬ционных систем.

64. Информационные ресурсы. Роль информационных ре¬сурсов в управлении экономикой.

65. Информационные ресурсы Республики Беларусь. Государственные программы информатизации Республи¬ки Беларусь.

66. Технические средства корпоративных информационных систем, их классификация. Технические средства автоматизации производственных процессов.

67. Системное программное обеспечение. Переносимость, мас¬штабируемость, мобильность, режимы обработки информа¬ции и другие характеристики операционных систем. Стан¬дарты в области операционных систем.

68. Операционная среда.

69. Системные решения в области КИС (Microsoft, Novell, IBM и др.).

70. Рынок технического и системного программного обеспе¬чения корпоративных информационных систем. Перспективы развития технических средств и системно¬го программного обеспечения КИС.

71. Корпоративные сети. Характеристики корпоративных компьютерных сетей.

72. Администрирование компьютерных сетей. Internet/Intranet-технологии в корпоративных информа¬ционных системах. Развитие телекоммуникационных и сетевых технологий.

73. Организация данных в корпоративных системах. Корпо¬ративные базы данных.

74. Основные требования к базам дан¬ных в рамках корпоративных информационных систем. Хранилища данных. СУБД и структурные решения в корпоративных систе¬мах. Технологии Internet/Intranet и корпоративные решения по доступу к базам данных.

75. Программные средства моделирования экономических процессов. Обеспечение совместимости программного обес¬печения в корпоративных системах. Открытость, модуль¬ность, мобильность и масштабируемость программного обес¬печения.

76. Концепции управления компьютеризированными пред¬приятиями. СЮ-менеджмент на современном предприятии. MRP-системы. ERP-системы. CRM-системы.

77. Электрон¬ный бизнес, его классификация. Геоинформационные систе¬мы в экономике.

78. Корпоративные информационные системы в предметной области. Стандартизация и сертификация прикладного программного обеспечения.

79. Пакеты прикладных программ в предметной области. Состояние рынка программного обеспечения в Республике Беларусь.

80. Перспективы развития прикладного программного обес¬печения в предметной области.

81. Направления использования систем искусственного ин¬теллекта (ИИ): системы понимания естественного языка, распознавание образов, системы символьных вычислений, системы с нечеткой логикой, генетические алгоритмы, тео¬рия игр и т.д.

82. Математические модели и аппаратно-программная реа¬лизация систем ИИ.

83. Модель нейрона, алгоритм ее работы. Искусственные нейронные сети. Примеры применения ней¬ронных сетей для решения экономических задач.

84. Использование ИИ в экономике. Интеллектуальный ана¬лиз данных. Управление знаниями.

85. Формализуемые и неформализуемые задачи принятия решения.

86. Понятие и назначение экспертной системы (ЭС). Класси¬фикация ЭС.

87. Архитектура и принципы построения ЭС. Ре¬жимы работы ЭС.

88. Применение ЭС в экономике. Понятие системы поддержки принятия решений (СППР). Концептуальная модель СППР. Применение СППР в эконо¬мике.

89. Средства создания систем ИИ. Перспективы развития систем ИИ.

90. Информационная безопасность, безопасная система. Кри¬терии оценки информационной безопасности.

91. Классы безо¬пасности информационных систем. Политика безопасности.

92. Классификация угроз информационной безопасности. Фак¬торы угроз: глобальные, региональные и локальные.

93. Понятие компьютерной преступности. Этапы развития компьютерной преступности.

94. Программно-техническое обеспечение безопасности инфор¬мационных систем.

95. Средства защиты: физические, аппарат¬ные, программные, аппаратно-программные, криптографичес¬кие и т.д.

96. Корпоративные проекты информационной безопас¬ности. Обеспечение безопасности в компьютерных сетях. Организационно-экономическое обеспечение безопаснос¬ти информационных систем.

97. Структура и функции системы информационной безопасности. Методы защиты информа¬ции: организационно-административные и организацион¬но-технические.

98. Правовое обеспечение безопасности информационных сис¬тем. Нормативные акты Республики Беларусь об информа¬тизации и защите информации.

99. Жизненный цикл КИС. Модели жизненного цикла КИС: каскадная, спиральная.

100. Каноническое и индустриальное проектирование КИС. Этапы проектирования КИС.

101. Формирование требований к КИС. Проблемы взаимодействия потребителя и проектиров¬щика КЙС.

102. Разработка концепции КИС. Техническое зада¬ние. Технический проект. Рабочая документация. Ввод в действие. Сопровождение.

103. Реинжиниринг бизнес-процессов. Участники реинжини¬ринга бизнес-процессов.

104. Этапы реинжиниринга. Моделиро¬вание бизнес-процессов. Информационные технологии и ре¬инжиниринг бизнес-процессов.

105. Стандарты и методики реинжиниринга бизнес-процессов.

106. Примеры реализации реинжиниринга бизнес-процессов в предметной области.

107. Обзор систем автоматизированного проектирования КИС.

108. CASE-технологии.

109. Оценка эффективности внедрения информационных сис¬тем

1. Экономическая информация, ее виды, структурные единицы.

Информация - любые сведения о каком-либо событии, сущности, процессе независимо от формы ее представления.

Экономическая информация (ЭИ) – информация, возникающая при подготовке и в процессе производственно-хозяйственной деятельности человека.

Основные особенности ЭИ: 1)специфичность по форме представления, 2)объемность, 3)цикличность, 4)наличие натуральных и стоимостных измерителей, 5)специфичность по способу обработки, 6)длительность хранения.

Требования к ЭИ: корректность, целостность, оперативность, точность, актуальность, полнота.

Виды ЭИ: 1)по функциям управления: учетная, плановая, директивная, статистическая; 2)по месту возникновения: внутренняя (полученная внутри экономического объекта), внешняя (поступающая из вышестоящих звеньев управления); 3) по стадиям образования: первичная (возникает из начальной стадии управления), вторичная (возникает в результате обработки первичной); 4) по источнику поступления: входная (поступает в фирму извне и используется как первичная информация), выходная (поступает из одной системы в другую); 5)по степени структурированности: неструктурированная, слабо структурированная, структурированная, формализовано структурированная, машинно-структурированная. Составная единица информации (СЕИ) – это ед. инфы, состоящая из совокупности других ед. инфы, связанных между собой некоторыми отношениями. К структурным ед. ЭИ относят: 1) реквизит- это логически неделимый элемент любой сложной информационной совокупности, соотносимый с определенным свойством объекта: реквизит-признак (характеризует качественное свойство объекта: фам, год рожд), реквизит-основание (количественная характеристика в определенных единицах: объем товара); 2) показатель = реквизит-признак + реквизит-основание; 3) документ – представляет собой сумму показателей; 4) массивы - совокупность документов, объединенных по какому либо признаку.

2. Внемашинная организация экономической информации: документы, их виды, структура.

Инфа делится на внутримашинную и внемашинную. Внемашинная инфа – это та часть ЭИ, которая может быть представлена и воспринята пользователем без использования технических средств. Внутримашинная инфа- фиксируется на машинных носителях и воспринимается человеком только посредством технических средств. Закон РБ «Об инфе, информатизации и защите инфы» от 10.11.08 №455-3. Формой представления внемашинной инфы является документ. Документ -инфа, зафиксированная на материальном носителе с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать. Реквизит – совокупность формальных элементов, отсутствие которых лишает документ юридической силы. В структуру документа включают: 1) заголовочная часть (обязательные и необязательные реквизиты-признаки); 2) содержательная; 3) оформляющая - подписи, дата составления. Массив – совокупность документов, объединенных по определенному признаку. Документы классифицируются: 1) по сфере деятельности (плановые, учетные, статистические, банковские, финансовые); 2)по отношению к объекту управления (входящие, исходящие, промежуточные, архивные); 3) По содержанию хозяйственных операций (материальные, денежные, расчетные); 4) по назначению (распорядительные, исполнительные, комбинированные); 5) по способу заполнения (заполняемые с помощью технических средств и вручную); 6) по отношению к машинной обработке ЭИ ( первичные и сводные, получаемые в результате машинной обработки первичных документов).

3. Понятие классификации информации. Системы классификации.

Под системой классификации понимается совокупность правил распределения элементов заданного множества на подмножества в соответствии с установленными признаками сходства или различия, называемыми основанием. При классификации должны соблюдаться требования: 1) полнота охвата объектов рассматриваемой области; 2)однозначность реквизитов; 3) возможность включения новых объектов. Разработано 3 метода классификации: иерархический, фасетный, дескрипторный. Иерархическая система классификации предполагает деление объектов на некоторые группы, каждая из которых, в свою очередь, делится на более мелкие подгруппы, постепенно конкретизируя объект классификации. Ее преимуществом является традиционность и приспособленность для внемашинной обработки информации. Недостаток: сложность при внесении изменений и негибкость структуры. Фасетная система классификации позволяет выбирать признаки классификации независимо друг от друга и от семантического содержания классифицируемого объекта. Признаки классификации называются фасетами. Каждый фасет содержит совокупность однородных значений данного классифицируемого признака. Значения в фасете могут располагаться в произвольном порядке, но предпочтительнее их упорядочение.

Ф1 Ф2 Ф3 …

1

2

к

Дескрипторная система классификации используется для: 1) организации поиска информации; 2) введения тезаурусов (словарей). Ее язык приближается к естественному языку описания инф. объектов. Суть дескрипторного метода классификации: 1) отбирается совокупность ключевых слов и словосочетаний; 2) из совокупности синонимов выбирается один или несколько наиболее употребляемых; 3) создается словарь ключевых слов и словосочетаний, отобранных в результате процедуры нормализации.

4. Классификаторы информации, их назначение, виды.

Виды информации: внемашинная инфа – часть ЭИ, которая представлена и м.б. воспринята пользователем без использования технических средств; внутримашинная инфа – фиксируемая на машинных носителях и воспринимаемая человеком только посредством технических средств; документированная инфа – инфа, зафиксированная на носителе с реквизитами, позволяющими её идентифицировать.

Систематизация ЭИ вызывает необходимость применение классификаторов: общегосударственных (разрабатываемых в централизованном порядке); отраслевых (единых для определённых отраслей); локальных (характерных для данных предприятия). Классификатор – систематизированный свод однородных наименований и их кодовых значений. Применяются для разного рода представления кодов в документах и для размещения в памяти машины в качестве словарного фонда.

Назначение: 1) систематизация наименований кодируемых объектов; 2) однозначная интерпретация одних и тех же объектов в различных задачах; 3) возможность обобщения инфы по заданной совокупности признаков; 4) возможность сопоставления одних и тех же показателей, содержащихся в формах статистической отчетности; 5) возможность поиска и обмена инфой между различными внутрифирменными подразделениями и внешними информационными системами; 6) экономия памяти компьютера при размещении кодируемой информации.5. Понятие кодирования информации, методы кодирования

Для записи инфы на носители и её обработки используется кодирование информации, т. е. перевод сообщений с исходного языка на формализованный с помощью кодов. В процессе кодирования объектам классификации присваиваются цифровые, буквенные или буквенно-цифровые кодовые обозначения. Кодирование облегчает ввод и обработку данных, а также увеличивает плотность записи инфы на носителях.

Виды кодов: 1) по методу образования: порядковые (при которых объектам присваиваются порядковые номера), серийно-порядковые (выделяется серия, а внутри серии присваиваются порядковые номера), разрядные (при которых каждому признаку классификации отводится определённое число разрядов), комбинированные; 2) по количеству разрядов: замкнутые системы кодирования (при которых строго ограничено кол-во символов), открытые (с неограниченным количеством символов); 3) по форме отображения: цифровая форма кодирования; буквенная; буквенно-цифровая; 4) позиционная форма кодирования (позиция числа имеет значение); 5) штриховое кодирование.

6. Внутримашинная организация экономической информации: файловая организация данных и базы данных. Преимущества баз данных.

В 50-х, начале 60-х годов использовалась файловая организация данных. Данные хранились в файлах последовательного доступа. Это заставляло прикладную программу обрабатывать файл целиком, когда необходимо было обратиться к определенной записи, что существенно замедляло скорость обработки данных. Основные операции с файлами в СУФ: создать, открыть ранее созданный файл, прочитать из файла определенную запись, добавить запись в конец файла. Недостатки файловой организации данных: 1) избыточность, 2) статичность, 3) противоречивость, 4) зависимость данных, 5) ограничение разделения данных, 6) ограниченность доступности данных, 7) отсутствие интеграции. Эти недостатки файловой организации данных обусловили появление баз данных (БД), которые позволяют обеспечивать более эффективный доступ к данным и их обработку. БД – поименованная и структурированная совокупность взаимосвязанных данных, которая отражает состояние объектов конкретной предметной области, их свойства и взаимоотношения и находящихся под общим программным управлением. Преимущества использования БД: 1) возможность и простота расширения и модификации данных. 2) обеспечение независимости данных в БД от программ их обрабатывающих. 3) быстрый поиск необходимых данных по запросам пользователя. 4) обеспечение защиты секретных данных от постороннего вмешательства. 5) обеспечение целостности данных и др. Банк данных – организационно-техническая система, включающая одну или несколько БД и систему управления ими. Основной принцип организации БД: совместное хранение данных и их описаний – метаданных. Он обеспечивает независимость данных, что позволяет обрабатывать их без написан дополнит программ.

Классификация БД по масштабу: 1) уровень предприятия, 2) подраздел, 3) научной группы, 4) интегрирование БД нескольких подраздел. Классификация по технологии хранен: 1) во вторичной памяти, 2) в оперативной памяти, 3) в третичной памяти.

7. Объемы современных БД и устройства для их размещения.

Современные базы данных большого объема. Для его измерения применяются такие единицы, как Терабайт и Петабайт. 1 Терабайт равен 1012 байтов, 1 Петабайт равен 1015 байтов.

Размещение БД осуществляется на устройствах для хранения больших объемов данных: жестких магнитных дисках, оптических компакт-дисках, оптических библиотеках. Так, оптические библиотеки позволяют организовать динамический доступ к информации объемом от нескольких десятков Гигабайт до 5-6 Терабайт. В этих устройствах может быть установлено свыше 500 компакт-дисков разного формата.

8. Приложения и компоненты БД. Словарь данных.

Приложения базы данных включают такие объекты для работы с базой данных как формы, отчеты, Web-страницы и прикладные программы. Формы, отчеты и Web-страницы можно создавать с помощью средств, поставляемых в комплекте с СУБД (например, в СУБД Access имеются средства конструирования таких объектов, называемые элементами управления). Прикладные программы должны быть написаны либо на входном языке СУБД (например, модули в Access), либо на одном из стандартных языков программирования и затем с помощью СУБД соединены с базой данных. Формы являются основным средством создания диалогового интерфейса приложения пользователя. Формы могут служить удобным средством для экранного представления данных, использоваться для ввода данных, а также для создания панелей управления в приложениях. Отчеты - это форматированное отображение информации из базы данных при выводе на печать. Web-страницы используются для просмотра, редактирования, обновления, удаления, отбора, группировки и сортировки изменяющихся данных базы данных в Microsoft Internet Explorer. Любая база данных состоит из четырех основных компонентов: данных пользователя, метаданных, индексов и метаданных приложений. Данные пользователя в большинстве современных баз данных представляются в виде набора таблиц, состоящих из строк (записей) и столбцов (полей). Метаданные представляют собой описание структуры базы данных с помощью так называемых системных таблиц. Индексы являются средством ускорения операций поиска необходимой информации в базах данных, а также используются при извлечении, модификации и сортировке данных. Метаданные приложений описывают структуру и формат пользовательских форм, отчетов и других компонентов приложений базы данных. Проектирование реляционной БД включает 3 самостоятельных этапа: концептуальное, логическое и физическое проектирование. На этапе концептуального проектирования изучается и описывается предметная область. На этом этапе разрабатывается словарь данных. Цель создания словаря данных: документирование данных. Он содержит информацию: об источниках данных, их форматах, взаимосвязях, характере использования. Два важнейших назначения у словаря данных: 1) централизованное ведение и управление данными как ресурсом на всех этапах проектирования, эксплуатации и развития БД; 2) обеспечение эффективного взаимодействия между всеми участниками проекта БД.

9. Пользователи БД

Пользователями БД могут быть: 1) прикладные программы (программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем); 2) программные комплексы (набор технических и программных средств, работающих совместно для выполнения одной или нескольких сходных задач); 3) специалисты предметной области (выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями). Администратор БД – физическое лицо или группа лиц, ответственные за состояние, развитие и использование БД организации или учреждения. Администратор БД: 1) обеспечивает работоспособность БД, 2) контролирует и поддерживает полноту, достоверность, непротиворечивость и целостность данных, необходимый уровень защиты данных. Роль администратора БД аналогична роли системного инженера, сопровождающего операционную систему.

10.Трехуровневая модель организации баз данных

Предметная область – часть реального мира, которая описывается и моделируется с помощью БД. Атрибут - характеристика объекта, которая определяется именем и одним или несколькими значениями. Совокупность значений данных, описывающих конкретный экземпляр объекта, объединяется в запись логическую (таблица Exel) и физическую (хранится по правилам внутри компа). Трехуровневая модель предложена в 1978г двумя американскими органами Национальным институтом стандартизации (ANSI) и SPARC - комитет по планированию выпуска стандартов. Она помогает понять, каким образом взаимодействуют уровни, важна для понимания функционирования системы управления БД. Цель: отделение пользовательского представления от его физического представления. Существует 3 уровня абстракции: 1) внешний (представления о данных конечных пользователей); 2.) концептуальный (обобщает представления конечных пользователей, служит для отображения данных внешнего уровня на внутренний и обеспечивает необходимую независимость разных уровней друг от друга); 3) внутренний (данные воспринимаются СУБД и ОС, представляет собой описание отображения логической записи данных). На концептуальном уровне отображаются: 1) сущность, атрибуты и связи между сущностями; 2) определяются ограничения на данные; 3) фиксируется семантическая. информация о данных; 4) меры обеспечения безопасности и поддержка целостности. На внутреннем уровне: 1) распределение дискового пространства для хранения данных ; 2) описание записей с указанием реальных размеров сохраняемых элементов; 3) сведения о размещении записей; 4) сведения о сжатии данных и выбранных методах их шифрования.

11.Понятие модели данных. Иерархическая модель, ее достоинства и недостатки.

Модель данных (Котон в 1970г.) некая абстракция, которая будучи приложена к конкретным данным, позволяет пользователям трактовать их как инф-ю, т.е. сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязи между ними. Модели данных определяют: 1) структуры организации хранения БД; 2) ограничения целостности; 3) набор выполняемых операций. Модель данных для СУБД – совокупность правил порождения структуры данных в БД, операций над ними, а также ограничений целостности, определяющую допустимые связи и значения данных, последовательности их изменения. Структура данных – множество элементов данных и множество связей между ними. Физическая структура- отражает способ физического представления данных в памяти компьютера (и еще называется структурой хранения, внутренней структурой или структурой памяти). Логическая структура (абстрактная) - структура данных без учета ее представления в машинной памяти. Типы связей: бинарные; тринарные; н-арные. Связи отражают: -существующие объективные связи между элементами данных, представляющих сущность и их свойства в предметной области (структурные); – существующие в головах пользователей информационные связи между входящим и выходящим набором параметров (запросные связи). Существует 3 типа логических моделей: - иерархическая (60-е гг.);- сетевая (60-е гг.);- реляционная (70-е гг.). Они отличаются способами представления связей между объектами. Иерархичическая строится по принципу иерархии объектов. 1 объект –главный, другие - подчиненные. Между главным и подчиненными объектами устанавливается связь «1:М»: для каждого экземпляра главного объекта. соответствует несколько подчиненных. Узлы и ветви образуют древовидную структуру, которая предполагает несколько уровней подчинения. Узел – совокупность атрибутов, описывающих объект. Наивысший – корневой находится на 1-м уровне иерархии. Иерархическая модель применяется для организаций различного профиля: военных, администраторов и т.д. Представление модели в памяти компа осуществляется с помощью файловых записей переменной длины, или с помощью перечисления записей каждого дерева в порядке «сверху-вниз». Операции манипулирования данными: - найти указанное дерево; - перейти от одного дерева к другому; - перейти от одной записи к другой внутри дерева; - перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии; - вставить новую запись; -удалить текущую запись. +: эффективное использование оперативной памяти и неплохие временные показатели выполнения операций; - удобна для раб-ты с иерархически. организованными дан-ми; - простота. – : сложность логических связей; - громоздкость при обработке. Примеры: отечеств: Ока, ИНЕС, МИРИС; IMS фирмы IBM, HC/Focus, Team-Up, Data-Edge.

12. Сетевая модель, ее достоинства и недостатки.

Расширены понятия главного и подчиненного объекта. Любой объект может быть главным и подчиненным. Главный-владелец набора, подчиненный - член набора. Используется в сетевых коммуникациях передачи данных. Один и тот же объект может участвовать в любом числе взаимосвязей (пример-библиотека). Манипулирование данными: - найти конкретную запись в наборе; - перейти к следующему потомку по некоторой связи; -перейти от потомка к предку по некоторой связи; - создать новую запись;-уничтожить запись; - исключить из связи; - переставить в другую связь. + :-высокая эффективность при размещении данных в памяти; - оперативность. – :-сложность и жесткость схемы базы; - сложность понимания; -сложность контроля целостности.

13. Реляционная модель. Ее базовые понятия (отношение, домен, кортеж, схема, степень и мощность отношения), достоинства и недостатки.

Объекты и взаимосвязи представляются в виде таблиц. Взаимосвязи рассматриваются в качестве объектов. Каждая таблица представляет объект. Таблица должна иметь первичный ключ - поле или комбинацию полей, которые единственным образом идентифицирует каждую строку в таблице. Эта модель получила наибольшее распространение в СУБД для персонального компа. Отношен – таблица; Столбец – атрибут; строка – кортеж. Схема отношения – это именованное множество пар (имя атрибута, имя домена). Сов-ть схем от-ний, использ-мых для представления инфы наз-ся схемой реляц БД, а текущие значения соответствующих отношений - реляц БД. В реляционной алгебре поименованный столбец отношения называется атрибутом, а множество всех возможных значений конкретного атрибута – доменом.

Отн-ния обладают св-ми:- не содержат картежей дубликатов; -атрибуты не упорядоч-ны; картежи неупоряд-ны; -знач всех атриб-ов атомарны; - послед-ть картежей и атрибутов не существенна; все картежи орган-ны по 1-й стр-ре.

+: - простота схемы данных для польз-ля;- повышение лог и физ нез-сти; - предоставление польз-лю языков выс ур-ня;-оптимизация доступа к БД; - улучшение целостности и защ дан.; - возмож-ть раз-х применений; - строг мат основа

-: -все дан хран-ся в виде отно-й, состоящих из простых атрибутов; - для описания их провед-ния треб-ся создать прикл. Программы; - БД состоит из большего кол-ва таблиц, что затрудняет процесс выборки и хран-ся много лишней инф; - возможностей недостаточно, когда объекты данных сложны.

Сущ-ет 2 мех-ма манип-ния данными: 1.реляц алгебра2. мат логика

Степень отн-ния- число атрибутов, Кардинальное число или мощность отношений - число его картежей.

14.Связь между таблицами в реляционной модели данных. Первичный и внешний ключи, их отличия.

Выд-ют 3 группы целостности: 1. целосность сущ-тей (ни один атрибут входящий в ПК не может иметь неопред знач.)2. цел-ть ссылок 3. Цел, определенная пользователем

Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно определяют кортеж отношения, называется его ключом, или первичным ключом, или ключевым полем. То есть ключевое поле – это такое поле, значения которого в данной таблице не повторяется. Записи в таблице хранятся упорядоченными по ключу. Правила выбора первичного ключа: наименьшее количество атрибутов; наименьшее по длине; несимвольный. Ключ может быть простым, состоящим из одного поля, и сложным, состоящим из нескольких полей. Сложный ключ выбирается в тех случаях, когда ни одно поле таблицы однозначно не определяет запись. Кроме первичного ключа в таблице могут быть вторичные ключи, называемые еще внешними ключами, или индексами. Индекс – это поле или совокупность полей, чьи значения имеются в нескольких таблицах и которое является первичным ключом в одной из них. Значения индекса могут повторяться в некоторой таблице. Индекс обеспечивает логическую последовательность записей в таблице, а также прямой доступ к записи. Для каждого внешнего ключа необходимо решить 3 проблемы: - возможность принятия неопределенного значения (Null); - что должно происходить при удалении кортежа главной таблицы, на которую ссылаются внешние ключи. Существует 3 возможности: - каскадирование; - ограничение на обновление или удаление; - установка в Null-значение.

По первичному ключу всегда отыскивается только одна строка, а по вторичному – может отыскиваться группа строк с одинаковыми значениями первичного ключа. Ключи нужны для однозначной идентификации и упорядочения записей таблицы, а индексы для упорядочения и ускорения поиска. Индексы можно создавать и удалять, оставляя неизменным содержание записей реляционной таблицы. Количество индексов, имена индексов, соответствие индексов полям таблицы определяется при создании схемы таблицы. С помощью индексов и ключей устанавливаются связи между таблицами. Связь устанавливается путем присвоения значений внешнего ключа одной таблицы значениям первичного ключа другой. Группа связанных таблиц называется схемой данных. Информация о таблицах, их полях, ключах и т.п. называется метаданными. Связь один к одному (1:1): A(U/U)B означает, что каждому элементу объекта А может соответствовать только один элемент объекта В и наоборот, например: универ – ректор, студ. – зачетка. Связь один ко многим (1:N): А(N/U)B означает, что могут существовать экземпляры объекта А, которым соответствует более одного экземпляра объекта В. Но при этом каждому экземпляру объекта В может соответствовать только один экземпляр объекта А, например: Университет - Факультеты; Группа - Студенты. Связь многие к одному (N:1): A(U/N)B означает, что каждому экземпляру объекта А может соответствовать только один экземпляр объекта В, но среди экземпляров объекта В могут быть такие, которым соответствует несколько экземпляров объекта А, например: Университет - Факультеты; Покупатели - Продавец. Очевидно, что если 1:N – тип связи между А и В, то N:1 – тип связи между В и А. Связь многие ко многим (N:M), или групповое: A(N/M)B означает, что может существовать экземпляр объекта А, которому соответствует несколько экземпляров объекта В и наоборот. Например: Преподаватели - Предметы; Покупатели - Продавцы.

15.Реляционная целостность: целостность отношений, ссылочная целостность.

Выделяют 3 группы правил целостности: - целостность сущностей (ни один атрибут, входящий в ПК, не может иметь неопределенное значение); - целостность ссылок/согласований (значения атрибутов внешнего ключа должны быть равны значениям ПК в некотором картеже другого отношения или должны быть не определены); - целостность, определяемая пользователем. Можно использовать следующие типы условий целостности данных: - обязательность данных; - проверка на правильность; - целостность таблицы (существование первичного ключа, отсутсвие повторяющихся значений); - ссылочная целостность; - применение деловых правил.

В Реляционной Модели Данных должны выполняться два условия целостности данных: -)Условие целост-ти таблиц, накладыв ограничения на знач-я первич ключа, кот должны быть уникальными и непустыми. –)условие ссылочной цел-ти предполагает, что каждое знач-е внеш ключа должно совпадать с одним из значений первич ключа.

16.Операции реляционной алгебры: объединение, пересечение, декартово произведение, разность, проекция, выборка, соединение, деление.

Теоретической основой реляционной БД является реляционная алгебра, основанная на теории множеств и рассматривающая специальные операции над отношениями, и реляционное исчисление, базирующееся на математической логике. Операция Выборка позволяет выбрать из отношения только те кортежи, которые удовлетворяют заданному условию. При Проекции отношения на заданный набор его атрибутов получается новое отношение, создаваемое посредством извлечения из исходного отношения кортежей, содержащих указанные атрибуты. При Умножении (декартовом произведении) двух отношений получается новое отношение, кортежи которого являются сцеплением (конкатенацией) кортежей первого и второго отношений. Декартово произведение доменов-D1,D2,D3...Dn наз-ся мн-во всех картежей V1,V2…Vn длиной n, где любое V1 принадлежит D1. Отнош-ние – нек подмножество декартова произведения 1-го или более доменов R прин-т D1*D2*…*Dn.

В результате Объединения двух отношений получается третье, включающее кортежи, входящие хотя бы в одно отношение, то есть содержащее все элементы исходных отношений. При Вычитании выдаются лишь те кортежи первого отношения, которые остались от вычитания второго отношения, то есть из первого отношения выбрасываются все кортежи второго. Операция Соединение применяется к двум отношениям, имеющим общий атрибут. Результат этой операции для двух отношений по некоторому условию есть отношение, состоящее из кортежей, которые являются сочетанием первого и второго отношений, удовлетворяющих указанному условию. Результатом операции Пересечение двух отношений является отношение, включающее все кортежи, входящие в оба отношения. Операция Деления предполагает, что имеется два отношения: одно – бинарное (содержащее два атрибута), другое – унарное (содержащее один атрибут). В результате получается отношение, состоящее из кортежей, включающих значения первого атрибута кортежей первого отношения, но только таких, для которых множество значений второго атрибута первого отношения совпадает с множеством значений атрибутов второго отношения.

17. Постреляционная модель, ее достоинства и недостатки

• Поддерживает множественные группы, называемые ассоциированными множественными полями, а сов-ть объединенных множественных полей наз ассоциацией

• Не накладываются огранич на длину и кол-во полей в записях, что делает структуру табл более наглядной

Постреляц модель дан реализована в СУБД uniVers, Bubba, Dasdb и др.

Дост: возможность представления сов-ти связ реляц табл в виде одной постреляц таблиц.

Нед-ки: сложность обеспечения целостности и непротиворечивости данных

18. Объектно-ориентированная модель данных. Ее базовые понятия, достоинства и недостатки.

Объекты инкапсулируют данные и методы, т.е. доступ к значениям данных возможен только через методы.

Внутр структура объекта скрыта от пользователя. Изменение состояния объекта, манипуляция с ним возможны только через его методы.

В наиб общей и класс. постановке об-ориен подход базируется на понятиях:

• Объект и индентификатор объекта

• Атрибут и метод

• Класс

• Иерархия и наследование классов

Метод – программный код, привязанный к определенному классу и применяемый к объектам этого класса.

Класс – абстракция, определяющая множество объектов одной структуры. Каждый объект явл экземпляром некот класса. Между классами устанавливаются отношения наследования. Состояние объекта определяется набором значений множества свойств. Этими свойствами могут быть атрибуты объекта и связь между объектом и одним или несколькими другими объектами. Поведение объекта определяется набором операций, которые могут быть выполнены над данными объекта или самим объектом.

БД хранит объекты, позволяя совместно использовать их различным пользователям и приложениям.

Структура ООБД графически представима в виде дерева, узлами которого явл объекты. ООБД: POET, Jasmine, Orion, Iris.

Основным достоинством явл возможность отображения информации о сложных взаимосвязанных объектах. Об-ориентир модель позволяет также идентифицировать отдельные записи в базе и определять функции их обработки. Основной недостаток состоит в сложности понимания ее сути и низкой скорости выполнения запросов.

19.Объектно-реляционная модель данных, ее достоинства и недостатки.

Объектно- реляц модель данных:

• классы объектов в об-реляц БД соответствую табл

• объекты будут соответствовать отдельным записям в табл

• в кач-ве первич ключа для табл базового класса проще всего взять автономеруемое поле целочиссленного типа. В табл-наследниках ему будет сопоставлено обычное целочисленное поле

• первич ключ в табл явл идентификатором объекта

• каждый объект может собираться из записей нескольких табл базового класса и наследников

Базовый класс объектов должен уметь выполнять основные действия с единич экземпляром объекта: создание, загрузка, сохранение, удаление. Базовый класс должен обеспечивать возможность изменеия и удаления сразу множества объектов.

Разница между об-рел и объектно-ориентированными СУБД:

• ОРСУБД – надстройка на рел с-емой

• ООСУБД изначально объектно-ориентированы

Главной особенностью и отличием об-рел и объект. СУБД от реляц: О(Р)СУБД интегрированы с об-ориентир языком программирования, внутренним и внешним(С++,Java и др)

Характерные свойства ОРСУБД:

• Комплексные данные

• Наследование типа

• Объектное поведение

Основн преимущества расширения реляцион модели – повторное и совместное использование компонентов

Недостаток – сложность и связанные с ней повышенные расходы

Примеры ОРСУБД: Oracle Database, Microsoft SQL Server, Postgre SQL/

Недостатки об-реляц модели:

 отсутствие унифицированной теории

 отсутствие формальной методологии проектирования БД

 отсутствие специальных средств создания запросов

 отсутствие общих правил определения целостности и др

20.Многомерная модель данных, ее базовые понятия, достоинства и недостатки.

Многомерные модели:

 информация представляется в виде многомерных массивов-гиперкубах

 в одной БД, построенной на многомерной модели, может храниться множество кубов разной размерности, на основе которых можно проводить совместный анализ показателей (поликубическая)

 конечный пользователь получает для анализа определенные срезы (проекции кубов), представлен в виде обычных двумерных табл или графиков

Измерение – множество однотипных данных, образующих одну из границ гиперкуба. Наиболее часто используемые в анализе измерения:

 временные: день, месяц, год

 географич: город, район, регион

Ячейка – часть данных, которая определяется путем определения одного элемента в каждом измерении многомерного массива. Ячейки гиперкуба могут быть пусты или полны. Когда значительное число ячеек куба не содержит данных – разреженный куб. Для многомер модели применяются след операции:

• срез – подмножество гиперкуба, полученное путем фиксации одного или нескольких измерений.

• вращение - изменение порядка измерений при визуализации данных

• агрегация – более общее представление данных

• детализация – более детальное представление данных

Достоинства:

 удобство

 эффективность анализа больших объемов данных, имеющих временную связь

 быстрота реализации сложных нерегламентированных запросов

Недостаток – громоздкость

Многомерн модели поддерживают: Essbare, Media Multi-matrix, Orade Express Server, Cache. Некоторые системы поддерживают одновременно реляционные и многомерные модели, например, Media MR.

21. Понятие проектирования базы данных. Требования, предъявляемые к базе данных. База данных (БД) - именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов, их свойства и взаимоотношения в некоторой предметной области. Проектирование базы данных(БД)–это процесс создания проекта базы данных, предназначенной для поддержки функционирования экономического объекта и способствующей достижению его целей. Оно представляет собой трудоемкий процесс, требующий совместных усилий аналитиков, проектировщиков и пользователей. БД представляет собой новый подход к организации данных. Она позволяет обращение к данным без знания физического расположения их в памяти компьютера, вследствие чего доступ к данным и их обработка более эффективны. Разработка прикладных программ, использующих БД, становится легче, быстрее, дешевле, более гибкой. В этом главные преимущества БД над файловой организацией данных. При проектировании базы данных необходимо учитывать тот факт, что база данных должна удовлетворять комплексу требований. Эти требования следующие:

1) целостность базы данных – требование полноты и непротиворечивости данных;

2) многократное использование данных;

3) быстрый поиск и получение информации по запросам пользователей;

4) простота обновления данных;

5) уменьшение излишней избыточности данных;

6) защита данных от несанкционированного доступа, искажения и уничтожения.

22.Этапы жизненного цикла базы данных. Жизненный цикл базы данных (ЖЦБД) – это процесс проектирования, реализации и поддержки базы данных. ЖЦБД состоит из семи этапов: 1)начальная разработка (предварит. планиров. БД); 2) проектирование БД; 3) реализация и загрузка БД; 4) тестирование и оценка; 5)функционирование; 6)сопровождение; 7)запуск и использование базы данных. В развитии любого экономич. объекта наступает момент осознания того, что для достижения дальнейших успехов в развитии необходимо данные, находящиеся в личном пользовании работников, интегрировать для совместного использования в базе данных и воспринимать их как корпоративный ресурс.

Предварит. Планир. БД – важный этап в процессе перехода от разрозненных данных к интегрированным. На этом этапе: - анализ деятельности объекта; - постановка задач и определение ограничений; - определение цели; - определение сферы действий и возможностей.

Проектирование БД – процесс разработки структуры БД в соответствие с требованиями пользователей. На этом этапе: - концептуальное проектирование (на этом этапе создаются подробные модели пользовательских представлений о данных предметной области. Затем они интегрируются в концепт.модель, кот. фиксирует все эл-ы корпоративных данных, подлеж-х загрузке в БД. Эту модель еще называют концепт. схемой БД). – логическое проектирование (на этом этапе осущ-тся выбор типа модели данных. Концепт. модель отображ. в логич.модель, основан. уже на структурах, характерн. для выбранной модели). – физическое проектирование (на этом этапе логич.модель расширяется характер-ми, необход. для опред. способов физич. хранения БД, типа устройств для хранения, методов доступа к данным базы, требуемого объема памяти, правил сопровожд-я БД и др). – Проверка осуществимости БД предполагает подготовку отчетов по трем вопросам: 1) есть ли технология для реализации запланированной БД (технологическая осуществимость); 2)имеются ли персонал, средства и эксперты для успешного осуществления плана создания БД (операционная осуществимость);

1) окупится ли запланир. БД (экономическая эффективность).

2) Реализация и загрузка БД включает: - установка СУБД; - создание СУБД; - загрузка или конвертирование данных.

Тестирование включает: тестирование БД, настройку и оценку БД и её прикладных программ. Оценка и поддержка базы данных. включает опрос пользователей на предмет выяснения, какие их информационные потребности остались неучтенными. При необход-и в спроектиров-ю БД вносятся изменения. Пользователи обуч-ся работе с БД. По мере расширения и изм-ия потребностей бизнеса поддержка БД обеспечивается путем внесения изменений, добавления новых данных, разработки новых прикладных программ, работающих с базой данных. Сопровождение: - внесение изменений; - развитие.

23 Модель "сущность-связь", ее понятия: сущность, атрибут, экземпляр сущности, связь, мощность связи. Представление сущности и связи на ER-диаграмме. Средством моделирования предметной области на этапе концептуального проектирования является модель "сущность–связь". Часто ее называют ER-моделью (Entity – сущность, Relation – связь). В ней моделир-ие структуры данных предметной области базир. на испол-ии графических средств – ER-диаграмм. В наглядном виде они представляют связи между сущностями. Сущность – любой различимый объект(кот. Мы можем отличить от другого), информ-ию о кот.необходимо хранить в БД.. Сущность имеет экземпляры, отлич-ся друг от друга значениями атрибутов и допуск-ие однозначную идентификацию. Атрибут–это характеристика сущности,имеет имя для конкретн.вида сущ-ти, может быть одинков. Для разл.типов сущ-ти. Например, сущность КНИГА характеризуется такими атрибутами, как автор, наименование, цена, издательство, тираж, количество страниц. Экземпляр-конкретный представитель данной сущ-ти.(Конкрет. Названия книг, Сотрудник Иванов. Они отличаются значениями указанных атрибутов и однозначно идентифицируются атрибутом "наименование". Атрибут, который уникальным образом идентифицирует экземпляры сущности, называется ключом. Может быть составной ключ, представляющий комбинацию нескольких атрибутов. На ER-диаграмме сущность изображается прямоугольником, в котором указывается ее имя. В реальном мире существуют связи между сущностями. Связь – некая ассоциация между сущн-ями, характеризуется мощностью, которая показывает, сколько сущностей участвует в связи. Сущн-ть м.б. связаня с др.сущ-ми или сама с собой.Связь между двумя сущностями называется бинарной, а связь между более чем с двумя сущностями – тренарной. На ER-диаграмме связь изображается линией,соед. 2 сущ-ти. При разраб-ке ЕR-моделей мы должны учесть след.инф. о предм. обл.:1)список сущ-ей.предм.обл.2)список атриб-в сущ-ти. 3)описание взаимосвязей между сущ-ми. В ЕR-диаграмме кажд.сущ-ть должна иметь наименование, выражен. существит. в И.п. единст.числе.

24. Типы связи, их представление на ER-диаграмме.

Связь – некот.ассоциация м/у 2-я сущностями. Сущность может быть связана с др.сущностью или сама с собой. Связи позволяют по одной сущности находить др.,связанную с ней. В ER-диаграмме связь отображается линией,соединяющей 2 сущности. Между сущностями устанавливаются связи. Связи делают сущности более информативными, чем они являются по отдельности.Они позволяют минимизировать избыточность данных БД.

Связь устанавливается посредством связи ключей,содержащих общую информацию для обеих сущностей.Пусть сущность R1именуется главной, а R2- подчинённой. Ключ главной называется первичным,а подчинённой-вторичным. Особенность вторичного ключа явл-ся то,что его знач-ия могут повторяться.

Важной характеристикой связи явл-ся тип связи(кардинальность).Связь существует 4-х типов:

1)один-к-одному (1:1)

2)один-ко-многим (1:М)

3)многие-ко-многим (М:М)

Важной характеристикой связи является тип связи (кардинальность).

Так как менеджер управляет только одним филиалом, то каждый экземпляр сущности МЕНЕДЖЕР может быть связан не более чем с одним экземпляром сущности ФИЛИАЛ. В этом случае связь 1 имеет тип "один-к-одному" (1:1). В случае связи 1:1 одному значению первичного ключа соответствует одно и только одно значение вторичного ключа.так как филиал обрабатывает несколько счетов, а счет обрабатывается только одним филиалом, то каждый экземпляр сущности ФИЛИАЛ может быть связан более чем с одним экземпляром сущности СЧЕТ, а каждый экземпляр сущности СЧЕТ может быть связан не более чем с одним экземпляром сущности ФИЛИАЛ. В этом случае связь 2 имеет тип "один-ко-многим" (1:М). В случае связи 1:М одному значению первичного ключа может соответствовать несколько знач-ий вторичного ключа.Так как счет может совместно использоваться несколькими клиентами и клиент может иметь несколько счетов, то каждый экземпляр сущности СЧЕТ может быть связан с несколькими экземплярами сущности КЛИЕНТ и каждый экземпляр сущности КЛИЕНТ может быть связан с несколькими экземплярами сущности СЧЕТ. В этом случае связь 3 имеет тип "многие-ко-многим" (М:N). В случае связи М:N одному значению первичного ключа может соответствовать несколько значений вторичного, и одному знач-ию вторичного-несколько знач-ий первичного.

25. Класс принадлежности сущности его представление на ER-диаграмме.

Если каждый экземпляр сущности А связать с экземпляром сущности В,то класс принадлежности сущности А называется обязательным. Это отмечается на ER-диаграмме черным кружком,помещённым в прямоуг-к, смежный с прямоуг-м сущности А.

Если не каждый экземпляр сущности А связан с экземпляром сущности В, то класс принадлежности сущности явл-ся необязательным.Это отмечается на ER-диаграмме черным кружком ,помещённым на линии связи возле прямоугольника сущности А.

26. Правила преобразования ER-диаграмм в реляционные таблицы в случае связей 1:1.

Правило1: Если связь типа 1:1 и класс принадлежности обеих сущностей явл-ся обязательным, то необходима только одна таблица.Первичным ключом этой таблицы может быть первичный ключ любой из 2-х сущностей.

Правило2: Если связь типа 1:1 и класс принадл-ти одной сущности явл-ся обязат.,а др.-необязат., то необходимо построить таблицу для каждой сущности.

Первичный ключ сущности д.б.первичным ключом соответствующей таблицы.Первичный ключ сущности,для кот.класс принадл-ти явл-ся необязат.добавляется как атрибут в таблицу по сущности с обязат.классом принадл-ти.

Правило3: Если связь типа 1:1 и класс принадл-ти обеих сущностей необязат.,то необходимо построить 3 таблицы-по одной для каждой сущ-ти и одну для связи. Первичный ключ сущ-ти д.б. первич.ключом соответствующей таблицы.Т-ца для связи должна иметь 2 атрибута-внешние ключи обеих сущ-ей.

27.Правила преобразования ER-диаграмм в реляционные таблицы в случае связей 1:М, М:N.

Правило4: Если связь типа 1:М и класс принадл-ти сущ-ти на стороне М явл-ся обязат., то необходимо построить таб-цу для каждой сущ-ти. Первичный ключ сущ-ти д.б.первичным ключом соответст.таб-цы.Первичный ключ сущ-ти на стороне 1 добавл.как атрибут в таб-цу для сущ-ти на стороне М.

Правило5: Если связь типа 1:М и класс принадл-ти сущ-ти на стороне М явл-ся необязат.,то необходимо построить 3 таб-цы- по одной для каждой сущ-ти и одной для связи. Первичный ключ сущ-ти д.б.первичным ключом соответс.таб-цы.Таб-ца для связи д.иметь 2 атрибута-внешние ключи обеих сущ-ей.

Правило6: Если связь типа М:N, то необходимо построить 3 таб-цы-по одной для каждой сущ-ти и одну для связи.Первичный ключ сущ-ти д.б.первичным ключом соответствующей таб-цы. Таблица для связи д.иметь 2 атрибута-ключи обеих сущ-ей.При этом осущ-ся декомпозиция связи М:N на две связи 1:М.

28.нормализация таблиц,ее цель.1я нормальная форма, 2НФ, 3НФ

Реляц.БД явл-ся эфф-ной, если обладает след. хар-ками:

1.минимизация избыточности данных

2.минимальн. использ-е отсутств-щих значений(null-значений)

3. предотвращение потери информации

Нормализация таблиц позволяет минимизировать избыточность данных. Методику нормализации таблиц разработал А.Ф.Кодд. Её суть сводится к приведению таблиц к той или иной нормальн.форме. Были выделены 3 нормальн формы: 1НФ, 2НФ, 3НФ. Позже стали выделять нормальн форму Бойса-Кодда(НФБК), затем 4НФ И 5НФ. Каждая последующая нормальн форма вводит определенные ограничения на хранимые в базе данные. Реляц БД считается эфф-ной, если все ее таблицы наход-ся как минимум в 3НФ. Таблица наход-ся в 1НФ, если все ее поля содержат только простые неделимые значения.

В отношении R атрибут Y функционально полно зависит от атрибута X (Y и X м.б. составными) в том и только в том случае, если каждому значению X соответствует в точности одно значение Y. R.XR.Y.

Табл наход-ся во 2НФ , если она удовл-т требованиям 1НФ и неключевые поля функционально полно зависят от первичн ключа. Для приведения отношения ко 2НФ необходимо: - построить его проекцию, исключив атрибуты, которые не находятся в функционально-полной зависимости от составного ключа; - построить дополнительную проекцию на части составного ключа и атрибута, функционально зависящие от этой части ключа.

Функциональная зависимость R.XR.Y. называется транзитивной, если существует такой атрибут Z, что имеются функциональные зависимости R.XR.Z и R.ZR.Y и отсутствует функциональная зависимость R.ZR.X.

Таблица наход-ся в 3НФ, если она удовл-т требованиям 2НФ и не содержит транзитивных зависимостей. Транзитивн завис-ть – функциональн завис-ть между неключ полями.

Алгоритм приведения к 3НФ:

ШАГ1(приведение к 1НФ)-задается 1 или несколько отнош-й, отбраж-х понятия предметн обл-ти. По модели предметн обл-ти выпис-ся обнаруж-е функц-е завис-ти. Все отнош-я автомат-ки наход-ся в 1НФ.

ШАГ2(приведение ко 2НФ)-если обнаружена завис-ть атрибутов от части сложн ключа, то проводится декомпозиция на несколько отношений: те атрибуты, которые зависят от части сложн ключа, выносятся в отдельн отнош-е вместе с этой частью ключа. В исходн отнош-и ост-ся все ключ атрибуты.

ШАГ3(привед к 3НФ)-если обнаружена завис-ть некот-х неключ атрибутов др-х неключ атрибутов, то проводится декомпозиция этих отнош-й след образом: те неключ атрибуты, которые зависят от других неключ атрибутов вынос-ся в отдельн отнош-е. В новом отнош-и ключом становится детерминант функ-й завис-ти.

29 концептуальное проектирование, его цель, процедуры

Цель концептуальн проектирования-создание концептуальн модели данных исходя из представлений пользователя о предметной обл-ти.

Концептуальн проектир-ние:

1 анализ требований к БД: выявление представлений конечных пользователей и требований к обработке транзакций

2 моделир-ние связей сущностей и нормализация; определение сущностей, атрибутов и связей, построение ER-диаграмм, нормализация таблиц.

3 проверка модели данных: правила ввода, обновления и удаления, проверка отчетов, запросов, представлений

4 проектирование распределенной БД: определение местополож-я таблиц, требований доступа и стратегии фрагментирования.

Процедуры: 1 определение сущностей и их документирование: для идентификации сущностей определяются объекты, которые существуют независимо от других. Такие объекты являются сущностями. Каждой сущности присваивается осмысленное имя, понятное пользователям. Имена и описания сущностей заносятся в словарь данных.

2 создание семантической модели предметной области

3 определение связей между сущностями и их документирование:

Определяются только те связи между сущностями, которые необходимы для удовлетворения требований к проекту БД. Устанавливается тип каждой из них. Выявляется класс принадлежности сущностей. Связям присваиваются осмысленные имена, выраженные глаголами. Развернутое описание каждой связи с указанием ее типа и класса принадлежности сущностей, участвующих в связи, заносится в словарь данных.

4обсуждение концептуальной модели данных с конечными пользователями - если будут обнаружены несоответствия предметной области, то в модель вносятся изменения до тех пор, пока пользователи не подтвердят, что предложенная им модель адекватно отображает их личные представления.

30. Логическое проектирование, цель, процедуры

Цель – преобразование концептуальной модели на основе выбранной модели данных в логическую модель, не зависимую от особенностей используемой в дальнейшем СУБД для физической реализации БД.

Результат: - логич структура БД, которая представляет собой схему, описанную в терминах языка описания данных

- функционирование спецификации программных модулей и набор возможных запросов к БД.

Процедуры: 1 определение набора таблиц из ER-модели и их документирование-для каждой сущности ER-модели создается таблица. Имя сущности – имя таблицы. Устанавливаются связи между таблицами посредством механизма первичных и внешних ключей. Структуры таблиц и установленные связи между ними документируются.

2 проверка логической модели данных на предмет выполнения всех транзакций, предусмотренных пользователями. Транзакция – набор действий, выполняемых отдельным пользователем или прикладной программой с целью изменения содержимого БД.

3 определение требований поддержки целостности данных и их документирование – эти требования представляют собой ограничения, которые вводятся с целью предотвратить помещение в БД противоречивых данных.

4 создание окончательного варианта логической модели данных и обсуждение его с пользователями – подготавливается окончательный вариант ER-модели , представляющей логическую модель данных.

31 физическое проектирование, цель, процедуры

Цель этапа физическ проектирования- описание конкретной реализации БД, размещаемой во внешней памяти компьютера. Процедуры физич проектир-я:1 проектир-ние таблиц БД средствами выбранной СУБД – осущ-ся выбор реляционной СУБД, которая будет использ-ся для создания БД, размещаемой на машинных носителях. Изучаются ее функциональные возможности по проектир-ю таблиц. Затем выполняется проектир-ние таблиц и схемы их связи в среде СУБД. Подготовленный проект БД описывается в сопровождаемой документации.

2 проектир-е физической организации БД. На этом шаге выбирается наилучшая файловая организация для таблиц. Выявляются транзакции, которые будут выполняться в проектируемой БД, и выделяются наиболее важные из них. Анализируется пропускная способность транзакций-кол-во транзакций, которые могут быть обработаны за заданный интервал времени, и время ответа – промежуток времени, необходимый для выполнения одной транзакции. Стремятся к повышению пропускной способности транзакций и уменьшению времени ответа. На основании указанных показателей принимаются решения об оптимизации производительности БД путем определения индексов в таблицах, ускоряющих выборку данных из базы, или снижения требований к уровню нормализации таблиц. Проводится оценка дискового объема памяти, необходимого для размещения создаваемой БД. Стремятся к его минимизации.

3 разработка стратегии защиты БД. БД- ценный корпоративный ресурс, поэтому орг-ции ее защиты уделяется много внимания. Для этого проектировщики должны иметь полное и ясное представление обо всех средствах защиты, представляемых выбранной СУБД.

4 орг-ция мониторинга функц-ния БД и ее настройка. После создания физического проекта БД организуется непрерывное слежение за ее функционированием. Полученные сведения об уровне производительности БД используются для ее настройки. Для этого привлекаются и средства выбранной СУБД.

32. Семантическая объектная модель. Пример объектной диаграммы.

Любая развитая семантическая модель данных, как и реляционная модель, включает структурную, манипуляционную и целостную части, главным назначением семантических моделей является обеспечение возможности выражения семантики данных.

Наиболее часто на практике семантическое моделирование используется на первой стадии проектирования базы данных. При этом в терминах семантической модели производится концептуальная схема базы данных, которая затем вручную преобразуется к реляционной (или какой-либо другой) схеме. Этот процесс выполняется под управлением методик, в которых достаточно четко оговорены все этапы такого преобразования.

Менее часто реализуется автоматизированная компиляция концептуальной схемы в реляционную. При этом известны два подхода: на основе явного представления концептуальной схемы как исходной информации для компилятора и построения интегрированных систем проектирования с автоматизированным созданием концептуальной схемы на основе интервью с экспертами предметной области. И в том, и в другом случае в результате производится реляционная схема базы данных в третьей нормальной форме.

Далее мы кратко рассмотрим некоторые черты одной из наиболее популярных семантических моделей данных - модель "Сущность-Связи" (часто ее называют кратко ER-моделью).

На использовании разновидностей ER-модели основано большинство современных подходов к проектированию баз данных (главным образом, реляционных). Модель была предложена Ченом (Chen) в 1976 г. Моделирование предметной области базируется на использовании графических диаграмм, включающих небольшое число разнородных компонентов. В связи с наглядностью представления концептуальных схем баз данных ER-модели получили широкое распространение в системах CASE. Основными понятиями ER-модели являются сущность, связь и атрибут.

Сущность - это реальный или представляемый объект, информация о котором должна сохраняться и быть доступна. В диаграммах ER-модели сущность представляется в виде прямоугольника, содержащего имя сущности.

Связь - это графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя сущностями. Эта ассоциация всегда является бинарной и может существовать между двумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь). Связь представляется в виде линии, связывающей две сущности или ведущей от сущности к ней же самой. При это в месте "стыковки" связи с сущностью используются трехточечный вход в прямоугольник сущности.. Обязательный конец связи изображается сплошной линией, а необязательный - прерывистой линией.

В изображенном ниже примере связь между сущностями БИЛЕТ и ПАССАЖИР связывает билеты и пассажиров. При том конец сущности с именем "для" позволяет связывать с одним пассажиром более одного билета, причем каждый билет должен быть связан с каким-либо пассажиром. Конец сущности с именем "имеет" означает, что каждый билет может принадлежать только одному пассажиру, причем пассажир не обязан иметь хотя бы один билет.

33. Сase-средства для моделирования данных.

CASE-средства (от Computer Aided Software/System Engineering) позволяют проектировать любые системы на компьютере. Необходимый элемент системного и структурно-функционального анализа, CASE-средства позволяют моделировать бизнес-процессы, базы данных, компоненты программного обеспечения, деятельность и структуру организаций. Применимы практически во всех сферах деятельности. Результат применения CASE-средств - оптимизация систем, снижение расходов, повышение эффективности, снижение вероятности ошибок.

Программные продукты:

Computer Associates

IBM Rational Software

CA ERwin Modeling Suite

Oracle Designer (входит в Oracle9i Developer Suite)

CASE (англ. Computer-Aided Software Engineering) — набор инструментов и методов программной инженерии для проектирования программного обеспечения, который помогает обеспечить высокое качество программ, отсутствие ошибок и простоту в обслуживании программных продуктов.

Также под CASE понимают совокупность методов и средств проектирования информационных систем с интегрированными автоматизированными инструментами, которые могут быть использованы в процессе разработки программного обеспечения.

В функции CASE входят средства анализа, проектирования и программирования. С помощью CASE автоматизируются процессы проектирования интерфейсов, документирования и производства структурированного кода на желаемом языке программирования.

Выделяют две основные концепции компьютерного программного обеспечения системы CASE: простые и «прозрачные» методы упрощения разработки программного обеспечения и/или его технического обслуживания; инженерный подход к разработке программного обеспечения и/или его технического обслуживания.

Типичными CASE инструментами являются: инструменты управления конфигурацией; инструменты моделирования данных; инструменты анализа и проектирования; инструменты преобразования моделей; инструменты редактирования программного кода; инструменты рефакторинга кода; генераторы кода.

В связи с наглядностью представления концептуальных схем баз данных ER-модели получили широкое распространение в CASE-средствах. Эти средства предназначены для автоматизированного проектирования реляционных баз данных. Широко распространены CASE-системы, позволяющие выполнять ER-диаграммы в соответствии со стандартом IDEF1X. К ним относятся, в частности, Erwin, Design/IDEF, Power Designer. CASE-средства позволяют строить ER-диаграммы в реальном масштабе времени, что дает возможность наглядно изучать концептуальную модель данных и перестраивать ее соответственно поставленным целям и имеющимся ограничениям.

34. Понятие СУБД. Архитектура СУБД.

Понятие. Система управления базами данных (СУБД) – это сов-сть языковых и програмн средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Современная СУБД содержит в своем составе программные средства создания баз данных (язык описания и манипулирования данными, визуальные средства, отладчики), средства работы с данными и сервисные средства. Функции элементов СУБД: - язык описания служит для преобразования логической модели в физическую; - язык манипулирования реализует операции над данными; - визуальные средства привлекаются в процессе проектирования графических объектов; - программы отладки соединяют и тестируют блоки программы управления, созданной БД; - средства работы с БД обеспечивают удобный интерфейс с пользователем; сервисные средства привлекают к работе с БД другие программы (эксель).

Архитектура. В среде СУБД можно выделить след. пять основных компонентов:

Аппаратное обеспечение. Одни СУБД предназначены для работы только с конкр типами ОС или оборудования, другие могут работать с широким кругом аппаратного обеспечения и различными ОС. Для работы СУБД обычно требуется некоторый минимум оперативной и дисковой памяти, но ее может быть недостаточно для достижения приемлемой производительности системы.

Программное обеспечение. Этот компонент включает операционную систему, программное обеспечение самой СУБД, прикладные программы, включая и сетевое программное обеспечение, если СУБД используется в сети. Обычно приложения создаются на языках третьего поколения, таких как С, COBOL, Fortran, Ada или Pascal, или на языках четвертого поколения, таких как SQL, операторы которых внедряются в программы на языках третьего поколения.

Данные – наиболее важный компонент с точки зрения конечных пользователей. База данных содержит как рабочие данные, так и метаданные, т.е. "данные о данных".

Процедуры, к которым относят инструкции и правила, которые должны учитываться при проектировании и использовании базы данных: регистрация в СУБД; использование отдельного инструмента СУБД или приложения; запуск и останов СУБД; создание резервных копий СУБД; обработка сбоев аппаратного и программного обеспечения, включая процедуры идентификации вышедшего из строя компонента, исправления отказавшего компонента (например, посредством вызова специалиста по ремонту аппаратного обеспечения), а также восстановления базы данных после устранения неисправности; изменение структуры таблицы, реорганизация базы данных, размещенной на нескольких дисках, способы улучшения производительности и методы архивирования данных на вторичных устройствах хранения.

Пользователи: клиенты БД, администратор БД, прикладные программисты. Более подробно этот компонент рассматривается в лекции №9 (Администрирование БД)

Подсистема средств проектирования представляет собой набор инструментов, упрощающих проектирование и реализацию баз данных и их приложений. Как правило, этот набор включает в себя средства для создания таблиц, форм, запросов и отчетов.

Подсистема обработки обеспечивает обработку компонентов приложений, созданных с помощью средств проектирования. Например, в Access 2003 имеется компонент, реализующий построение формы и связывающий элементы формы с данными таблиц.

Третий компонент СУБД – ее ядро (DBMS Engine) выполняет функцию посредника между подсистемой средств проектирования и обработки и данными. Ядро СУБД получает запросы от двух других компонентов, выраженные в терминах таблиц, строк и столбцов, и преобразует эти запросы в команды операционной системы, выполняющие запись и чтение данных с физического устройства.

Microsoft представляет два различных ядра для Access 2003: Jet Engine и SQL Server. Ядро Jet Engine используется для персональных и коллективных баз данных небольшого объема. Ядро SQL Server предназначено для крупных баз данных.

35. Возможности, предоставляемые СУБД пользователям. Производительность СУБД.

К основным функциям СУБД относятся: Ведение системного каталога, Системный каталог, или словарь данных, является хранилищем инф-ции, описывающей данные в БД (по сути, это "данные о данных", или метаданные). Обычно в системном каталоге хранятся следующие сведения:• имена, типы и размеры элементов данных;• имена связей;• накладываемые на данные ограничения поддержки целостности;• имена санкционированных пользователей, которым предоставлено праводоступа к данным;• внешняя, концептуальная и внутренняя схемы и отображения между ними;• статистические данные, например частота транзакций и счетчики обращений к объектам базы данных.

¨ Поддержка транзакций. Транзакция - набор действий, выполняемых отдельным пользователем или прикладной программой с целью доступа или изменения содержимого базы данных. Примерами транзакций может служить добавление в БД, обновление, удаление каких-либо сведений.

¨ Поддержка параллельной работы.

¨ Восстановление базы данных после сбоев. Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД.

¨ Контроль доступа к данным. СУБД должна иметь механизм, гарантирующий возможность доступа к базе данных только санкционированных пользователей.

¨ Поддержка обмена данными. СУБД в должны поддерживать работу в локальной сети, чтобы вместо нескольких разрозненных баз данных для каждого отдельного пользователя можно было бы установить одну централизованную базу данных и использовать ее как общий ресурс для всех существующих пользователей. Такая топология называется распределенной обработкой.

¨ Поддержка целостности данных. Целостность базы данных означает корректность и непротиворечивость хранимых данных. Она может рассматриваться как еще один тип защиты базы данных.

¨ Поддержка независимости от данных. Независимость от данных обычно достигается за счет реализации механизма поддержки представлений или подсхем. Физическая независимость от данных достигается довольно просто, так как обычно имеется несколько типов допустимых изменений физических характеристик базы данных, которые никак не влияют на представления.

Вспомогательные функции. предназначенны для администрирования базы данных, импорта и экспорта БД, мониторинга характеристик функционирования и использования базы данных, статистического анализа, реорганизации индексов, перераспределения памяти.

Приложения выполняют пять основных функций: 1. Создание, чтение, обновление и удаление представлений. 2. Форматирование представлений. 3. Реализация ограничений. 4. Обеспечение механизмов безопасности и контроля. 5. Реализация логики обработки информации. Производительность СУБД оценивается:

• временем выполнения запросов; • скоростью поиска информации в неиндексированных полях; • временем выполнения операций импортирования базы данных из других форматв; • скоростью создания индексов и выполнения таких массовых операций, как обновление, вставка, удаление данных; • максимальным числом параллельных обращений к данным в многопользовательском режиме; • временем генерации отчета. На производительность СУБД оказывают влияние два фактора:• СУБД, которые следят за соблюдением целостности данных, несут дополнительную нагрузку, которую не испытывают другие программы;• производительность собственных прикладных программ сильно зависит от правильного проектирования и построения базы данных.

36. Классификация СУБД. Режимы работы пользователя в СУБД.

По степени универсальности:

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо конкретную предметную область или на информационные потребности конкретной группы пользователей. Они не всегда позволяют добиться требуемой производительности и/или удовлетворить заданные ограничения по объёму памяти, предоставляемой для хранения БД.

Тогда - специализированную СУБД для данного конкретного применения. Примером специализированной СУБД может быть система IMBASE, используемая для автоматизации проектных и конструкторских разработок.

По типу модели данных,

• иерархические. Первой такая СУБД - система IMS (Information Management System) компании IBM,

• сетевые. Первой сетевой СУБД считается система IDS (Integrated Data Store), разработанная компанией General Electric немного позже системы IMS;

• реляционные. Первые коммерческие реляционные СУБД от компаний IBM, Oracle Corporation, Relation Technology Inc. и других поставщиков появились в начале 80-х годов. Реляционные СУБД просты в использовании, повышают производительность программистов при разработке прикладных программ, хорошо приспособлены для работы в архитектуре клиент/сервер, позволяют параллельную обработку БД, хорошо приспособлены к графическим пользовательским интерфейсам.

• объектно-реляционные (постреляционные). Объектно-реляционные СУБД продолжают использовать стандартный язык запросов для реляционных БД – SQL, но с объектными расширениями;

• объектно-ориентированные. В основе объектно-ориентированных СУБД лежит объектно-ориентированная модель обработки данных.

• многомерные, в основе которых лежит многомерная модель данных.

На самом общем уровне все СУБД можно разделить на:

- профессиональные (промышленные), которые представляют собой программную основу для разработки автоматизированных систем управления крупными экономическими объектами. (Oracle, DB2, Sybase, Informix, Inqres, Progress.)

- персональные (настольные). (DBASE,FoxBase, FoxPro, Clipper, Paradox, Access.)

«Режим» - определённый порядок работы или состояния компьютера или программы.

Возможна работа пользователя с СУБД в трех режимах:

1) Через меню системы. Он реализуется чаще всего в виде различных меню и диалоговых окон, с помощью которых пользователь постепенно уточняет, какие действия он хочет выполнить и какую информацию получить из БД. Для этого не надо знать языка СУБД.

2) Командный режим – интерактивный режим. Это способ реализации возможностей языка, т.е. непосредственное выполнение команд. Система выдаёт подсказку и ожидает ответа – ввод соответствующей команды. После ввода команды система осуществляет синтаксический контроль текста введённой команды и (при отсутствии ошибок) выполняет команду. Команда в процессе её выполнения может проводить собственный диалог с пользователем или выдавать конкретные сообщения. После выполнения текущей команды система постоянно выдаёт подсказку (приглашение) о готовности принять очередную команду. Обеспечивает более быстрый доступ к данным, но требует знания языка СУБД.

3) Программный режим. Обеспечивает организацию доступа к данным и управление ими из прикладных программ. Пользователь может писать программы на языке команд, который поддерживает СУБД, производить отладку и выполнение программ. Текст программы можно вводить с помощью встроенного текстового или любого другого редактора.

37. Функции СУБД

1. Ведение словаря данных ( систематизированного каталога)

Описывает метаданные:

• Имена, типы и максимальная длина

• Информация о связях

• Ограничения на данные

• Схемы данных

• Статистические данные

• Имена санкционированных пользователей и др.

1. Поддержка транзакций

Транзакция – набор действий, выполняемых пользователем или программой с целью изменения содержимого БД так, чтобы та не находилась в противоречивом состоянии.

Транзакция – последовательность операций над БД (с целью доступа или изменения содержимого), рассматриваемая СУБД как единое целое.

Изменения в БД фиксируются только при полном выполнении транзакций.

Виды

-простые (добавление, удаление, обновление сведений о некоем объекте)

-сложные (внесение в БД нескольких изменений).

Транзакции необходимы для поддержания логической целостности БД.

2. Восстановление БД после сбоев

Журнализация – «ведение» журнала изменений в БД. Обеспечивает надежность хранения данных во внешней памяти (призвано сохранять промежуточное состояние БД, необходимое для отката транзакций после сбоя)

Сбои:

- мягкие (незавершение работы одной транзакции)

- жесткие (потеря информации во внешней памяти)

Журнал – часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью(иногда поддерживаются 2 копии журнала, расположенные на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД.

При журнализации поддерживается стратегия «упреждающей» записи в журнал: запись об изменении любого объекта БД должна попасть в журнал раньше, чем измененный объект попадет во внешнюю память основной части БД.

Методы восстановления БД с использованием журнала транзакций

1) Накат – внесение изменений в сохраненную копию БД результатов всех завершенных транзакций согласно записям в журнале.

2) Откат – отмена изменений, произведенными в БД ошибочно или незавершенными транзакциями. Далее повторно запуск транзакции, которая выполнялась на момент сбоя.

3. Контроль доступа к данным

4. Поддержка индивидуальной работы

5. Поддержка распределения обработки данных (в сети)

6. Поддержка целостности данных

7. Поддержка независимости от данных (независимость программ от структуры данных)

8. Вспомогательные функции для: администрирования БД, импорта, экспорта БД, статистического анализа.

9. Управление данными во внешней памяти. Включает наличие необходимых структур внешней памяти для хранения данных БД и служебной информации.

10.Управление буферами оперативной памяти.

Причины буферизации данных в оперативной памяти:

-объем БД обычно значительно больше объема оперативной памяти

-если постоянно обращаться ко внешней памяти, то и СУБД будет работать со скоростью устройства внешней памяти.

Существуют отдельные направления развития СУБД, которые ориентированы на постоянное присутствие в оперативной памяти всей БД.

38. Направления развития СУБД: расширение множества типов обрабатываемых данных, интеграция технологий БД и web-технологий, превращение СУБД в системы управления базами знаний.

Направления развития:

1. Расширение множества типов обрабатываемых данных.

Работа не только с алфавитно-цифровым типом данных, но и графикой и звуком (подготовка мультимедийного объекта).

Объединение объектно-ориентированного и реляционного подхода:

-гибридные СУБД (должны представляться в виде объекта, но механизмы работы с ними реляционные).

-расширенный реляционный (реляционные механизмы управления данными расширяются объектно-ориентированными возможностями).

2. Интеграция технологий БД и web-технологий.

Web-мастера становятся фактически администраторами БД.

Многие web-узлы представляют собой аналоги приложений БД. Развивается архитектура клиент-сервер.

Осуществляют распределенное хранение информации и распределенную обработка данных.

Эти технологии формируют основу для создания новой платформы, которая ориентирована на доступ из любой точки.

Упрощается доступ к БД, экономятся время и деньги.

Упрощается создание новых услуг и т.д.

3.- Превращение СУБД в системы управления базами знаний.

База знаний - один или несколько специальным образом организованных файлов, хранящих систематизированную совокупность понятий, правил и фактов, относящихся к некоторой предметной области.

Для построения БЗ применяются методы искусственного интеллекта, специальные языки описания знаний и интеллектуальный интерфейс. БЗ являются основной содержательной частью интеллектуальных систем: информационных, обучающих, систем программирования, экспертных систем, где с их помощью представляются навыки и опыт экспертов-специалистов в данной предметной области.

39. Знания, их виды. Базы знаний. Экспертные системы

Знания-форма существования и систематизации рез-тов познават деят-сти человека.; субъект образ объект реальности, т.е. адекват отражение внеш и внутр мира в созн чел-ка в форме предст-ний, понятий, суждений, теорий. З. в шир. См. – сов-сть понятий, теор. построенй и представл. Знания в узк см. – данные, информация.Виды: 1. научн / вненаучн 2 неявн/скрыт, формализов, декларативные/процедурные. Св-ва: 1.внутр интерпретир-сть 2 структур-сть (кажд 1 может включаться в состав любой другой инфо. м\у отд 1-ми можно установить отношения: часть-целое, род-вид, элемент-класс) 3 связность (устан связи различн типа) 4 семантич метрика (находить знания, близкие уже к найденным) 5 активность (декларативная часть –пассивная, процедурная часть – активная, соединяем их _ знания активные). БЗ – 1 или неск спец образом организов файлов, хранящих систематиз сов-сть понятий, правил и фактов,(относ к предм обл) построение на основ инфо эксперта (исхдим из специфики знаний): 1. опис предм области; 2. выбор способа и модели представл знаний; 3. приобретение знаний.Модели представл знаний: 1.продукционн; 2. семантич сети; 3. фреймовая структ; 4. форм. логич модели.

40. Продукционные модели. База фактов. База правил. Работа машины вывода.

Модели представл знаний: 1.продукционн 2 семантич сети 3 фреймовая структ 4 форм. логич модели.Продукционн – продукц инфо явно выделена и описыв иными ср-вами, чем декларат инфо. В таких моделях осуществ вывод на знаниях. Модель позволяет представлять знания в виде предложений типа:Если (условие), то (действие). Записываются в виде: ЕСЛИ А1,А2,…,Аn ТО В.

В кач-ве условий: любая сов-сть суждений, объедин логич связями типа и/или.Условие=посылка.Дейст=вывод, закл. Условия А1, А2,…, Аn обычно называют фактами.

Описание предм обл строится на предпол об устр-ве предм обл: 1. ПО может быть описана в виде мн-ва фактов и правил; 2. правила описывают прич-следтв связи м\у фактами; 3. могут отражать след типы отнош-й: сит-действ, посылка-заключ, причина-следств. В продукционных системах используются 2 основн.способа реализации механизма вывода: прям. вывод, (от данных); обрат вывод (от цели).В 1-м случае идут от извест. данных и на каждом шаге вывода к этим фактам прим-ют все возм. правила, кот.порождают нов.факты, и так пока не будет порожден факт-цель. Во2ом случае вывод идет в обр направлении – от поставленной цели. Если цель согласуется с заключением правила, то посылку правила приним-т за подцель или гипотезу, и этот процесс повт-ся пока не будет получено совпадение подцели с известными фактами. «+»: 1. возм-сть построения на их основе информ систем модульной структуры 2 простота модификации 3 простота восприятия чел-ком 4 спос-сть к самообъясн-ю.«-»: 1. трудность сосставл продукц правил 2.труд-ть записи из-за констр типа ЕСЛИ, ТО.

41. Семантические сети. Виды отношений. Пример семантической сети.

Семантика-это наука, устанавл отношение между символами и объектами,кот они обозначают,т.е. наука,определяющая смысл знаков.Термин семантическая значит «смысловая», а семант сеть предстваляет собой ориентированыый граф, вершины кот. есть понятия, а дуги (ребра) – отношения между ними. В кач-ве понятий обычно выступают абстракт или конкр объекты, а отношения представляют собой связи типа: АКО-связи(A-Kind-Of=это),«имеет частью»(has part),«принадлежит». В основе конструкция, назыв семант сетью. Сеть модели формально можно задать в виде: H=<I, C1, C2….Cn, G> I – мн-во информац единиц C1….Cn – сно-во связей м\у единицами G – задает отношения м\у информ единицами и связями. Семант модели по типам связей: 1. классификац сети 2 функцион сети 3 сценарии связанных с типами отн между понятиями. По типам отн: бинарные, в кот отн связывают два объекта, и N-арные, в кот есть спец отн, связывающие более двух понятий. По кол-ву типов отн: однородные (с единств типом отн) и неоднородные (с разл типами отн) семант сети. «+» Данная модель лучше других соответсвует соврем представлениям об орг-ции долговременной памяти чел. «-» сложность орг-ции процедуры поиска вывода на семент сети. В семантических сетях часто используются также следующие отношения:функциональные связи (определяемые обычно глаголами «производит», «влияет»…); количественные (больше меньше, равно…); пространственные (далеко от, близко от, за, под, над…); временные (раньше, позже, в течение…); атрибутивные (иметь свойство, иметь значение); логические (И, ИЛИ, НЕ); лингвистические… Пример сем.сети:

42.Фреймы, их виды, структура. Сети фреймов. Примеры фреймов.

Фреймовая модель (ФМ).

Фиксируется жёсткая структура информационных единиц, называемая протовреймом.

Фрейм (англ. frame – рамка, каркас) – структура данных для представления некоторого концептуального объекта. Информация, относящаяся к фрейму, содержится в составляющих его слотах.

Слот - может быть терминальным (листом иерархии) или представлять собой фрейм нижнего уровня.

В общем виде он выглядит след. образом

(имя фрейма:

Имя слота1 (знач. слота 1)

……

Имя слота k (знач. cлота k))

Прим. (Список раб-ов:

Фамилия (знач. слота 1)

Год рожд. (зн.сл. 2)

Специальность (зн.сл. 3)

Стаж (зн.сл.4))

Фреймовое представл-ие данных позволяет отображать знания с помощью:

• Фрейм-структур(для обознач. объектов и понятий)

• Фрейм-ролей (для обознач.ролевых обяз-ей)

• Фрейм-сценариев(для обознач. поведения)

• Фрейм-ситуации(для обознач.режимов деятельности,состояний)

В качестве знач. слота могут выступать имя др. фрейма,что позволяет объединять фреймы в сеть.

Св-ва фреймов наследуются сверху вниз через АКО связи. Слот с именем АКО указывает на имя фрейма более высокого уровня иерархии.

В слоте могут храниться процедуры и правила:

- процедуры-демоны - запуск-ся автоматически при вып-нии некот.усл-ия

- процедуры-слуги – активиз-тся только по специальному запросу

Различают две сист. фрейма:

 Статич. (не м.б. изменены в процессе реш. зад.)

 Динамич. (это допустимо)

Спец. яз. представл. зн. в сетях фреймов (FRL-frame representation language) позволяют эффективно строить промышл-ые экспертные сист.

Фреймово ориентир-ые экспертные сист. Analyst, МОДИС

43.Формальные логические модели. Их примеры

В основе модели такого типа лежит формальн.сист., задаваемая 4-кой вида:

M=<T, P, A, B>

где Т - мн-во базовых элементов какой-либо природы(слова, буквы, конструктор, детали и т.д.),требующих наличие процедуры, позволяющей определить принадлежность элемента к этому мн-ву.

Р – мн-во синтаксич.правил,с пом-ью кот. из мн-ва базовых эл-ов строятся т.н. синтакс-и правильн. совок-ти.(из слов предлож-ия,из деталей машина)

А – аксиомы,подмножества синтаксич. правильных конструкций для кот. существ. процедура позв-яя опр-ить принадл. синтаксич.правильн. совок-ти или подмножеству аксиом.

В – мн-во правил вывода, примен-ся к аксиомам для получ. нов. синтакс-ки правильн. совок-ей, к кот. тоже можно применить правило вывода.

Логическая (предикатная)модель

– представл. знаний основано на алгебре высказываний и предикатов,на сист. аксиом этой алгебры и её правилах вывода

В логич.мод. знаний

• Слова,опис-щие сущн-ти предм.обл.-термы(конст-ты,перем-ые, ф-ции)

• Слова,опис-щие отнош-ия сущн-тей предикаты

Предикат – логическая N-арная пропорцион-ая ф-ция, определенная для предм.обл-ти и приним-ая знач. истинности либо ложности.

Пропозиционной – наз-ся ф-ция,кот. ставит в соотв-ие объектам из обл-ти опр-ия одно из истинностных знач.(«истина» «ложь»)

Логич. Мод.

 Удобны для предст-ия логич.возм-тей между фактами

 Формализованы

 Строги теоретически

 Для их исп-ия имеется удобн. и адекватн. Инструментарий (яз.логич.программир-ия)

Достоинства Логич. Мод.

1)В кач-ве «фундамента» исп-ся классич. аппарат мат. логики

2)Существуют достаточно эффективные процедуры вывода,реализованные на языке логич-ого программир-ия Пролог

3)В базе знаний можно хранить лишь мн-во аксиом,а все остальные знания получать из них.

44.Характеристика СУБД Micrоsoft Access 2003: тип, платформа, функциональные возможности, пользовательский интерфейс, настройка рабочей среды

Сист.управл-ия БД Mіcrosoft Access (MA) 2003 и ее основные возможности

Приложение MA – это настольн. сист. управл-ия реляц-ыми БД (СУБД), предназнач-ая для раб. на автономном персональном комп-ре(ПК) или локальной вычислит-ой сети под управл-ием семейства операц-ых сист. Microsoft Windows (Windows 2000, Windows XP и Windows Server 2003).

СУБД MA обладает мощными, удобными и гибкими ср-ами визуального проектир-ия объектов с пом-ью Мастеров, что позволяет польз-лю при min-ой предварительной подгот-ке быстро создать полноценную инф-ную сист. на ур-не таблиц, запросов, форм,отчетов.

К осн-ым возм-тям СУБД MA можно отнести следующие:

-Проектир-ие базовых объектов–двумерные таблицы с полями разных типов данных.

-Созд-ие связей между табл-ами,с поддержкой целостности данных, каскадного обновления полей и каскадного удаления записей.

-Ввод,хранение,просмотр,сортировка,измен-ие и выборка данных из таблиц с исп-ием различных ср-ств контроля инф-ии, индексир-ия таблиц и аппарата алгебры логики.

-Созд.,модификация и исп-ие производных объектов(запр-ов,форм,отчетов)

Пользовательский интерфейс MA2003

Интерфейс пользователя MА–это комплекс прогр-м,кот.реализует диалог в процессе работы пользователя с приложением Access.

После загрузки MA на экране появ-ся главное окно,в кот-ом размещ-ся окно БД. При 1-ом запуске Access в гл-ом окне вывод-ся обл.зад. в режиме «Приступая к раб.»,с пом-ью кот.можно открыть существ-ие БД и «Созд. файл».

При выборе команды «Созд. файл» в обл. зад. изм-ся режим на «Созд.Ф.».

При выборе ком-ы «Нов.БД» откр-ся окно диалога«Файл нов.БД», в кот. необх-мо выбрать имя диска и директории для хран-ия БД, а также имя БД (тип файла устанавливается по умолчанию «Базы данных MA»)и щелкнуть на кнопке «Создать», будет сохранен файл с расширением .mdb.

В гл.окне появ-ся окно БД с назнач-ым именем.В Access2003 для новых БД по умолчанию исп-ся формат файла Access 2000,необх-ый для обеспечения совместимости с БД предыдущих версий.Для того чтобы изм-ить формат файлов Access2000,необх-мо в меню гл. окна выбрать ком-ду «Сервис/Служебн.прогр-ы/Преобр-ать БД» и указать нужный формат.

Для изм-ия исп-ого по умолч-ию формата файлов при созд.нов. БД необх-о выбрать команду Сервис/Параметры,активиз-ать вкладку «Другие» и в списке«Формат файла по умолч-ию»выбрать из списка Access 2002—2003.

Гл окно приложения MA сост. из след-их обл-тей:-строка заголовка;-строка меню;-панель инструментов;-окно БД;-строка сост-ия.

1)В строке заголовка нах-тся системн. меню в виде пиктограммы,располож-ой слева от названия главного окна: «Microsoft Access».2)Строка меню содержит группы команд объед-ые по функцион-ому признаку:Файл,Правка,Вид,Вставка,Сервис,Окно,Справка.Команды, содерж-ие в меню аналогичны командам в редакторах Word,Excel и в др. прилож-ях Office.3)Панель инстр-ов.При запуске Access по умолчанию активиз-тся одна панель инструментов.На панели инстр-ов расположены наиб. часто исп-ые команды.Перед созд-ем БД необходимо ознаком-ся с главным меню и панелью инструментов.4) Окно БД имеет:строку заголовка;панель инструментов, на кот.расп-ены след-ие кнопки: Открыть – (открытие выдел-го объекта (табл., запр., формы,т.д.)в режиме стр);Конструктор(открытие выделенного объекта в режиме конструктора); Создать; Удалить; Крупные значки; Мелкие значки; Список; Таблица; панель "Объекты": табл.,запр-ы,формы,отч-ы,стр-ы, макросы,модули;обл. окна со списком возм-ых режимов созд-ия нов. объектов или просм-а,редактир-ия существ-их объектов(в этой обл-ти также отображ-ся списки имеющихся в этой базе табл.,форм,запр.и т.д.) 5) Строка сост.Наход-ся внизу гл. окна и предназн-на для вывода кратк. инф.о текущем режиме раб.

Панель "Объекты": Табл.–двумерные табл-ы,кот.исп-ся для хранения данных в реляц-ых БД. Данные хранятся в записях,кот.сост.из отдельных полей. Кажд.табл. содержит инф-ию о сущностях опр-ого типа(например, студентах). Запрос – ср-во для отбора данных,удовлетвор-их опр-ым усл-ям.С пом-ью запросов можно выбрать из БД только необх-ую инф-ию

Форма – ср-во,кот.позв-яет упростить процесс ввода/изм-ия данных в табл-ах БД,что обесп-ает ввод данных персоналом невысокой квалификации.

Отчет – ср-во,кот.позв-яет извлечь из БД нужн. инф-ию и представить ее в виде,удобном для восприятия,подгот-ить для распечатки отчет,кот. оформлен соотв-им образом.Стр-ы-стр-ы доступа к данным предст-яют собой спец-ую Web-стр, предназн-ую для просм-а и раб. через Интернет/интрасеть с данными, кот. хранятся в БД MA или БД MS SQL Server.Макрос-набор макрокоманд,созд-ый польз-ем для автомат-ции вып-ия конкр. операций.Модуль-объект,содерж-ий прогр-ы на яз.Visual Basic,примен-ые в некот. случаях для обраб. данных.

Обл. со списком возм-ых режимов созд. объектов.В этой обл.кроме списка реж-ов созд. объектов отображ-ся созд-ые объекты (таблицы,формы,т.д.),кот.можно просм-ать/редакт-ать.Для этого необх-мо выделить треб-ый объект,наприм.,табл.и нажать кнопку"Откр."/"Констр-ор".Нажатие кнопки “Откр.”активизирует режим табл.,в кот. можно просм-ать и редакт-ать данные в выбр-ой табл.Нажатие кн-ки“Констр-ор”откр-ает табл.в режиме констр-ра,предназн-ом для просм-а и изме-ия структ-ы табл.

45. Характеристика объектов базы данных.

СУБД Ассess ориентирована на работу с объектами БД, к которым относятся таблицы, запросы, формы, отчеты, страницы, макросы и модули. Таблица-основная структура, предназначенная для хранения информации в БД. По терминологии СУБД ее строки-это записи, а столбцы-поля БД. Записи идентифицируются по некоторой уникальной характеристике, включающей одно или несколько полей и называемой ключом. Cовременные СУБД позволяют хранить в таблицах данные разных типов: числа, тексты, даты, денежные значения, графические изображения, гиперссылки и др. Запрос-требование на: отбор данных, хранящихся в таблицах(на выборку);выполнение вычислений над данными(перекрестный запрос);изменения в БД(запрос на удаление, на обновление, на добавление, на создание таблицы).Форма-созданный на экране шаблон, используемый для ввода, просмотра и редактирования записей БД. Существуют простые и составные формы. Составная включает в себя другие формы. Формы могут содержать различные элементы управления: надписи, поля, списки, флажки, переключатели, кнопки, вкладки, линии, рисунки и тд. Отчет-отображение на экране или на принтере информации из БД в виде удобном для ее восприятия и анализа пользователем. В отчете можно сортировать и группировать данные, осуществлять расчеты в строках и проводить итоговые вычисления над группами строк и над всеми строками с использованием статистических функций. Отчеты также могут быть составные. Страница доступа к данным-диалоговая Web-страница, которая поддерживает динамическую связь с БД и позволяет просматривать, редактировать и вводить данные в базу, работая в окне браузера Internet Explorer 5.0. На страницах доступа к данным может размещаться форма или интерактивный отчет. Страницы, содержащие форму, позволяют вводить новые записи в базу данных, изменять значения полей в записях базы, удалять записи из базы. Страницы, содержащие отчет, дают возможность управлять составом отчета в процессе его просмотра. В интерактивном отчете имеются кнопки развертывания групп и кнопки их сворачивания, которые позволяют превратить отчет в краткую сводку или отобразить на экране интересующиеся пользователя подробности. Макрос-последовательность макрокоманд для автоматизации выполнения операций в среде Access без программирования. Модуль-программа для работы с БД, написанная на языке Visual Basic for Applications 6.0 (VBA).

46. Типы обрабатываемых данных и выражения.

Создавая компьютерную БД, пользователь вводит свои данные в ее поля. При этом он должен прежде всего описать эти поля согласно требованиям Access:присвоить имена полям, указать их тип и свойства (которые позволят управлять сохранением, обработкой и отображением данных поля). Полям присваиваются имена с учетом следующих требований: имя должно содержать не более 64 символов; запрещается использование точки, восклицательного знака, апострофа, квадратных скобок и управляющих символов с кодами от 0 до 31.В поля БД можно вводить данные следующих типов:

Текстовый. В поля такого типа помещают текст или комбинацию текстовых и числовых значений. Объем текста не должен превышать 255 символов.

Поле МЕМО. Длинный текст (до 65535) символов.

Числовой. Числовые данные, используемые в математических вычислениях, за исключением денежных расчетов. Размеры числовых полей-1,2,4,8,12 байтов. Дата/время. Значения даты и время. Даты из диапазона от 100 по 9999год.Денежный.Денежные значения. Их максимальная точность составляет 15 знаков от десятичной запятой и 4 знака справа от нее. Счетчик. Уникальные последовательные с шагом 1 номера, автоматически вставляемые при вставке записи в БД. Логический. Поля, которые могут иметь только одно значение из пары значений, таких как Да/Нет, Истина/Ложь или Вкл/Выкл. Поле объекта ОLE. Объекты других приложений, которые могут быть связаны или внедрены в таблицу. Гиперссылка. В полях этого типа хранятся гиперссылки-путь к файлу на жестком диске либо адрес в сети интернет или интранет. Набор допустимых свойств для поля зависит от того, какого типа данные будут хранится в поле: Размер поля. Определяет максимальную длину текстового или числового поля. Для числового поля часто используемыми являются значения: байт-целые числа от 0 до 255;целое-целые числа от 32768 до 32767;длинное целое-целые числа от 2147483648 до 2147483647. Применяются и другие значения: одинарное с плавающей точкой, двойное с плавающей точкой, действительное. Формат поля. Определяет способ отображения текста, чисел, дат и значений времени на экране и на печати. Число десятичных знаков. Дает возможность указывать для чисел количество дробных знаков. Маска ввода. Задает маску ввода, облегчающую ввод данных в поле. Подпись. Определяет текст, который выводится в подписях полей в таблицах, запросах, формах, отчетах. Значение по умолчанию. Позволяет указать значение, автоматически вводящееся в поле при создании новой записи. Условие на значение. Определяет множество значений, которые можно вводить в поле таблицы. Сообщение об ошибке. Позволяет указать текст сообщения, выводящегося на экран при вводе недопустимого значения. Обязательное поле. Указывает, требует ли поле обязательного ввода значения. Пустые строки. Определяет, допускается ли ввод в текстовое поле пустых строк. Индексированное поле. Позволяет создать индекс для поля, ускоряющий поиск и сортировку в таблице. Сжатие Юникод для данного поля. Указывает, используется ли кодировка Unicode.

Выражения используются при выполнении многих операций(например, при определении условий в запросах).Выражение-комбинация значений и операторов, дающая определенный результат. В качестве значений в выражениях используют литералы, константы, функции и идентификаторы. Литерал-фактическое значение в виде числа, текстовой строки, даты. Константа-не изменяющееся значение(Yes,No,Null,True,0,1,2). Функция-небольшая программа, которая всегда возвращает значение, являющееся результатом расчетов или выполнения других операций. К функции обращаются по имени, за которым в круглых скобках указывают ее аргументы. Имеются и безаргументные функции, например Date(). Определено множество типов функций: статистические, математические, даты/время, текстовые, финансовые и др. Идентификатор-ссылка на значение поля, элемента управления или свойства. Например Forms![]![].DefaultValue. Символ «!» предопределяет ссылку на открытую форму, на открытый отчет или их элемент управления, а символ «.»-на свойства форм, отчетов и элементов управления. Оператор-операция над значениями. В выражениях можно встретить следующие виды: арифметические(+,-,*,/,^(возведение в степень),%);операторы сравнения(=, >, <, >=(больше или равно), <=(меньше или равно), <>(не равно); логические операторы AND(логическое умножение), OR(логическое сложение), NOT(логическое отрицание); текстовый оператор: & (слияние строковых значений). Пользователь имеет возможность создавать выражения с помощью построителя выражений или путем набора на клавиатуре. Процесс создания выражения сводится к последовательному выбору в разделе необходимых значений-констант, функций, идентификаторов,- и вставке их в поле выражения. Литералы набираются на клавиатуре.

47. Инструментальные средства для создания базы данных и ее приложений.

СУБД Access имеет разнообразные инструментальные средства, дающие возможность непрофессиональным пользователям решать задачи без использования языка запросов или языка программирования VBA. Для автоматизации создания объектов БД (за исключением модулей) в Access используются специализированные средства, называемые конструкторами. Конструктор предоставляет пользователю ряд инструментальных средств, с помощью которых можно быстро и просто создавать и модифицировать объекты БД. Для конструирования макета формы, отчета, страницы используется панель элементов, появляющаяся при вызове конструктора. В Access имеется также множество мастеров, используемых для создания объектов БД и выполнения специальных операций. Мастер задает пользователю ряд вопросов и на основе его ответов строит законченный объект БД или осуществляет определенную операцию. Приложения базы данных включают такие объекты для работы как формы, отчеты, Web-страницы и прикладные программы. Формы, отчеты и страницы можно создавать с помощью средств, поставляемых в комплекте с СУБД (в СУБД имеются средства конструирования таких объектов, называемые элементами управления). Прикладные программы должны быть написаны либо на входном языке СУБД (например модули в Access), либо на одном из стандартных языков программирования и затем с помощью СУБД соединены с базой данных.

48. Технология создания базы данных: описание структуры таблиц, установка связи между таблицами, заполнение таблиц данными.

Таблица-структура, предназначенная для хранения информации в базе данных. В Access можно создавать таблицу в режиме таблицы с помощью Мастера или Конструктора. Создание таблицы в режиме таблицы наиболее просто, так как от пользователя требуется присвоить полям стандартной таблицы имена полей собственной таблицы, заполнить эти поля данными и дать имя таблице. Создание таблицы с помощью Мастера сводится к созданию новой таблицы на основе образца таблицы из деловой или личной сферы. Конструктор таблиц используется для создания структуры таблицы, и при работе с ним от пользователя требуется: присвоить имена полям; указать тип данных, вводимых в поля; задать определенные свойства полям, которые позволят управлять сохранением и отображением данных поля. Имена полей могут включать любую комбинацию букв, цифр и пробелов и специальных знаков, за исключением точки, восклицательного знака, апострофа и квадратных скобок и не должны начинаться с пробела. Набор свойств зависит от того, какого типа данные будут храниться в поле. Конструктор таблиц позволяет также модифицировать структуру таблицы. Связь между таблицами используется для объединения записей таблиц при корректировке базы данных, при конструировании многотабличных запросов, форм, отчетов, страниц доступа к данным. Она устанавливается посредством связи полей, обычно имеющих одинаковые имена и типы данных в обеих таблицах. Таблица, которая связывается с другой по ключевому полю, называется главной. Таблица, с которой связывается главная таблица, называется подчиненной. Поле главной таблицы, по которому устанавливается связь, называется первичным ключом, а поле подчиненной таблицы-внешним. В Access возможно реализация трех типов связей. Связи 1:1 реализуются явно, а связь М:М возможно только с помощью третьей, связующей таблицы. В случае связи 1:1 записи с некоторым значением первичного ключа может соответствовать только одна запись с таким же значением внешнего ключа. В случае связи 1:М записи с некоторым значением первичного ключа записей может соответствовать несколько записей с таким же значением внешнего ключа. В случае связи М:М записи с некоторым значением первичного ключа может соответствовать несколько записей с таким же значением внешнего ключа, а записи с некоторым значением внешнего ключа может соответствовать несколько записей с таким же значением первичного ключа. Заполнение таблицы данными осуществляется в режиме таблицы. В этом режиме возможно также редактирование, поиск, сортировка и фильтрация данных, а также изменение вида таблицы. При создании таблицы необходимо учесть следующее. Связь 1:1 создается, когда оба связываемых поля имеют уникальные значения. Уникальные значения имеет ключевое поле и поле, для которого задано свойство «Индексированное поле» со значением Да (Совпадения не допускаются). Связь 1:М создается в том случае, когда только одно из связываемых полей является уникальным - ключевым или имеющим свойство «Индексированное поле» со значением Да (Совпадения не допускаются).

49. Корректировка базы данных (каскадные операции).

В СУБД Access при установке связи между таблицами пользователь задает требование обеспечения целостности данных и возможности каскадных операций. К каскадным операциям относятся: -каскадное обновление связанных полей. Оно означает, что изменение значения ключа в записи главной таблицы должно приводить к автоматическому изменению значений внешнего ключа в подчиненных записях; -каскадное удаление связанных записей. Оно означает, что удаление записи из главной таблицы приводит к автоматическому удалению всех связанных записей. Корректировка структуры таблицы осуществляется в режиме Конструктора таблицы. В окне Базы данных таблица открывается в данном режиме кнопкой на панели инструментов. Переход в этот режим из окна таблицы происходит по команде Вид/Конструктор или щелчком по кнопке Вид панели инструментов. В режиме Конструктора можно: переименовывать поля; изменять их тип; свойства; порядок следования; удалять поля и вставлять новые. Если изменения касаются ключевых полей, участвующих в связи, то прежде необходимо отменить эту связь в окне Схема данных. В режиме таблицы возможны следующие операции: просмотр подчиненных записей; ввод значений в поля записей таблицы и их редактирование; вставка и удаление полей и записей таблицы; переименование, изменение порядка следования и скрытие полей; поиск и замена значений полей; сортировка и фильтрация записей; проверка правописания текста; изменение вида таблицы (шрифтовое оформление, изменение высоты строк и ширины столбцов, отображение/скрытие линий сетки, выбор их цвета и вида, выбор фона, оформление таблицы(обычное, приподнятое, углубленное), цвета и вида ее границы). При выполнении данных операций осуществляется перемещение по записям с помощью кнопок перехода по записям.

50 Работа с таблицей в режиме таблицы

Операции со значениями полей и их выполнение

Наименование операции Обеспечение действия и команды

Редактирование значения поля Щелчок на значение поля

Поиск значения поля Выделение поля Правка/найти

Замена значения поля Выделение поля Правка/ Заменить

Операции с записями и их выполнение

Добавление записи Ввод команды Вставка/Новая запись

Удаление записи Выделение записи Правка/ Удалить

Сортировка записей Выд. поля по кот. Будут сортироваться записи Записи/Сортировка

Фильтр по выделенному Выд. знач. Поля Записи/Фильтр/Фильтр по выделенному

Обычный фильтр Записи/Фильтр/Изменить фильтр,выбр. знач. по кот. Будет осуществл. Отбор записей, Фильтр/Применить фильтр

Расширенный фильтр Записи/Фильтр/Расширенный фильтр, ввести условие отбора, Фильтр/Применить фильтр

Отображение подчиненных записей для записи главной табл. Выбор подч. Табл. Вставка/Подтаблица

Отображение всех подчин. записей в главн. табл Формат/Подтаблица/Развернуть все

Операции со столбцами и их выполнение

Переименование столбца Двойн. щелчок на заголовке столбца

Удаление столбца Выдел. Столбца Правка/Удалить столбец

Вставка столбца Выдел. столбец перед кот осуществл. вставка Вставка/Столбец

Скрытие столбца Выд. столбца Формат/Скрыть столбцы

Перемещение столбца Выд. столбца,ухват мышью заголовок столбца и указание его нового расположения

Закрепление столбца Выдел. столбца, кот д.б. крайним левым при прокрутке табл. в право, Формат/Закрепить столбцы

51 Конструирование запросов выбора, перекрестного запроса, запросов на внесение изменений в базу данных.

Запрос – это задание на извлечение данных из таблиц БД, на выполнение вычислений над данными БД, на внесение изменений в БД.

Запрос на выборку является наиболее часто используемым типом запроса. Он дает возможность: включать в результирующую таблицу поля из одной или нескольких таблиц в нужном порядке; выбирать записи, удовлетворяющие различным условиям отбора; осуществлять вычисления над полями БД (создавать вычисляемые поля); группировать записи и находить для групп записей, для всех записей итоговые значения по некоторым полям с помощью статистических функций

Открытие окна Конструктора запроса в окне База данных производится

следующим образом:

выбрать объект Запросы  [Создать] 

окно Новый запрос  выбрать Конструктор  [ОК] 

окно Добавление таблицы  выбирать таблицы, из которых необходимо

извлечь данные, и нажимать [Добавить]  [Закрыть].

Перекрестный запрос представляет собой специальный запрос итогового типа.

Создание с помощью конструктора начинается с открытия окна конструктора запроса. В этом окне в бланк запроса последовательно перетаскиваются:

Поля, значения которых будут заголовками строк перекрестной таблицы; поле, значения которого будут заголовками столбцов перекрестной таблицы; поле, по которому подводится итог с использованием статистической функции.

Затем выполняется команда Запрос/Перекрестный. В р-те в бланке запроса появятся 2 новые строки : Групповая операция и Перекрестная таблица.Для полей со значениями в роли заголовков строк выбир. Заголовки строк,а для полей со знач. В роли заголовков столбцов-заголовки столбцов. В строке групповая операция для поля, по которому подводится итог, из раскрывающегося списка выбирается необходимая статистическая функция.

Запросы на внесение изменений в базу данных.

1) запрос на удаление – удаляет группу записей из одной таблицы или нескольких взаимосвязанных таблиц БД, для которых задано каскадное удаление связанных записей;Если м-ду таблицами установл. Связь с обеспечением целостности данных, но без каскадного удаления зап., то прежде составляется запрос на удаление записей за подчиненной табл., а затем-из главной. Из подчин. табл в окне констр. Запроса вводится команда Запрос/Удаление. Если м-ду табл уст. Связь с обеспеч целосн данных и с каскадн. Удал зап,то созд запрос на удал записей только из главной табл. Запро/Удажение. В бланк запр. Перетаск. Поля, участвующие в усл отбора записей на удал., и задаются условия отбора.

2) запрос на обновление – служит для изменения значений полей таблицы;

Запрос/Обновление. В бланке запроса появится нов строка Обновление. Затем в бланк запроса перетаскиваются все поля таблиц. Для полей, подлежащих обновлению, в строке Обновл. задаются выражения, знач. которых будут новыми значениями обновляемых полей. При необходимости обновления значений полей только в нек. записях задаются условия их оборота.

3) запрос на добавление – производит добавление записей из одной таблицы в другую таблицу; В кач-ве источника запроса указывается таблица, из кот. добавл. забиси в др. табл. Запрос/Добавление.

4) запрос на создание таблицы – создает новую таблицу на основе всех или части данных из одной или нескольких таблиц БД. Данный запрос может применяться для архивирования старых записей или создания резервных копий таблиц. Запрс/Создание таблицы. Указывается имя создаваемой таблицы и место куда ее поместить. Затем из списков полей перетаскиваются в бланк запроса поля, кот должны быть в этой табл., и при необходимости задаются условия отбора записей.

52 Конструирование формы: простой, с вкладками, составной, управляющей (с кнопками)

простая

Открытие окна Конструктора формы в окне База данных производится

следующим образом:

выбрать объект Формы [Создать] 

окно Новая форма выбрать Конструктор и выбрать из раскрывающегося списка источник данных – таблицу или запрос [OK]

добавьте еще разделы "Заголовок формы" и "Примечание формы" по команде Вид /Заголовок /примечание формы расширьте разделы окна Конструктора, перетащив правую границу любого из них до вертикальной полосы прокрутки;

Примечание. Изменить высоту разделов можно, перетащив нижнюю границу раздела вверх или вниз. перетащите все поля из списка полей в "Область данных" – дважды щелкните по заголовку списка, ухватите мышью выделенные поля и отпустите их в середине "Области данных". В ней отобразятся поля и их надписи (слева). Это связанные элементы управления;

С вкладками

Откройте окно Конструктора формы, указав нужный источник данных

Затем выполните следующее:

вставьте в раздел "Область данных" элемент управления "Вкладка", щелкнув по кнопке (Вкладка) панели элементов, а затем в этом разделе; на текущую вкладку перетащите из списка полей нужные поля; задайте имя вкладке – дважды щелкните по имени Вкладка1, в появившемся окне Вкладка в строке "Имя" наберите Название1 и закройте это окно; перейдите на вкладку Вкладка2, перетащите на нее из списка полей поля ..; задайте имя текущей вкладке – Название2;сохраните форму с именем С ВКЛАДКАМИ.

Составная

Создайте подчиненную форму следующим образом:

откройте окно Конструктора формы, не забыв указать источник данных 1;

перетащите из списка полей все поля в "Область данных"; расположите поля в строку, а их надписи – вверху,над соответствующими полями;

сохраните созданную форму с именем1.Создайте составную форму следующим образом:

откройте окно Конструктора формы, не забыв указать источник данных 2; добавьте разделы "Заголовок формы" и "Примечание формы", используя пункт меню Вид. В "Заголовок формы" введите текст заголовка формы; перетащите из списка полей все поля в "Область данных"; восстановите окно Конструктора формы (уменьшите размер), щелкнув по его кнопке; ухватите мышью в окне База данных значок подчиненной формы 1 и

переместите его в "Область данных", распахните окно формы и перейдите в режим формы;сохраните созданную форму с именем СОСТАВНАЯ.

С кнопками Откройте окно Конструктора формы с помощью ярлыка "Создание формы в режиме конструктора" и выполните следующее:

включите (если не включена) кнопку (Мастера);щелкните по кнопке (Кнопка) панели элементов, а затем в "Области данных". Откроется первое окно Мастера создания кнопок В нем:

на 1-м шаге в поле "Категории" выберите действие, закрепляемое за

кнопкой формы, – Работа с формой, а в поле "Действия" – Открыть

форму и [Далее];на 2-м шаге выберите форму, открываемую по нажатии создаваемой кнопки [Далее];на 3-м шаге переключатель оставьте в положении Открыть форму и показать все записи и [Далее];на 4-м шаге переключатель поставьте в положение Текст и наберите

текст, помещаемый на кнопку формы [Готово];

53. Конструирование отчета с вычислениями в строках, с частными и общими итогами.

Отчет – отображение на бумаге или на экране информации из БД в виде, удобном для ее восприятия и анализа пользователем. В отчете можно сортировать и группировать данные, осуществлять расчеты в строках и проводить итоговые вычисления над группами строк и над всеми строками с использованием статистических функций. Отчет может основываться на таблице или запросе и представлять сложные зависимости между различными наборами данных. Он может быть составным – включать другие отчеты. Access предоставляет большие возможности по оформлению отчетов: шрифтовое, фоновое и цветовое оформление, обрамление, рисунки, деловая графика, вставка объектов других приложений. Существует 3 способа создания отчета: с помощью Конструктора, Мастера отчетов и автоматическое создание – автоотчет. Конструктор дает возможность самостоятельного проектирования отчетов. Мастер отчетов позволяет создать отчет на основе ответов пользователя на вопросы, касающиеся структуры, содержания и оформления отчета. Автоотчет создает отчет в столбец и ленточный. Для создания отчета с помощью Конструктора необходимо: открыть окно База данных / вкладка Отчеты / [Создать] /окно Новый отчет / выбрать Конструктор и указать источник отчета - таблицу или запрос / [OK]

Окно конструктора отчета содержит такие инструментальные средства конструирования: • панель Конструктора с набором графических кнопок, которая включается/выключается по команде Вид/Панели инструментов; • разделы проекта, в которых размещают различные графические объекты, определяющие вид и содержание отчета. Эти графические объекты называют элементами управления; • панель элементов управления, включаемая/выключаемая по команде Вид/Панель элементов; • список полей таблицы или запроса, служащих источником данных для отчета. Он включается/выключается по команде Вид/Список полей; • сетка, отображаемая в разделах проекта для удобства проектирования. Она включается/ выключается по команде Вид/Cетка; • линейки – горизонтальная и вертикальная, включаемые/выключаемые по команде Вид/Линейка. Они также предназначены для удобства проектирования.

По умолчанию в окне Конструктора отчета выводится раздел проекта Область данных, в котором размещают поля БД из таблицы или запроса, а также вычисляемые поля. Кроме данного раздела при конструировании могут быть востребованы и другие разделы: • Заголовок отчета и Примечание отчета, включаемые/выключаемые по команде: Вид / Заголовок и Примечание отчета; • Верхний колонтитул и Нижний колонтитул, включаемые/выключаемые попарно по команде Вид / Колонтитулы. При необходимости группировки строк в отчете в окно Конструктора отчета должны быть добавлены еще два раздела: Заголовок группы и Примечание группы. Они включаются/выключаются по команде: Вид / Сортировка и группировка. В разделе Заголовок группы отображается заголовок для групп строк отчета. Данный раздел вставляется перед Областью данных. Раздел Примечание группы служит для итоговых вычислений для групп строк и вставляется после Области данных.

Спроектированный отчет может быть предварительно просмотрен в одном из двух представлений: общий вид и страничный вид. Общий вид (команда Вид/Образец) позволяет оценить внешний вид отчета, не вникая в подробности. Страничный вид дает возможность увидеть отчет таким, каким он будет после печати (Вид / Предварительный просмотр). Отчет можно сохранить по командам: Файл / Сохранить как (или Сохранить), или произведя закрытие окна Конструктора. Печать отчета можно выполнить с помощью команды Файл/Печать. Установка параметров печати осуществляется перед печатью по команде Файл / Параметры страницы.

54. Создание статических Web-страниц из объектов базы данных. Конструирование страниц доступа к данным.

Статическая Web-страница – это Web-страница, которая отображает данные из базы в состоянии на момент создания Web-страницы.Ее можно создавать для объектов базы данных – таблицы, запроса, отчета, экспортируя их содержимое в HTML-файл.

Страница доступа к данным – это диалоговая Web-страница, которая поддерживает динамическую связь с базой данных и позволяет просматривать, редактировать и вводить данные в базу.Страница доступа к данным сохраняется не в базе данных, а в HTML-файле. В базе данных хранится лишь указатель на этот файл – ярлык.

На странице доступа к данным может размещаться форма или интерактивный отчет.Страницы, содержащие форму, позволяют вводить новые записи в базу данных, изменять значения полей в записях базы, удалять записи из базы.Страницы, содерж интерактивный отчет, дают возможность управлять составом отчета в процессе его просмотра. В интерактивном отчете имеются кнопки развертывания групп (кнопки со знаком +) и кнопки их сворачивания (кнопки со знаком –), которые позволяют превратить подробный отчет в краткую сводку или, наоборот, отобразить на экране интересующие пользователя подробности. Возможна также сортировка и фильтрация записей.На стр доступа к данным могут размещаться: надписи, поля, раскрывающиеся списки, списки, флажки, переключатели, графические изображения, диаграммы, электронные таблицы, гиперссылки, элемент "бегущая строка", линии, прямоугольники, панели перехода по записям и др. Страницам доступа к данным могут назначаться темы, что обеспечивает их более привлекательное оформление. Существует следующие способы создания страницы доступа к данным: в автоматическом режиме, с помощью Мастера, путем изменения существующей Web-страницы и с помощью Конструктора. Создание с помощью Конструктора требует навыков манипулирования объектами, расположенными на странице доступа к данным: их выделения, перемещения, выравнивания, изменения размеров. Просмотреть созданную страницу можно в Access, а также в браузере Internet Explorer 5.0 и выше. Чтобы статические Web-страницы и страницы доступа к данным были доступны пользователям Интернет или Интранет, они должны размещаться на Web-сервере сети, а база данных – на сервере сети.

55. Конструирование макросов связанных и не связанных с событиями, различных по структуре.

Макрос – это набор из одной или нескольких макрокоманд, каждая из которых выполняет определенное действие. Назначение макросов – автоматизация часто выполняемых операций без написания программ.

Макросы могут быть разные по структуре. Макрос, в котором макрокоманды выполняются последовательно, одна за другой, называется линейным. Макрос, в котором отдельная макрокоманда или набор макрокоманд выполняются в зависимости от выполнения некоторого условия, называется макросом с условием. Макрос, в котором объединены несколько логически связанных макросов, называется групповым. Макрос, в котором есть многократное выполнение другого макроса, называется макросом с циклом.

Существуют макросы связанные с событиями и не связанные с ними. Событие – это изменение состояния объекта БД, в момент возникновения которого можно изменить стандартный порядок обработки объекта и определить свою, нестандартную реакцию. События делятся на восемь категорий:

• окна формы, отчета (например, Открытие);данных (например, Изменение);фокуса ввода (например, Вход); клавиатуры (например, Нажатие клавиши);мыши (например, Нажатие кнопки);печати (например, Страница); ошибки (например, Ошибка);таймера (например, Таймер).

В Access только формы и отчеты являются объектами, для которых определены события. Для обработки событий разрабатываются макросы, которые классифицируются на:

• макросы, связанные с событиями элементов управления в форме;

• макросы, связанные с событиями раздела формы;

• макросы, связанные с событиями формы;

• макросы, связанные с событиями раздела отчета;

• макросы, связанные с событиями отчета.

Макросы создаются с помощью Конструктора макросов.

56. Назначения, стандарты и достоинства языка SQL

SQL – непроцедурный яз, который сочетает возможность яз: - Определение данных; - Манипулирование данными; - Запросов.

SQL представляет собой некоторые комбинации реляционных исчислений кортежей и расширение реляционной алгебры.

SQL используется для реализации всех функций, которые в СУБД: - Организация в данных; - Чтение данных; - Обработка; - Управление доступом; - Совместное использование данными; - Поддержание целостности данных .

SQL обеспечивает доступ данных в 2-х режимах: - Интерактивные; - Программные

Цель стандартизации – переносимость приложений между различными СУБД.

В стандарте ANSI/ISO определены наиболее простые условия цельности данных (например: обязательность данных, уникальность первичных ключей). Более сложные условия (деловое правило) не определены в стандарте и реализуются по-разному.

SQL 1 (1980) содержит только описание яз. определения структуры БД в реализации СУБД различными подходами:

• Созданная в ходе процесса установки ПО (Oracle) таблица пользователя всегда помещается в единую общесистемную БД

• С помощью специальных программы – утилиты (Ingress)

• оператором Create data base (SQL Server)

SQL 2 (1992)

• Существенно более полная и охватывает практически все необходимые для реализации аспекты:

• Манипулирование схемой БД

• Управление транзакциями и сессиями

• Подключение к БД

• Динамическое SQL

• Определеныь общие требования к системному каталогу

• Не требует, чтобы СУБД в точности поддерживала требуемый набор системных наборов.

SQL 3 (1993)

• Содержит механизм триггеров

• Поддержка типов данных, определяемых пользователем

• Поддержка курсоров

• Расширенные средства подключение и транзакции

• Поддержка обновляемых результирующих наборов

SQL 2003

• Расширение типов данных (MXL - документ)

• Табличные функции

• Расширенные возможности Create table

• Новый оператор Merge

• Вложенные таблицы

Достоинства SQL

• Легко для понимания

• Наличие стандартов

• Универсальное программное средство управление данными

• Независимость от СУБД

• Переносимость с одной вычислительной системы на другую

• Реализационная основа – единственный яз для реляционной БД

• Обеспечения интерактивного и программного доступа к данным

• Возможность различного представления данных в БД для различных пользователей

• Обеспечение администрирования и защиты БД

• Работа с распределенной БД

• Поддержка возможности динамического определения данных

• Полноценный яз для работы с БД

57. Структура команды SQL

Каждая команда SQL начинается с действия – ключевого слова или группы слов, описывающих выполняемую операцию. Например, INSERT (добавить), DELETE (удалить), COMMIT (завершить), CREATE TABLE (создать таблицу).

Примечание. В языках программирования ключевое слово – название, зарезервированное для определенных целей, например, названий команд, устройств и т.п.

После действия может следовать одно или несколько предложений. Предложение описывает данные, с которыми работает команда, или содержит уточняющую информацию о действии, выполняемом командой. Каждое предложение начинается с ключевого слова, такого как, например, WHERE (где), FROM (откуда), INTO (куда), HAVING (имеющий). Многие предложения содержат имена таблиц и полей БД; некоторые – константы и выражения.

Имена таблиц, полей и пользователей должны содержать от 1 до 18 символов, начинаться с буквы и не содержать пробелов или специальных символов пунктуации. В качестве имен нельзя использовать ключевые слова SQL.

Пример команды SQL:

58. Типы данных и выражения SQL

Типы данных

• Символьный тип данных содержащий буквы, цифры, специальные символы

CHAR или CHAR (n) – символьные строки фиксированные данные

VARCHAR (n) – символьные строки

Целые числа

INTЕGER или INT – целое для решения которого отводится, как байта

SMALLINT – короткое целое (2 байта)

FLOAT – число плавающих точек

DECIMAL (p) – аналогично FLOAT с числовым значение цифр р

DECIMAL (p, n) – аналогично предыдущим, р – общее количество десятичных чисел

• Денежный тип

MONEY (p, n) – аналогично типу DECIMAL (p, n)

Дата и время

DATE - дата

TIME - время

INTERVAL – временный интервал

DATETIME – момент время

• Двоичные данные

BINARY

BYTE

BLOB – хранить данные любого объема в двоичном коде

• Последовательный тип

SERIAL – тип данных на основе INTEGER позволяющий сформировать уникальные значения

• Выражения

Арифметические выражения

+, -, *, %, /, ^,

Логические операции

AND – логическое умножение

OR – лог сложение

NOT –лог отриц

Текстовые операции

& - слияние слов

Пример выражения

Kol*Price

(Kol*Price)/8200

AVG

Язык SQL оперирует терминами: таблица, строка, столбец или колонка.

Полное имя таблицы: имя _ владельца.имя_таблицы

Полное имя столбца: имя _ владельца.имя_столбца

Основной яз SQL составляет операции, условно разбитые на несколько групп.

Категории операторов SQL:

• Date Definition Language (DDC)

• Date Manipulation Language (DML)

• Date Control Language (DCL)

• Transaction Control Language (TCL)

• Cursor Control Language (CCL)

Возможности языка SQL по: определению данных, внесению изменений в базу данных, извлечению данных из базы.

К категории описание данных относятся команды, позволяющие создавать, изменять и уничтожать БД и объекты БД, такие как таблицы и представления.

К категории внесение изменений в БД относятся команды, позволяющие добавлять, удалять и модифицировать данные в таблицах.

Категория извлечение данных состоит из одной команды SELECT, являющейся основной, наиболее часто используемой командой языка SQL. Эта команда применяется при формировании всех запросов выбора.

Операторы DDL (Data Definition Language) – операторы определения объектов БД.

 Create Schema – создать схему;

 Create Table – создать таблицу;

 Drop Schema – удалить схему;

 Alter Table – изменить таблицу;

 Drop Table – удалить таблицу;

 Create View – создать представление;

 Drop View – удалить представление.

Операторы DML (Data Manipulation Language) – операторы манипулирования данными.

 Select – отобрать строки из табл.;

 Insert – добавление строки в табл.;

 Update – изменить строки в табл.;

 Delete – удалить строки в табл.

Понятие и типы транзакций. Обработка транзакций в SQL.

Транзакция (Т.) - это неделимая, с точки зрения воздействия на СУБД, последовательность операций манипулирования данными.

Типы Т.: простые (обновление сведений о некотором объекте); сложные (внесение В БД нескольких изменений).

Простые транзакции характеризуется 4 классическими свойствами: атомарность; согласованность; изолированность; долговечность (прочность).

Атомарность – Т. должна быть выполнена в целом или не выполнена вовсе.

Согласованность - гарантирует, что по мере выполнения Т., данные переходят из одного согласованного состояния в другое, т.е. Т. не разрушает взаимной согласованности данных.

Изолированность - означает, что конкурирующие за доступ к БД Т. физически обрабатывается последовательно, изолированно друг от друга, но для пользователей это выглядит так, как будто они выполняются параллельно.

Долговечность - если Т. завершена успешно, то те изменения, в данных, которые были ею произведены, не могут быть потеряны ни при каких обстоятельствах.

Для обеспечения целостности данных используется средства обработки Т. – команды Commit и Rollback. Commit сообщает об успешном окончании Т., а Rollback – о неуспешном и необходимости отмены всех изменений внесенных в БД в рез-те выполнения Т. Эти команды не поддерживаются в СУБД Access.

59. Управление доступом к данным в SQL.

К категории управление доступом относятся команды для осуществления административных функций, присваивающих или отменяющих право (привилегию) использовать таблицы в БД определенным образом. Каждый пользователь БД имеет определенные права по отношению к объектам БД. Права – это те действия с объектом, которые может выполнять пользователь. Права могут меняться с течением времени: старые могут отменяться, новые – добавляться. Стандартом языка SQL предусмотрены следующие права:

• SELECT – право читать таблицу;

• INSERT – право добавлять данные в таблицу;

• UPDATE – право изменять данные таблицы;

• DELETE – право удалять данные из таблицы;

• REFERENCES – право определять первичный ключ.

DCL (Data Control Language) – операторы защиты и управления данными.

 Create Assertion – создать ограничение;

 Drop Assertion – удалить ограничение;

 Grant – предоставить привилегии пользователю или приложению для манипулирования данными;

 Revoke – отменить привилегии пользователю или приложению.

Пользователь, создавший таблицу, является ее владельцем. Как владелец, пользователь имеет все права на таблицу и может назначить права для работы с ней другим пользователям. Кроме владельца, права может назначать администратор БД.

60Встраивание SQL в прикладные программы.

Язык SQL можно использовать при написании прикладных программ на определенных языках программирования исключительно для управления БД. По мере надобности в эти программы «встраиваются» команды SQL .

Цель встроенных SQL – объединение возможностей языка программирования с реализованными посредством SQL механизмами работы со структурированными данными в БД.

- команды SQL помещают в исходный код главной программы; - им предшествует фраза ЕХЕСSQL (Execute SQL); - далее устанавливаются некоторые команды, которые являются специальными для вложенной формы SQL.

Для вставки команды SQL в текст, написанный на другом языке, перед окончательной компиляцией необходимо выполнить прекомпиляцию.

Программы, называющиеся прекомпиляторами (препроцессорами), просматривают текст программы с преобразованием в форму SQL, удобную для исполнения базовым языком.

Обычно транслятор преобразует программу из исходно текста в исполняемый код.

Для пересылки данных из БД в программу используются спец. Команды SQL: Declare, Open, Fetch, Close, предназначенные для работы с курсором – переменной, связанной с запросом.

Declare – описывает выполняемый запрос и связывает имя курсора с результатом запроса. Определяет набор записей, в который будут возвращены результаты запроса.

Open – дает команду СУБД начать выполнение запроса и создавать таблицу результатов запроса.

Fetch – считывает данные запроса в переменную прикладной программы (считывает курсор из результатов запроса).

Close – прекращает доступ к таблице результатов запроса и ликвидирует связь между курсором и этой таблицей.

63. Диалекты языка SQL в СУБД.

Несм. на наличие междунар-го станд-та ANSI SQL, многие компании, занимающиеся разработкой СУБД, вносят изменения в язык SQL. Каждая из реализаций языка SQL в конкретной СУБД называется диалектом. Ф-ии, к-ые добавляются к стандарту языка разработчиками коммерческих реализаций – это расширения. Нп, в стандарте языка SQL определены конкретные типы данных, которые могут хран-ся в бд. Во многих реализациях этот список расширяется за счет дополнений. 3 уровня соответствия стандарту ANSI/ISO — начальный, промежуточный и полный. Произв-ли СУБД (Oracle, Microsoft, Borland, Informix, Sybase) применяют реализации SQL, отвечающие как минимум начальному уровню и содержащие некоторые расширения, специфические для данной СУБД. Не существует двух совершенно идентичных диалектов. И поскольку разработчики вводят в сис-мы все новые средства, они расширяют свои диалекты языка SQL, в рез-те чего отдельные диалекты больше отличаются друг от друга. достоинства : более широкие возм-сти по срав-ию со станд-том SQL, нп, больше типов данных, большее количество команд, больше дополнительных возможностей у имеющихся команд. Кроме того, такие нестандартные возм-сти языка со временем могут быть вкл. в стандарт. Недостаток в том, что различия в синтаксисе реализаций SQL затрудняют перенос приложений из одной системы в другую. В широко распространенных в настоящее время СУБД используются следующие диалекты языка SQL: PL/SQL – в СУБД Oracle; Transact-SQL – в СУБД Microsoft SQL; Informix-SQL – в СУБД Informix; Jet SQL – Microsoft Access. Язык Jet SQL почти соответствует стандарту ANSI SQL. Основные различия языков Jet SQL и ANSI SQL состоят в следующем:

они имеют разные наборы зарезервированных слов и типов данных;

разные правила применимы к оператору Between, используемому для определения условий выборки записей;

подстановочные знаки ANSI и Microsoft Jet, которые используются в операторе Like, различны;

язык Jet SQL обычно предоставляет пользователю большую свободу, например, разрешается группировка и сортировка по значению выражения;

язык Jet SQL позволяет использовать более сложные выражения.

64. эволюция концепций обработки данных

осн. компоненты обраб-ки данных:

обработка данных

формировка сортировка агрегирование вычисления

подготовка отчётов

периодических по запросу

Обработ

Обработка данных со временем эволюционировала. можно выделить следующие этапы: 1) обработка БД на мэйнфреймах с помощью СУБД; 2)обработка БД с помощью сис-м удаленной обработки данных; 3) обработка локальных БД на ПК с пом. настольных СУБД; 4) исп-ие сис-м совместного исп-ия (работа с централизованной бд с пом. сетевых версий настольных СУБД); 5)исп-ие клиент/серверных сис-м; 6) исп-ие сис-м обработки распределенных бд.

65. системы удалённой обработки (суо)

вся обработка происходит на 1 компе, пользователи работают с терминалами. Часть ОС, управляющая связью принимает запросы и передаёт их соответствующим прикладным прогам. Проги обращаются к СУБД, кот-я выполняет операции с БД , используя ту часть ОС, кот-ая отвечает за обработку данных. Когда транзакция завершается, подсис-ма управ-ия связью возвращает рез-ты пользователям, сидящим у терминалов.

66. Системы совместного использования файлов. Обработка запросов в них. Недостатки систем.

Файловый сервер БД

Копия БД СУБД компьютерного пользователя

Файловый сервер обеспечивает функционирование той части СУБД, которая осуществляет управление данными в БД.

Пользовательские приложений и сетевая СУБД размещаются и функционируют на компьютере пользователя и обращаются к файловому серверу по мере необходимости.

При использовании сетевой СУБД:

1. СУБД на каждой рабочей станции посылает запросы файловому серверу за данными.

2. Все данные из БД пересылаются на компьютер пользователя

3. СУБД на компьютере пользователя выполняет задание.

Функции сервера: хранение данных.

Функции клиента: запросы к файловому серверу, обработка данных, отправка данных обратно серверу.

При работе с файловым сервером вся ответственность по хранению и целостности БД лежит на СУБД и сетевой операционной системе.

Достоинства:

-низкая стоимость и высокая скорость разработки

-невысокая стоимость обновления и изменения ПО

Недостатки:

-большой сетевой трафик (полные копии БД перемещаются по сети с сервера на комп. клиента)

-снижение производительности при обработке больших объемов информации

-выполнение запроса к БД и управление целостностью осуществления на рабочей станции

-сложность поддержки целостности и восстановления БД на сервере

-на каждой рабочей станции должна находиться сама сетевая версия настольной СУБД, что требует наличия больших объемов операционной системы на комп. пользователя.

Файлово-серверная технология перемещаема исключительно при работе с небольшим объемом данных, т.к. в противном случае могут наблюдаться большие задержки работы сети и пользователей компьютеров.

С ростом мощности компьютеров росла и сложность ПО. Появилась необходимость структуризации программ, т.е. выделения отдельных частей, отвечающих за бизнес-логику и интерфейс пользователей.

Функции «типовых» приложений обработки данных:

-ввод и отображение данных

-функциональная обработка – реализация алгоритма решения задач пользователя

-манипулирование данными БД в рамках приложений-обычно реализуется средствами SQL

-функции управления информационными ресурсами

-управление процессами обработки.

67. Настольные СУБД, их достоинства и недостатки.

Настольные СУБД используют в модели вычислений с сетью и файловым сервером (архитектура «файл-сервер»).

Достоинства настольных СУБД:

• они являются простыми для освоения и использования;

• обладают дружественным пользовательским интерфейсом;

• ориентированы на класс ПК, на самую широкую категорию пользователей – непрофессионалов;

• обеспечивают хорошее быстродействие при работе с небольшими БД.

Недостатки настольных СУБД:

• при росте объемов хранимых данных и увеличении числа пользователей снижается их производительность и могут возникать сбои при обработке данных;

• контроль за целостностью совершается внутри пользовательского приложения, что может вызывать нарушение целостности данных;

• очень малая эффективность работы в компьютерной сети.

Известно более десятка настольных СУБД. Наиболее популярными, исходя из числа проданных копий признаются DBASE, Visual DBASE, Paradox, Microsoft FoxPro, Visual FoxPro, Access.

68. Клиент/серверные системы: клиенты, серверы, клиентские приложения, серверы баз данных.

Наиболее эффективную работу с централизованной БД обеспечивает архитектура клиент/сервер. Клиент/серверная система состоит из множества компьютеров, объединенных в сеть. Компьютеры, называемые клиентами, занимаются обработкой прикладных программ. Компьютеры, называемые серверами, занимаются обработкой БД. На сервере сети размещается БД и устанавливается мощная серверная СУБД – сервер баз данных. Сервер БД – это программный компонент, обеспечивающий хранение больших объемов информации, ее обработку и представление ее пользователям в сетевом режиме. На компьютере-клиенте приложение-клиент формирует запрос к БД. Серверная СУБД обеспечивает интерпретацию запроса, его выполнение, формирование результата запроса и пересылку его по сети на клиентский компьютер. Клиентское приложение интерпретирует его необходимым образом и представляет пользователю. Клиентское приложение может также посылать запрос на обновление БД и серверная СУБД внесет необходимые изменения в БД.

69. Функции клиентского приложения и сервера БД при обработке запросов. Преимущества клиент/серверной обработки.

В архитектуре клиент/сервер функции клиентского приложения и серверной СУБД разделены. Функции клиентского приложения разбиваются на следующие группы:

• ввод-вывод данных (презентационная логика) – это часть кода клиентского приложения, которая определяет, что пользователь видит на экране, когда работает с приложением;

• бизнес-логика – это часть кода клиентского приложения, которая определяет алгоритм решения конкретных задач приложения;

• обработка данных внутри приложения (логика базы данных) – это часть кода клиентского приложения, которая связывает данные сервера с приложением. Для этой связи используется процедурный язык запросов SQL, с помощью которого осуществляется выборка и модификация данных в серверных СУБД.

Сервер баз данных в общем случае осуществляет целый комплекс действий по управлению данными. Основными среди них являются следующие:

• выполнение пользовательских запросов на выбор и модификацию данных и метаданных, получаемых от клиентских приложений, функционирующих на ПК локальной сети;

• хранение и резервное копирование данных;

• поддержка ссылочной целостности данных согласно определенным в БД правилам;

• обеспечение авторизованного доступа к данным на основе проверки прав и привилегий пользователя;

• протоколирование операций и ведение журнала транзакций.

Преимущества клиент/серверной обработки:

• уменьшается сетевой трафик, так как через сеть передаются только результаты запросов.

• груз файловых операций ложится в основном на сервер, который мощнее компьютеров-клиентов и поэтому способен быстрее обслуживать запросы. Как следствие этого, уменьшается потребность клиентских приложений в оперативной памяти.

• поскольку серверы способны хранить большое количество данных, то на компьютерах-клиентах освобождается значительный объем дискового пространства для других приложений.

• повышается уровень непротиворечивости данных и существенно повышается степень безопасности БД, так как правила целостности данных определяются в серверной СУБД и являются едиными для всех приложений, использующих эту БД.

• имеется возможность хранения бизнес-правил (например, правил ссылочной целостности или ограничений на значения данных) на сервере, что позволяет избежать дублирования кода в различных клиентских приложениях, использующих общую базу данных.

70. Характеристики серверов баз данных.

Современные серверные СУБД:

• существуют в нескольких версиях для различных платформ, как правило, для различных коммерческих версий UNIX – Solaris, HP/UX. Многие производители также выпускают версии своих серверов баз данных для Windows NT Workstation Windows 95/98, а также версии для Linux;

• в большинстве случаев поставляются с удобными административными утилитами;

• осуществляют резервное копирование и архивацию данных и журналов транзакций;

• поддерживают несколько сценариев репликаций;

• позволяют осуществлять параллельную обработку данных в многопроцессорных системах. Серверы, допускающие параллельную обработку, разрешают нескольким процессорам обращаться к одной БД, что обеспечивает высокую скорость обработки транзакций;

• поддерживают создание хранилищ данных и OLAP. Хранилище данных – это совокупность данных, полученных прямо или косвенно их информационных систем, которые содержат текущую и деловую информацию, а также из некоторых внешних источников.

• выполняют распределенные запросы и транзакции;

• дают возможность использовать различные средства проектирования схем данных – универсальные или ориентированные на конкретную СУБД;

• имеют средства разработки клиентских приложений и генераторы отчетов;

• поддерживают публикацию баз данных в Интернет;

• обладают широкими возможностями управления пользовательскими привилегиями и правами доступа к различным объектам БД.

К современным серверам баз данных относятся Oracle 9 (Oracle), MS SQL Server 2000 (MS), Informix (Informix), Sybase (Sybase), Db2 (IBM).

71. Механизмы доступа к данным базы на сервере.

Все серверные СУБД имеют клиентскую часть, которая обращается к БД посредством СУБД. Между клиентским прилож. и СУБД не существует прямой связи и дополнительно встраиваются программные модули, позволяющие клиентскому приложению получать доступ к БД, создаваемым с помощью разных СУБД. Такие модули называются механизмами доступа к данным.Существует 2 основных способа доступа к данным из клиентских приложений: использование прикладного интерфейса и использование универсального программного интерфейса. Прикладной программный интерфейс (API) предст. соб. набор функций, вызываемых из клиентского приложения. Он может работать только с СУБД данного производителя и при ее замене придется переписывать значительную часть кода клиентского приложения.Универсальный механизм доступа к данным обеспечивает возможность использования одного и того же интерфейса для доступа к разным типам СУБД. Обычно он реализован в виде специальных дополнительных модулей, называемых драйверами. Наиболее распространенным программным интерфейсом, обеспечивающим доступ к данным конкретной базы данных является ODBC фирмы Microsoft. Для доступа к данной конкретн. СУБД, кроме клиентск. части необходимо приложение ODBC и драйвер. ODBC – открытый стандарт совместимости БД, разработанный в 1990-х для предоставления независимого от СУБД способа обработки информации из реляц БД. ODBC – интерфейс, с помощью которого прикладн проги могу обращ-ся к БД и обраб-ть независ от СУБД способом. ODBC-драйвер выполняет все вызовы ODBC-функций и «переводит» их на язык источника данных. СУБД хранит и выводит данные в ответ на запросы со стороны ODBC-драйвера. Приложение ODBC – для определения доступа источника данных для конкрет. компа и описания источн. данных. Задание ODBC-источника данных является действием, которое осуществляется средствами операционной системы, управляющей компьютером. Источник данных – структура дан. ODBC, идентифицирующая БД и СУБД, которая ее обрабатывает. С его помощью могут быть заданы: 1.пользовательский – ист. дан., доступный только текущему пользователю на текущем компьютере; 2.файловый – фал, кот. может совместно использоваться пользователем БД; 3.системный – источник данных, доступный всем пользователям и службам текущего компьютера. Преимущества: - простота разработки приложения; - позволяет создавать распределенные гетерогенные приложения без учета конкретной СУБД – приложения становятся независимыми от СУБД.

Недостатки: - снижение скорости доступа к данным; - увеличение времени обработки запросов; - предварит инсталляция и настройка ОДВС на кждом рабочем месте; - представляет доступ только к SQL-ориентированным БД.

OLEDB и ADO – осн. часть универс-го мех. доступа к данным фирмы Майкрософт, позволяющ. осуществить доступ к реляцион. и нереляцион. источн. данных. OLEDB – реализация разработанного Майкрософт объективного стандарта OLE. Для доступа к источнику дан. С пом. OLEDB треб-ся на клиентском компе установаить провайдер для данной СУБД. Механизм доступа к данным ADO: – высокоуровнев. программн. интерфейс для доступа к дан. из приложения; - Содержит набор объектов, исп-емых для соединения с источником дан., чтения, добавления и модификации данных.

72. Понятие и архитектура РаБД. Гомогенные и гетерогенные РаБД. Стратегии распределения данных в РаБД.

РаБД – набор логически связанных между собой разделяемых данных и их описаний, которые физически распределены по нескольким компьютерам ( узлам) в некоторой компьютерной сети. Каждая таблица в РАБД может быть разделена на некоторое количество частей, называемых фрагментами. Фрагменты могут быть горизонтальными, вертикальными и смешанными. Горизонтальные фрагменты - подмножества строк, а вертикальные – подмножества столбцов. Фрагменты распределяются на одном или нескольких узлах. С целью улучшения доступности данных и повышения производительности системы для отдельных фрагментов может быть организована репликация – поддержка актуальной копии некоторого фрагмента на нескольких различных узлах. Репликаты – множество различных физических копий некоторого объекта БД, для которых в соответствии с определенными в БД правилами поддерживается синхронизация с некоторой «главной копией». Существуют несколько альтернативных стратегий размещения данных в системе: раздельное (фрагментированное) размещение, размещение с полной репликацией и размещение с выборочной репликацией. Раздельное размещение БД разбивается на непересекающиеся фрагменты, каждый из которых размещается на одном из узлов системы. Отказ на любом из узлов вызовет утрату доступа только к той части данных, которая на нем хранилась. Размещение с полной репликацией предусматривает размещение полной копии всей БД на каждом из узлов системы. Следовательно, надежность и доступность данных, а также уровень производительности системы будут максимальными. Размещение с выборочной репликацией представляет собой комбинацию методов фрагментации, репликации и централизации. Одни массивы данных разделяются на фрагменты, тогда как другие подвергаются репликации. Все остальные данные хранятся централизованно. Благодаря своей гибкости, именно эта стратегия используется чаще всего. Инфа о распределении данных хранится в каталоге распределения данных и использ-т при выполнении распреде запросов и транзакций для определения к какой копии фрагмента нужно обратиться, чтобы их выполнить.

На репликацию БД влияют: - размер БД; - частота использования БД; - затраты, связанные с синхрониз транзакций и их частей при обеспеч достаточной отказоустойч-ти, связ с репликац данных.

РаБД можно классифицировать на гомогенные и гетерогенные. Гомогенной РаБД управляет один и тот же тип СУБД. Гетерогенной РаБД управляют различные типы СУБД, использующие разные модели данных – реляционные, сетевые, иерархические или объектно-ориентированные СУБД. Гомогенные РаБД значительно проще проектировать и сопровождать. Кроме того, подобный подход позволяет поэтапно наращивать размеры РаБД, последовательно добавляя новые узлы к уже существующей РаБД. Гетерогенные РаБД обычно возникают в тех случаях, когда независимые узлы, управляемые своей собственной СУБД, интегрируются во вновь создаваемую РаБД. РаСУБД – комплекс программ для управления РаБД, позволяющие сделать распределяемость данных «позрачной» для конечных пользователей. Основная задача РаСУБД – обеспечить интеграцию локальн БД, чтобы польз-ль имел доступ ко всем БД как к единой БД.

73. Распределенные СУБД (РаСУБД). Двенадцать правил К. Дейта. Работу с РаБД обеспечивают распределенные СУБД. РаСУБД – комплекс программ, предназначенный для управления распределенной БД и позволяющий сделать распределенность информации «прозрачной» для конечного пользователя. Компоненты РаСУБД: - рабочие станции (узлы); - сетев оборуд и ПО; - коммуникац оборуд; - диспетчер транзакци; - диспетчер данных; - планировщик. Осн. Св-ва РаСУБД: 1.Прозрачность расположения дан. 2.Гетерогенность системы 3.Прозрачность сети 4.Поддержка респределенных запросов, изменений, транзакций 5.Безопасность 6.Универсальность доступа. Причины неэффективности РаСУБД: 1.Снижение произв-ти обработки; 2.Длительная блокировка изменяемых данных при выполнении распред-их транзакций; 3.Обеспесение совместимости дан; 4.Выбор схемы размещ. системных каталогов; 5. Обеспеч. совсместим-ти СУБД разных типов и поставщиков; 6.Увеличение потребителей в ресурасах. В РаСУБД должно существовать хотя бы одно глобальное приложение, поэтому любая РаСУБД должна имеет следующие особенности: 1.набор логически связанных разделяемых данных; 2.сохраняемые данные разбиты на некоторое количество фрагментов; 3.между фрагментами может быть организована репликация данных; 4.фрагменты и их реплики распределены по различным узлам; 5.узлы связаны между собой сетевыми соединениями; 6.работа с данными на каждом узле управляется локальной СУБД. СУБД на каждом узле способна поддерживать автономную работу локальных приложений. 12 правил К. Дейта (1987) Основой этих правил является то, что РАБД должна восприниматься пользователем точно так же, как и привычная централизованная БД. 1. Локальная автономность. локальные данные принадлежат локальным владельцам; все локальные процессы остаются чисто локальными; все процессы на заданном узле контролируются только этим узлом. 2. Отсутствие опоры на центральный узел. В системе не должно быть ни одного узла, без которого система не сможет функционировать. 3. Непрерывное функционирование. В идеале в системе не должна возникать потребность в плановой остановке ее функционирования. 4. Независимость от расположения. Пользователь должен получать доступ к базе данных с любого узла, причем получать доступ к любым данным, независимо от того, где они физически сохраняются. 5. Независимость от фрагментации. Пользователь должен получать доступ к данным независимо от способа их фрагментации. 6. Независимость от репликации. Пользователь не будет иметь средств для получения прямого доступа к конкретной копии элемента данных, а также не должен заботиться об обновлении уже имеющейся копии. 7. Обработка распределенных запросов. Система должна поддерживать обработку запросов, ссылающиеся на данные, расположенные более чем на одном узле. 8. Обработка распределенных транзакций. Система должна поддерживать выполнение транзакций. 9. Независимость от типа оборудования. Система должна быть способна функционировать на оборудовании с различными вычислительными платформами. 10. Независимость от сетевой архитектуры. 11. Независимость от операционной системы. 12. Независимость от типа СУБД.

74. Обработка Ра Запросов. РаСУБД должна находить наиб эф-ные стратегии выполнения запросов. В распределенной среде запрос на доступ к Д преобраз в упорядоченную последовательность операций локальных БД. В централизованной среде выполнение запроса на доступ к Д представляет собой упорядоченную последовательность операций БД. Для обеспечения целостности в оперативных системах используют 2 механизма:

1)Мех-м двухфазной фиксации транзакций – при ее выполнении БД проходит последовательно через 2 этапа:

*захват всех объектов Д на всех серверах к которым имело место обращения от имени транзакций

*либо происходят все изменения на всех серверах, либо в случае ошибки, откат к состоянию в котором находилось БД до выполнения первого этапа.

2)Мех-м асинхронного тиражирования Д – обработка Д выполняется локально, а распределенные Д копируются на тот сервер, где они должны использоваться.

Преимущества РаСУБД:

1. Отражение структуры организации.

2. Разделяемость и локальная автономность.

3. Повышение доступности данных.

4. Повышение надежности.

5. Повышение производительности.

6. Экономические выгоды.

7. Модульность системы.

Недостатки РаСУБД:

1. Повышение сложности самой РаСУБД

2. Увеличение стоимости на приобретение и сопровождение РаСУБД.

3. Проблемы защиты Д, сетевых соединений разграничения доступа к Д.

4. Усложнение контроля целостности данных.

5. Отсутствие стандартов.

6. Недостаток опыта применения распределенных систем

7. Усложнение процедуры разработки БД.

8. Сложность управления.

Ingres, Oracle.

75.Типы интерфейса доступа к Д базы. Все серверные СУБД имеют клиентскую часть, которая обращается к БД посредством СУБД. Между клиентским приложением и СУБД не существует прямой связи и дополнительно встраиваются программные модули, позволяющие клиентскому приложению получать доступ к БД, создаваемым с помощью разных СУБД. Такие модули называются механизмами доступа к данным.

Существует два основных способа доступа к данным из клиентских приложений: использование прикладного интерфейса и использование универсального программного интерфейса.

Прикладной программный интерфейс (API – Application Programming Interface) представляет собой набор функций, вызываемых из клиентского приложения. Он может работать только с СУБД данного производителя и при ее замене придется переписывать значительную часть кода клиентского приложения. Прикладной программный интерфейс различен для разных СУБД.

Универсальный механизм доступа к данным обеспечивает возможность использования одного и того же интерфейса для доступа к разным типам СУБД. Обычно он реализован в виде специальных дополнительных модулей, называемых драйверами.

Наиболее распространенным программным интерфейсом, обеспечивающим доступ к данным конкретной базы данных является ODBC (Open Database Connectivity) фирмы Microsoft. В рамках ODBC программное приложение непосредственно взаимодействует с диспетчером драйвером, посылая ему ODBC-вызовы. Диспетчер драйверов отвечает за динамическую загрузку нужного ODBC-драйвера, через который обращается с серверу баз данных. ODBC-драйвер выполняет все вызовы ODBC-функций и «переводит» их на язык источника данных. СУБД хранит и выводит данные в ответ на запросы со стороны ODBC-драйвера.

Задание ODBC-источникаданных является действием, которое осуществляется средствами операционной системы, управляющей компьютером.В операционной системе Windows в Панели управления предусмотрен пункт Исочники данных ODBC (32 разр) из которого вызывается Администратор источников данных ODBC. С его помощью могут быть заданы:

• пользовательский DSN – источник данных, доступный только текущему пользователю на текущем компьютере;

• файловый DSN – источник данных, которые могут применять совместно различные пользователи, у которых установлены одинаковые ODBC-драйверы;

• системный DSN – источник данных, доступный всем пользователям и службам текущего компьютера.

76. OLAP-технология и хранилища данных. Отличия ХД от базы данных. Классификация ХД. Технологические решения ХД. Программное обеспечение для разработки ХД.(неполн)

ХД- предметно-ориентированная, интегрированная содержащая историю Д не разрушающая совокупность Д, предназначенная для поддержки принятия управленческих решений.

Осн св-ва ХД:

-предметная ориентация

-интеграция

-поддержка хронологии

-неизменяемость

Недостатки:

1.При создании ХД возникают проблемы с необходимостью состыковать различные обороты

2.Производить настройку ОС и СУБД

3.Разрабатывать схемы Д, индексы запросы и процедуры загрузки Д.

OLAP (опер. аналит. обраб.)

Конечному пользователю предоставляется ряд аналитических и навигационных ф-ций:

*расчеты и вычисления по нескольким измерениям, иерархиям и/или членам

*анализ трендов

*выборка подмножеств Д для просмотра на экране

*углубление в Д для просмотра инфы на более детализированном уровне

*переход к летальным Д лежащим в основе анализа

*повороты таблицы отражаемых Д

В настоящее время используются различные типы хранения многомерных Д:

*MOLAP-все хранятся в многомерной БД,

*ROLAP-детальные Д хранятся в реляционной БД, агрегаты- в спец служебных таблицах этой же БД

*HOLAP – детальные Д хранятся в реляционной БД, агрегаты в многомерных БД.

Многомерность в OLAP-приложения может быть разделена на три уровня:

-многомерное представление Д

-многомерная обработка

-многомерная хранение.

FASMI, FAST, Analysis, Shared.

77. Проблемы многопользовательских баз данных. Администратор базы данных, его функции.

Пользователь БД - это физическое или юридическое лицо, которое имеет доступ к БД и пользуется услугами информационной системы для получения информации. Категории: - конечный пользователь; - администратор БД; - разработчики и администраторы приложений.

Проблемы многопользовательских БД:

Естественным следствием развития СУБД является проблема организации совместной работы нескольких пользователей с одной и той же совокупностью данных, или, проблемы многопользовательского доступа к данным.

Прежде всего ситуация разделения одной и той же совокупности данных между несколькими пользователями может приводить к возникновению конфликтов (попытка единовременного изменения одной и той же записи, совпадение операций чтения и удаления информации и т. д.).

С точки зрения организации совместного доступа к данным со стороны нескольких пользователей режимы работы с ними делятся на режим монопольного (эксклюзивного) доступа и режим общего (разделенного) доступа.

Режим монопольного доступа к базе данных предусматривает, что только один из пользователей (программных процессов) может работать с ней, а возможность ее открытия другими пользователями (процессами) блокируется. Открытие базы данных в монопольном режиме, как правило, используется для выполнения операций по изменению структуры таблиц и связей между ними, экспорта большого количества информации, выполнения служебных операций с данными (сохранение, восстановление, сжатие) и т. п.

Соответственно, в режиме разделенного доступа сразу несколько пользователей могут работать с базой данных. Для предотвращения возможных конфликтов при попытках со стороны различных пользователей изменить одни и те же записи в СУБД используется механизм блокировок. Блокировка того или иного объекта в случае работы с ним какого-либо пользователя означает предотвращение любых других попыток изменить этот объект, но при этом сохраняется возможность его чтения. Таким образом, механизм блокировок предоставляет более гибкие возможности для манипуляций с данными по сравнению с режимом монопольного доступа.

Администратор БД – это лицо или группа лиц, отвечающих за выработку требований к базе данных, ее проектирование, создание, эффективное использование и сопровождение.

Осн. ф-и администратора:

- анализ предметной области

- проектирование структуры БД

- задание ограничений целостности при описании структуры БД

- первоначальная загрузка и ведение БД

- защита данных

- обеспечение восстановления БД

- анализ обращений пользователей

- анализ эффективности функционирования БД

- работа с конечными пользователями

- подготовка и поддержание системных ср-в

- организационно-методическая работа по проектированию БД

78. Актуальность защиты БД. Причины, вызывающие ее разрушение. Правовая охрана баз данных.

По мере того как деятельность организаций всё больше зависит от компьютерных информационных технологий, проблемы защиты баз данных становятся всё более актуальными. Угрозы потери конфиденциальной информации стали обычным явлением в современном компьютерном мире. Если в системе защите есть недостатки, то данным может быть нанесен ущерб, который может быть выражен в: нарушении целостности данных, потере важной информации, попадании важных данных посторонним лицам и т.д.

Ущерб: - нарушение целостности данных

- потеря важной информации

- попадание конфеденциальных данных посторонним лицам и т.д.

Основн методы защиты: - защита паролем; - разгранич прав доступа к объектам БД; - защита полей и записей таблиц БД.

Шифрование – преобраз читаемого текста в нечитаемый при помощи некоторого алгоритма, применяемый для защиты данных.

Процесс дешифрования – восстановление данных в исходн состояние.

Права доступа определяют возм-ть действий над объектами.

Владелец объекта, польз-ль создавший объект, администратор – имеют все права. Остальные польз-ли к различн объектам имеют различн ур-ни доступа. Разрешени к конкретн объекту сохр-ся в файле группы: - имена учетн записей; - параметры полей; - имена групп, в котор входят поля.

Права доступа к табл.: - просмотр/чтение данных; - изменение/редактирование данных; - добавление новых записей; - добавл/удал данных; - изменен стр-ры табл.

Права доступа к полям табл: - полн запрет доступа; - только чтение; - разрешение всех операций.

Права доступа к файлам: - вызов для работы и проектирования; - запреты отдельн элем-ов.

Дополнит ср-ва защиты: - обеспеч цел-ти связей табл; - орг-ия совместн исп-я объ-в БД в сети; - повышен достов-ти вводим данных; -

Правовая охрана БД:

Республика Беларусь стремится к созданию цивилизованного информационного рынка. Об этом свидетельствуют принятые указы, постановления, законы:

- Об информатизации;

- О научно-технической информации;

- О национальном архивном фонде и архивах в Республике Беларусь

- О печати и других средствах массовой информации

- О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных

- О введении в действие Единой системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации Республики Беларусь и др.

79. Методы защиты баз данных: защита паролем, шифрование, разграничение прав доступа.

Осн. методы защиты БД:

- защита паролем

- шифрование данных и программ

- разграничение прав доступа к объектам БД

- защита полей и записей таблиц БД

Защита паролем представляет собой простой и эффективный способ защиты БД от несанкционированного доступа. Пароли устанавливаются пользователями или администраторами БД. Учет и хранение паролей выполняется самой СУБД. Обычно, пароли хранятся в определенных системных файлах СУБД в зашифрованном виде. После ввода пароля пользователю СУБД предоставляются все возможности по работе с БД.

Шифрование – преобразование читаемого текста в нечитаемый при пом. некот. алгоритма; применяется для защиты уязвимых данных.

Процесс дешифрования восстанавливает данные в исх. состояние.

Права доступа определяют возм-ть действия над объектом.

Владелец объекта – пользователь, создавший объект.

Остальные пользователи к разным объектам могут иметь разные уровни доступа.

Разрешение на доступ к конкр. объектам БД сохраняется в файле рабочей группы. Файл раб. группы содержит д-е о пользователях группы: имена учетных записей пользователей, пароли пользователей, имена групп, в кот. входят пользователи.

Права доступа к таблицам:

- просмотр (чтение) д-х

- изменение (ред-е) д-х

- добавление новых записей

- доб-е и удаление записей

- изменение стр-ры таблицы.

Права доступа к полям таблицы:

- полный запрет доступа

- только чтение

- разрешение всех операций (просмотр, ввод значений, удаление и изменение)

Права доступа к формам:

- вызов для работы и проектирование (реж. конструктора)

- защита отдельных эл-в

Доп. ср-ва защиты:

- встроенные средства контроля значений данных в соответствии с типом

- повышение достоверности вводимых данных

- обеспечение целостности связей таблицы

- организация совместного использования объектов БД в сети.

80.Восстановление БД с помощью резервного копирования БД, с помощью журнала транзакций

Восстановление базы данных применяется при повреждениях, не позволяющих пользователю открыть базу данных или работать с ней.

При наличии повреждений базы данных, созданной в СУБД Access, для ее восстановления необходимо:

§ закрыть базу данных. При работе в сети необходимо убедиться, что другие пользователи закрыли базу данных;

§ создать резервную копию базы данных;

§ выполнить команду Сервис / Служебные данные / Восстановить;

§ указать имя папки и файла восстанавливаемой базы данных.

Следующим способом обслуживания базы данных является резервное копирование. Основным назначением резервного копирования базы данных является предотвращение потери информации и реализуется путем одноразового или периодического копирования и архивирования наиболее ценной информации. Резервное копирование заключается в создании резервной копии базы данных и размещении на вспомогательных носителях информации: жестких дисках, дискетах, накопителях на оптических дисках, магнитных лентах.

При организации резервного копирования администратор решает такие вопросы как:

§ какие устройства выбрать для резервного копирования;

§ когда и с какой частотой выполнять резервное копирование.

Важно периодически проверять корректность выполненного резервирования информации путем пробного восстановления.

Репликация (replication) – создание специальных копий (реплик) базы данных, с которыми пользователи могут работать одновременно на разных рабочих станциях.

Журнал транзакций. Восстановление через откат-накат

Реализация в СУБД принципа сохранения промежуточных состояний, подтверждения или отката транзакции обеспечивается специальным механизмом, для поддержки которого создается некоторая системная структура, называемая Журналом транзакций. Журнал транзакций содержит дополнительную информацию об изменениях базы данных и предназначен для обеспечения надежного хранения данных в базе данных.

Целью журнализации изменений баз данных является обеспечение возможности восстановления согласованного состояния базы данных после любого рода сбоев (аппаратных и программных). Основой поддержания целостного состояния базы данных является механизм транзакций.

При восстановлении базы данных после мягкого сбоя в журнале отмечаются точки физической согласованности базы данных – моменты времени, в которые во внешней памяти содержатся согласованные результаты операций, завершившихся до соответствующего момента времени, и отсутствуют результаты операций, которые не завершились.

Основой восстановления базы данных после жесткого сбоя являются журнал и архивная копия базы данных. Восстановление начинается с обратного копирования базы данных из архивной копии. Затем для всех закончившихся транзакций по журналу в прямом направлении выполняются все операции, для транзакций, которые не закончились к моменту сбоя, выполняется откат.

81.Оптимизация работы БД.

Индексирование (ср-во ускорения операции поиска записей в табл, поска, извлеч-я, модифик-ции, сортировки) в инд перечисл знач-я опред атрибутов с указ стр бд, содерж строки, где встреч соотв знач-е.Индексированный файл- основ-й файл, для кот-го созд-ся индексный файл. Индексный ф—ф особ типа,в котор кажд запись сост из 2 значен: данн и указателя номера записи. Данные предоставл поле, по которому проводилось индексирование, а указатель осущ связывание с соответствующей записью индексир-го файла. Если ф большие, то и инд ф тоже. Не рекомнд созд-ть инд для всех полей, а для перв ключей, для внешн ключей Осн преимущ—значит ускорение процесса выборки или извлечен данн, осн недостат—замедлен процесса обновления дан, т.к. при кажд добавлен нов зап в индексир-ный файл потребуется добавить нов индексн файл. Поэт при выб поля важно знать,кот-й из 2х показат важнее: скорость выборки или скор обработки. В SQL-Create Index

Особенности технологии хеширования. Хешированием называется технолог быстрого доступа к храним записи на основе задан значен некотор поля. /в отл от индекс-ния исрольз-тся только 1 хеш-поле)При хешир used некотор ф-ция для определ-я местоположен любого элем данн. Осн особ-сти хешир: 1.кажд храним запись БД размещ-ся по адресу,кот-й вычисл-ся с пом спец-й хеш-функции на основе значен некотор поля данн записи.2.для сохранен зап в СУБД снач вычисл-ся хеш-адрес нов зап, после чего прогр-ма управлен дисков пакмятью помещ эту запись по вычисляемому адресу.3.для извлечен нужн зап по задан значен хеш-поля в СУБД снач выч-ся хеш-адр, затем в прогр упр-я дисков памятью посыл-ся запрос на извлечен записи по вычислен адр.Осн преимущ хеш-ия закл-ся в быстроте дост к данным. Минус—сложность выбора подходящ хеш-функции., возм-сть переполн, недост наполн страниц

Сжатие данных на основе различий.

С целью сокращения пространства, необходимого для хра¬нения некоторого набора данных, часто используют технологии сжатия. При этом в результате экономится не только простран¬ство на диске, но и количество дисковых операций ввода-вывода, т. к. доступ к данным меньшего размера требует мень¬ше дисковых операций ввода-вывода. С другой стороны, для распаковки и извлечения сжатых данных требуются некоторые дополнительные манипуляции, но в целом преимущества со¬кращения операций ввода-вывода могут компенсировать недос¬татки, связанные с дополнительной обработкой данных.

Технологии сжатия основаны на малой вероятности того, что данные имеют совершенно беспорядочную структуру. Наиболее распространенной является технология сжатия на основе разли-чий, при которой некоторое значение заменяется сведениями о его отличиях от предыдущего значения. Следует отметить, что для реализации такой технологии требуется размещать данные последовательно, поскольку для их распаковки необходимо иметь значение предыдущей величины. Такое сжатие весьма эф¬фективно для данных, к которым необходим последовательный доступ, например для записей в одноуровневом списке. Более того, в таких случаях наряду с данными допускается также сжать и указатели. Дело в том, что если логическая последовательность в файле соответствует физической последовательности размеще¬ния данных на диске, то соседние указатели будут незначительно отличаться друг от друга, а значит, сжатие указателей может ока¬заться весьма полезным и эффективным. Суть сжатие на основе различий заключается в том, чт предусм-ет замену некот значен свед-ми о его отличиях от предыдущ значен.

Иерархическое сжатие. С целью сокращения пространства, необходимого для хра¬нения некоторого набора данных, часто используют технологии сжатия. При этом в результате экономится не только простран¬ство на диске, но и количество дисковых операций ввода-вывода, т. к. доступ к данным меньшего размера требует мень¬ше дисковых операций ввода-вывода. С другой стороны, для распаковки и извлечения сжатых данных требуются некоторые дополнительные манипуляции, но в целом преимущества со¬кращения операций ввода-вывода могут компенсировать недос¬татки, связанные с дополнительной обработкой данных.

Иерархическое сжат—кажд запись разбив-ся на постоян и перемен, постоян—кодируемая.

82. Возможности Access по администрированию БД

Просм. Просмотр сведений о БД осущ. по команде Файл/Свойства базы данных Для просмотра общих свойств воспользуйтесь вкладкой Общие этого окна. Для просмотра статистики используйте вкладку Статистика. Для просмотра состава объектов БД обратитесь к вкладке Состав. Затем нажмите кнопку [ОК].

Работа с объектами. Изменять отображение объектов БД и информации о них в окне БД можно с помощью команд меню Вид – Крупные значки, Мелкие значки, Список, Таблица,– или соответствующих кнопок панели инструментов окна БД. Команды для работы с объектами БД полно представлены в их контекстных меню.

Печать. Печать описания БД и ее объектов, произведенного системой Access в процессе их создания пользователем, осуществляется по команде

Сервис/Анализ/Архивариус.

Возможности Access по администрированию БД: экспорт объектов БД; импорт и связывание данных.

Export. Экспорт представляет собой вывод объектов БД:

• в другую БД – БД Microsoft Access, dBASE, Paradox, Microsoft SQL Server (пример рассмотрен в [1] в разделе 11), Microsoft Visual FoxPro и другие БД, поддерживающие протокол ODBC;

• в электронную таблицу Microsoft Excel, Lotus 1-2-3;

• в формат файла, позволяющий программе использовать объекты БД (например, в формат RTF, в Microsoft Word);

• в текстовые файлы с разделителями или с фиксированной длиной записи;

• на Web-страницу (пример рассмотрен в [1] в разделе 6);

• как вложений в сообщения электронной почты.

Exp into Excel. Существуют три способа экспорта в Microsoft Excel:

1) таблицы экспортировать в Excel в виде неформатированных данных, используя буфер обмена;

2) таблицы, формы, отчеты сохранить в виде файла .xls с помощью команды

Файл/Экспорт

3) таблицы, формы, отчеты автоматически загрузить в Excel при помощи команды

Сервис/Связи с Office/Анализ в MS Excel

В последних двух случаях сохраняется большая часть атрибутов форматирования, например, шрифты и цвета.

Exp into Word. Существуют четыре способа экспорта в Microsoft Word:

1) таблицы экспортировать в Word в виде неформатированных данных, используя буфер обмена;

2) таблицы, формы, отчеты сохранить в виде файла .rtf с помощью команды

Файл/Экспорт

3) таблицы, формы, отчеты автоматически загрузить в Word при помощи команды

Сервис/Связи с Office/ Публикация в MS Word

4) таблицы использовать в качестве источника данных для слияния с документом Word с помощью команды

Сервис/Связи с Office/Слияние с MS Word

Во втором и третьем случаях атрибуты форматирования сохраняются частично

Пересылка по эл. Почте.

Можно отправлять содержимое объектов БД в виде вложений в сообщения электронной почты в различных форматах файлов, например, Microsoft Excel (.xls), RTF (.rtf), текст MS-DOS (.txt), HTML (.html) с помощью команды

Файл/Отправить/Сообщение (как вложение) …

Возможно отправление страниц доступа к данным в виде основного текста сообщений.

Import. СУБД Access поддерживает два способа использования данных из внешних источников:

1) импорт данных в новую таблицу Access. При этом данные преобразуются из другого формата и копируются в Access. Также можно импортировать объекты в текущую базу данных Microsoft Access;

2) связывание данных. При этом устанавливается подключение к данным другого приложения без их импорта, что позволяет просматривать и редактировать данные как в исходном приложении, так и в БД Access.

Импорт и связывание данных возможны из:

• другой БД – БД Microsoft Access, dBASE, Paradox, Microsoft SQL Server, Microsoft Visual FoxPro и других БД, поддерживающих протокол ODBC;

• электронной таблицы Microsoft Excel, Lotus 1-2-3;

• текстовых файлов с разделителями или с фиксированной длиной записи;

• Web-страницы;

• сообщений электронной почты.

Существует два способа выполнения импорта или связывания данных:

1) с помощью команды

Файл/Внешние данные

2) путем ввода из окна открытой БД Access внешней БД. Access автоматически создаст новую БД Access в той же папке, где находится внешняя БД и добавит ссылки на каждую таблицу внешней БД.