Вопросы на экзамен по базам данных 6 семестр
.pdfВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ «БАЗЫ ДАННЫХ»
ДЛЯ СТУДЕНТОВ 3 КУРСА ДНЕВНОГО ОТДЕЛЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
6 СЕМЕСТР
№ пп |
Вопрос программы |
Основные понятия, теоремы, факты |
Умения и навыки |
|
|
|
|
1. |
Понятие базы данных. Основные определения. |
Информационная система. Информационно- |
Оперирование основными |
|
|
управляющая система. Данные. Информация. |
понятиями предметной |
|
|
База данных. Система базы данных. Система |
области баз данных. |
|
|
управления базой данных (СУБД). Требования, |
Выделение основных |
|
|
которым должна удовлетворять СУБД. |
требований, которым должна |
|
|
|
удовлетворять СУБД. |
|
|
|
|
2. |
История развития представлений о базах |
Основные этапы развития баз данных. |
Знание основных подходов к |
|
данных |
Предыстория баз данных: файлы и файловые |
построению баз данных. |
|
|
системы. Особенности систем, основанных на |
Знание основных этапов |
|
|
инвертированных списках (структуры данных, |
развития баз данных. |
|
|
манипулирование данными, ограничения |
|
|
|
целостности). |
Определение достоинств и |
|
|
|
|
|
|
|
недостатков файловых систем, |
|
|
|
в частности инвертированных |
|
|
|
списков. |
|
|
|
|
3. |
Архитектура типичной СУБД |
Данные, метаданные, процессор запроса, |
Знание архитектуры типичной |
|
|
менеджер транзакций, менеджер памяти |
СУБД, способов обращения к |
|
|
(менеджер файлов, менеджер буфера). Понятие |
СУБД. Умение определят виды |
|
|
транзакции. Способы обращения к СУБД |
транзакций. |
|
|
(запросы, модификации, модификации схемы). |
|
|
|
|
|
№ пп |
Вопрос программы |
Основные понятия, теоремы, факты |
Умения и навыки |
|
|
|
|
4. |
Трехуровневая архитектура ANCI-SPARC |
Уровни системы с базой данных. |
Выделение основных уровней |
|
|
Трехуровневая архитектура ANCI-SPARC. |
в системе с базой данных. |
|
|
Внешний, концептуальный и внутренний |
Определение основных |
|
|
уровень. Уровни СУБД |
уровней ANCI-SPARC |
|
|
|
Выделение основных |
|
|
|
характеристик каждого |
|
|
|
уровня. |
|
|
|
|
5. |
Модели данных ранних СУБД. Иерархические |
Иерархические системы (иерархические |
Знание основных моделей |
|
системы. |
структуры данных, манипулирование данными, |
ранних СУБД. Определение |
|
|
ограничения целостности). |
достоинств и недостатков |
|
|
|
ранних СУБД, в частности |
|
|
|
иерархических систем. |
|
|
|
|
6. |
Модели данных ранних СУБД. Сетевые |
Сетевые системы (сетевые структуры данных, |
Знание основных моделей |
|
системы |
манипулирование данными, ограничения |
ранних СУБД. Определение |
|
|
целостности). Достоинства и недостатки ранних |
достоинств и недостатков |
|
|
СУБД. |
ранних СУБД, в частности, |
|
|
|
сетевых систем. |
|
|
|
|
7. |
Модели баз данных. Модель «сущность-связь». |
Модель «сущность-связь». Основное назначение |
Умение выявлять |
|
Объектно-ориентированная и объектно- |
модели. Виды нотаций для преставления |
высокоуровневые модели |
|
реляционная модели данных. |
элементов модели. Достоинства и недостатки |
данных. Знать и различать |
|
|
модели «сущность-связь». |
различные нотации модели |
|
|
|
«сущность-связь». Знать |
|
|
Объектно-ориентированная и объектно- |
осноыне нотации объектных |
|
|
|
|
|
|
реляционная модели данных. Необходимость |
моделей. Определять |
|
|
|
|
|
|
развития направления, связанного с ООБД. |
достоинства и недостатки |
|
|
|
|
|
|
Основные элементы объектных моделей. |
указанных моделей. |
|
|
|
|
|
|
Внутренняя структура объектов. Внешняя |
|
|
|
структура объектов. Наследование. |
|
|
|
Использование абстрактных типов данных. |
|
|
|
|
|
№ пп |
Вопрос программы |
Основные понятия, теоремы, факты |
Умения и навыки |
|
|
|
|
|
|
Достоинства и недостатки объектных моделей |
|
|
|
|
|
8. |
Модели баз данных. XML-модель данных. |
XML-модель данных. Основные подходы |
Уметь определять основные |
|
Многомерная модель данных. |
создания XML-моделей. Основные теги. |
стандартные блоки XML- |
|
|
Достоинства и недостатки XML-моделей. |
модели, основные элементы и |
|
|
Использование XML-моделей. |
связи. |
|
|
Понятие многомерной модели данных. Понятие |
Знать организацию |
|
|
гиперкуба данных. Измерения, меры. Виды |
многомерной модели в виде |
|
|
многомерных моделей. Операции |
гиперкуба данных, основные |
|
|
манипулирования данными в многомерной |
операции с данными. |
|
|
модели. Использование многомерных моделей. |
|
|
|
|
Определять достоинства и |
|
|
|
недостатки указанных |
|
|
|
моделей. |
|
|
|
|
9. |
Жизненный цикл базы данных. |
Понятие жизненного цикла базы данных |
Выделение основных |
|
|
(ЖЦБД). Понятие жизненного цикла системы. |
требований, предъявляемых |
|
|
Функционально-ориентированный подход. |
на каждом этапе ЖЦБД и |
|
|
Подход, ориентированный на данные. |
использование их в |
|
|
|
практической деятельности |
|
|
Этапы ЖЦБД: предварительное планирование, |
разработчика БД. |
|
|
|
|
|
|
проверка осуществимости, определение |
|
|
|
требований, концептуальное проектирование, |
|
|
|
реализация, оценка работы и поддержка БД. |
|
|
|
|
|
10. |
Этапы проектирования баз данных. |
Предметная область. Инфологическая модель |
Определение основных этапов |
|
|
данных. Логическая модель данных. Критерии |
проектирования баз данных. |
|
|
оценки качества логической модели данных. |
Оценка качества логической |
|
|
Физическая модель данных. Собственно база |
модели данных. |
|
|
данных и приложения. |
|
|
|
|
|
11. |
Проектирование системы с базой данных. |
Группы правил, которые определяются на |
Определение правил для |
|
|
стадии проектирования различных систем с |
данных, правил для процессов, |
№ пп |
Вопрос программы |
Основные понятия, теоремы, факты |
Умения и навыки |
|
|
|
|
|
|
базой данных. Правила для данных, правила |
правил для интерфейсов для |
|
|
для процессов, правила для интерфейсов. |
конкретной задачи на стадии |
|
|
Диаграммы жизненных циклов сущностей |
проектирования. Построение |
|
|
(ДЖЦС), диаграммы потока данных и |
простейших: диаграммы |
|
|
диаграммы процессов. |
жизненных циклов сущностей |
|
|
|
(ДЖЦС), диаграммы потока |
|
|
|
данных и диаграммы |
|
|
|
процессов. |
|
|
|
|
12. |
Введение в реляционные базы данных. |
Основные понятия реляционной модели данных. |
Оперирование основными |
|
Реляционная модель данных. |
Отношение. Домен. Атрибут отношения. |
определениями реляционной |
|
|
Заголовок отношения. Тело отношения. Степень |
модели данных. Определение |
|
|
(-арность) отношения. Мощность отношения. |
эквивалентных схем |
|
|
Схема отношения данных. Эквивалентность |
отношений. Сопоставление |
|
|
схем отношений. |
реляционных терминов |
|
|
|
соответствующим «табличным» |
|
|
|
терминам. |
|
|
|
|
13. |
Реляционная модель данных. Свойства |
Свойства отношений. Уникальность имени |
Определение основных |
|
отношений. |
отношения. Уникальность кортежей. |
свойств отношений. |
|
|
Неупорядоченность кортежей. |
Выделение основных |
|
|
Неупорядоченность атрибутов. Уникальность |
элементов отношения. |
|
|
имени атрибута в пределах отношения. |
Определение схемы |
|
|
Атомарность значений атрибутов. Отношение и |
реляционной базы данных. |
|
|
его элементы. Экземпляр отношения. Схема |
|
|
|
реляционной базы данных. Понятие |
|
|
|
оптимизатора СУБД. |
|
|
|
|
|
14. |
Реляционная модель данных. Виды |
Виды отношений. Переменная отношения. |
Оперирование основными |
|
отношений. |
Именованное отношение. Базовое отношение. |
видами отношений в |
|
|
Производное отношение. Выражаемое |
реляционной модели данных. |
|
|
отношение. Представление. Снимки (snapshot). |
|
|
|
Результат запроса. Промежуточный результат. |
|
№ пп |
Вопрос программы |
Основные понятия, теоремы, факты |
Умения и навыки |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Хранимое отношение. Предикат отношения. |
|
||
|
|
|
|
|
|
15. |
Реляционная модель данных. Реляционная |
Ключи отношения. Назначение ключей |
Определение ключей для |
||
|
целостность данных. |
отношения. Первичный ключ отношения. |
отношения. Задание правил |
||
|
|
Внешний ключ отношения. Реляционные |
для поддержания целостности |
||
|
|
ограничения целостности. NULL-значения. |
реляционной базы данных. |
||
|
|
Целостность отношений. Ссылочная |
|
||
|
|
целостность. Корпоративные ограничения |
|
||
|
|
целостности. |
|
||
|
|
|
|
|
|
16. |
Реляционная алгебра. Основные определения. |
Основная цель реляционной алгебры. |
Оперирование основными |
||
|
|
Использование выражений реляционной |
понятиями реляционной |
||
|
|
алгебры. Операторы реляционной алгебры: |
алгебры. Использование |
||
|
|
традиционные операции над множествами и |
оператора переименования |
||
|
|
специальные реляционные операции. Операция |
атрибутов. |
||
|
|
присваивания. Операция переименования. |
|
||
|
|
Замкнутость реляционной алгебры. |
|
||
|
|
Неименованное отношение. Отношения, |
|
||
|
|
совместимые по типу. Оператор |
|
||
|
|
переименования атрибутов. |
|
||
|
|
|
|
|
|
17. |
Реляционная алгебра. Традиционные |
Теоретико-множественные операторы. |
Использование теоретико- |
||
|
операции над множествами. |
Объединение. Пересечение. Вычитание. |
множественных операторов |
||
|
|
Декартово произведение. |
реляционной алгебры для |
||
|
|
|
|
|
доступа к реляционным |
|
|
|
|
|
данным. |
|
|
|
|
||
18. |
Реляционная алгебра. Специальные |
Специальные реляционные операторы. Выборка |
Использование специальных |
||
|
реляционные операции. |
(ограничение, селекция). Проекция. Соединение |
реляционных операторов |
||
|
|
(общая операция соединения; |
|
-соединение |
реляционной алгебры для |
|
|
|
|||
|
|
|
доступа к реляционным |
||
|
|
(тэта-соединение); экви-соединение; |
|||
|
|
данным. |
|||
|
|
естественное соединение). Деление. |
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
№ пп |
Вопрос программы |
Основные понятия, теоремы, факты |
Умения и навыки |
|
|
|
|
19. |
Реляционная алгебра. Соединения. |
Соединения. Внешнее соединение. Левое |
Использование различных |
|
Зависимость реляционных операторов. |
(естественное) внешнее соединение. Правое |
соединений реляционной |
|
|
внешнее соединение. Полусоединение. |
алгебры для доступа к |
|
|
Зависимые и независимые операторы. |
реляционным данным. |
|
|
Замкнутость операций. |
Выражение зависимых |
|
|
|
реляционных операторов через |
|
|
|
примитивные реляционные |
|
|
|
операторы. |
|
|
|
|
20. |
Проектирование реляционных баз данных. |
Цель проектирования реляционных баз данных. |
Определение цели |
|
Аномалии базы данных |
Аномалии базы данных (вставки, удаления, |
проектирования базы данных. |
|
|
обновления). Корректная схема базы данных. |
Определение причин аномалий |
|
|
Методы логического проектирования |
баз данных. Выбор метода |
|
|
реляционной базы данных. Метод |
проектирования реляционной |
|
|
декомпозиции. Метод синтеза. |
базы данных. |
|
|
|
|
21. |
Проектирование реляционных баз данных. |
Функциональная зависимость (ФЗ) атрибутов. |
Оперирование основными |
|
Функциональные зависимости. |
Детерминант функциональной зависимости. |
понятиями функциональной |
|
|
Зависимая часть. Объекты ФЗ атрибутов |
зависимости атрибутов |
|
|
отношения. Полная ФЗ. Транзитивная ФЗ. |
отношения. |
|
|
Взаимно-независимые атрибуты. |
|
|
|
|
|
22. |
Проектирование реляционных баз данных. |
Правило расщепления (соединения). Правило |
Знание правил ФЗ. |
|
Правила функциональной зависимости. |
транзитивности. Тривиальность ФЗ. |
Оперирование аксиомами |
|
|
Нетривиальность ФЗ. Полностью |
Армстронга. Вычисление |
|
|
нетривиальность ФЗ. Замыкание. Процесс |
замыкания атрибутов. |
|
|
вычисления замыкания множества атрибутов. |
|
|
|
|
|
23. |
Проектирование реляционных баз данных. |
Замыкания и ключи. Ключ отношения. |
Определение ключей |
|
Замыкания и ключи. |
Надключ. Возможный (потенциальный) ключ |
отношения. Выявление базиса, |
|
|
отношения. Первичный ключ. Базис. |
многозначных зависимостей. |
№ пп |
Вопрос программы |
Основные понятия, теоремы, факты |
Умения и навыки |
|
|
|
|
|
|
Минимальный базис. Многозначная |
Умение производит |
|
|
зависимость. Декомпозиция. |
декомпозицию отношений. |
|
|
|
|
24. |
Проектирование реляционных баз данных. |
1НФ (Первая нормальная форма). 2НФ (Вторая |
Знание основных нормальных |
|
Нормальные формы отношений. |
нормальная форма). 3НФ (Третья нормальная |
форм отношений. Приведение |
|
|
форма). НФБК (Нормальная форма Бойса- |
схемы реляционной базы |
|
|
Кодда). 4НФ (Четвертая нормальная форма). |
данных к пятой нормальной |
|
|
5НФ (Пятая нормальная форма) |
форме. |
|
|
|
|
25. |
Проектирование реляционных баз данных. |
Нормальные формы высших порядков. |
Знание основных нормальных |
|
Алгоритм приведения семантической модели к |
Алгоритм приведения семантической модели к |
форм отношений. Приведение |
|
пятой нормальной форме. |
пятой нормальной форме. |
схемы реляционной базы |
|
|
|
данных к пятой нормальной |
|
|
|
форме. |
|
|
|
|
26. |
Структуры хранения и методы доступа к |
Доступ к базе данных. Диспетчер дисков. |
Знание методов доступа к |
|
данным |
Диспетчер файлов. Кластеризация. Наборы |
базам данных, операций над |
|
|
страниц и файлы. |
наборами страниц, |
|
|
|
поддерживаемых диспетчером |
|
|
|
диска, операции с файлами, |
|
|
|
поддерживаемых диспетчером |
|
|
|
файлов. Определение |
|
|
|
компоновки диска. |
|
|
|
|
27. |
Индексирование. |
Индекс. Использование индексов. |
Оперирование индексами. |
|
|
Индексированная таблица. Роль индекса. |
Определение индексов для |
|
|
Индексный файл. Одноуровневая схема |
отношения в конкретной базе |
|
|
индексации. Двухуровневая схема индексации. |
данных. |
|
|
Вторичные (пользовательские) индексы. |
|
|
|
Кластеризация. Кластеризованный индекс. |
|
|
|
Недостаток индексных схем. |
|
|
|
|
|
28. |
Структуры хранения и методы доступа к |
Индексирование на основе комбинации полей. |
Знание принципов |
№ пп |
Вопрос программы |
Основные понятия, теоремы, факты |
Умения и навыки |
|
|
|
|
|
данным |
Плотное и неплотное индексирование. |
индексирования на основе |
|
|
Структуры типа Б-дерева. Хеширование. |
комбинации полей, знание |
|
|
Расширяемое хеширование. Цепочки |
технологии сжатия. |
|
|
указателей. Технологии сжатия. Иерархическое |
|
|
|
сжатие. Кодирование Хафмана. |
|
|
|
|
|
29. |
Концептуальное моделирование данных. |
Графические нотации для представления |
Оперирование основными |
|
Объекты. Типы объектных множеств. |
концептуальной модели данных. Объект |
понятиями предметной |
|
|
(сущность, объектное множество). Объект- |
области концептуального |
|
|
элемент. Виды объектных множеств. |
(инфологического) |
|
|
Лексическое объектное множество. Абстрактное |
проектирования |
|
|
объектное множество. Типы объектных |
(моделирования). |
|
|
множеств. Сильное объектное множество. |
Оперирование различными |
|
|
Слабое объектное множество. Составное |
видами объектных множеств. |
|
|
объектное множество. Ассоциативное объектное |
Графическое представление |
|
|
множество. Функционирующее объектное |
различных видов объектных |
|
|
множество. |
множеств. |
|
|
|
|
30. |
Концептуальное моделирование данных. |
Отношение. Рекурсивное отношение. |
Оперирование различными |
|
Отношения. Кардинальность. Степень |
Графические нотации для представления |
видами отношений, степенью |
|
участия. |
объектов и отношений. Мощность |
участия. Графическое |
|
|
(кардинальность). Минимальная и |
представление отношений и |
|
|
максимальная мощность. Степень участия: |
степени участия. |
|
|
полная и частичная. Виды отношений: |
|
|
|
функциональное, один-к-одному, один-ко- |
|
|
|
многим, много-ко-многим |
|
|
|
|
|
31. |
Концептуальное моделирование данных. |
Атрибут. Пустое значение атрибута. |
Оперирование различными |
|
Атрибуты. Виды атрибутов. Ключи. |
Графическое обозначение атрибута. Домен |
видами атрибутов. |
|
|
атрибута. Простой атрибут. Составной атрибут. |
Графическое представление |
|
|
Однозначный атрибут. Многозначный атрибут. |
различных атрибутов. |
|
|
Производный атрибут. |
Определение атрибутов, |
|
|
|
являющихся потенциальными |
№ пп |
Вопрос программы |
Основные понятия, теоремы, факты |
Умения и навыки |
|
|
|
|
|
|
Ключ. Потенциальный ключ. Первичный ключ. |
ключами в отношении, а |
|
|
Внешний ключ. Составной ключ. |
также – первичных, внешних |
|
|
|
и составных ключей в |
|
|
|
отношении. |
|
|
|
|
32. |
Концептуальное моделирование данных. |
Кокретизация/обощение. Наследование. |
Владение методикой |
|
Кокретизация/обощение. Наследование. |
Наследование атрибутов и отношений. |
«конкретизация-обобщение». |
|
Составные объектные множества. Слабые |
Составной объект. Отношение высокого |
Использование графических |
|
объектные множества. |
порядка (бинарное и N-арное отношение). |
нотаций для представления |
|
|
Специализация (конкретизация). Иерархия |
конкретизации/обобщения. |
|
|
специализаций. Генерализация (обобщение). |
Выявление слабых объектных |
|
|
Ограничения, накладываемые на процедуры |
множеств. Графическое |
|
|
специализации и генерации. Виды ограничения |
представление слабых |
|
|
пересечения и участия для специализации и |
объектных множеств. |
|
|
генерализации. Слабые объектные множества. |
|
|
|
Причины появления слабых объектных |
|
|
|
множеств. Графическое представление слабых |
|
|
|
объектных множеств. |
|
|
|
|
|
33. |
Концептуальное моделирование данных. |
Моделирование ограничений. Три группы |
Оперирование принципами |
|
Моделирование ограничений. |
правил целостности. Целостность по объектным |
моделирования данных. Выбор |
|
|
множествам (сущностям) и целостность по |
элементов правильного вида. |
|
|
ссылкам (ограничения на первичные/внешние |
Моделирование различных |
|
|
ключи, ограничения ссылочной целостности, |
ограничений. |
|
|
ограничения на связность и мощность связи). |
|
|
|
Целостность, определяемая пользователем |
|
|
|
(ограничения по единственному значению, |
|
|
|
ограничение на пустое значение, ограничения |
|
|
|
области значений, общие ограничения). |
|
|
|
|
|
34. |
Концептуальное моделирование данных. |
Транзакция. Цель проектирования транзакций. |
Выделение основных типов |
|
Проектирование транзакций |
Факторы, которые учитываются при |
транзакций. Проектирование |
|
|
проектировании транзакций. Основные типы |
|
№ пп |
Вопрос программы |
Основные понятия, теоремы, факты |
Умения и навыки |
|
|
|
|
|
|
транзакций. Транзакции извлечения. |
транзакций. |
|
|
Транзакции обновления. Смешанные |
|
|
|
транзакции. |
|
|
|
|
|
35. |
Концептуальное моделирование данных. |
Проектирование транзакций. Типы транзакций. |
Оперирование принципами |
|
Проектирование транзакций. Принципы |
Принципы проектирования. Правильность. |
моделирования данных. Выбор |
|
проектирования. |
Ликвидация избыточности. Простота. Выбор |
элементов правильного вида. |
|
|
элементов правильного вида |
Моделирование различных |
|
|
|
ограничений и транзакций. |
|
|
|
|
36. |
Концептуальное моделирование данных. |
Некоторые замечания по поводу нормализации |
Применение метода |
|
Метод нормальных форм. |
концептуальных моделей. Метод нормальных |
нормальных форм в |
|
|
форм. Суть основных нормальных форм. |
концептуальном |
|
|
Пример нормализации для концептуальной |
моделировании. |
|
|
модели. |
|
|
|
|
|
37. |
Средства автоматизированного |
Обзор существующих средств |
Умение ориентироваться в |
|
проектирования баз данных. Power Designer |
автоматизированного проектирования баз |
современных CASE-средств |
|
|
данных. Современные версии CASE-средств для |
для автоматизированного |
|
|
автоматизированного проектирования баз |
проектирования баз данных. |
|
|
данных. Возможности средств |
Знание методологий, |
|
|
автоматизированного проектирования БД для |
поддерживающих |
|
|
взаимодействия с СУБД и решения |
проектирование данных. |
|
|
стандартных задач. Особенности использования |
|
|
|
Power Designer для создания моделей данных |
|
|
|
|
|
38. |
Проектирование баз данных на логическом и |
Методология логического проектирования баз |
Владение методологией |
|
физическом уровне |
данных. Переход от концептуальных проектов к |
логического проектирования |
|
|
реляционным. Отображение объектных |
баз данных. Преобразование |
|
|
множеств в отношения. Переход связей в ключи |
концептуальной модели в |
|
|
отношений. Отображение слабых объектных |
реляционную. |
|
|
множеств. Некоторые замечания о физическом |
|
|
|
проектировании базы данных. Модели данных в |
|