Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Вопросы на экзамен по базам данных 6 семестр

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
18.02.2016
Размер:
112.1 Кб
Скачать

ВОПРОСЫ 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