1.Раскройте понятие «Информационная система», опишите типы информационных систем, приведите примеры. ИС — совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств. Информационные системы классифицируются по разным признакам.  По масштабу  Одиночные – реализуются, как правило, на автономном персональном компьютере и рассчитаны на одного пользователя или группы пользователей, разделяющих по времени одно рабочее место.  Групповые информационные системы – ориентированы на коллективное использование информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на базе локальной вычислительной сети. Корпоративные информационные системы – являются развитием систем для рабочих групп, они ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесённые узлы и сети.  По сфере применения Системы обработки транзакций  Системы поддержки принятия решений Информационно-справочные системы По способу организации  Системы на основе архитектуры файл-сервер  Системы на основе архитектуры клиент-сервер Системы на основе многоуровневой архитектуры.

2.Укажите особенности разработки информационных систем, перечислите их виды. Проведите сравнительный анализ информационных систем, информационно-поисковых систем

Существует три вида информационных систем: База данных - система для хранения больших объёмов структурированной информации определённого типа. К базам данных относятся следующие информационные системы: каталог библиотеки; регистратура больницы; База знаний - система для хранения большого объема неструктурированной информации различных типов. К базам знаний относятся следующие информационные системы: сеть Интернет. Информационно-аналитическая система - система, предназначенная как для хранения, так и для анализа хранимой информации Exсel; 1С бухгалтерия; 1C предприятие.

3.Перечислите модели представления данных, охарактеризуйте их, приведите пример разработки реляционной модели данных. Достоинства: Простота и доступность понимания конечным пользователем. При проектировании реляционной БД применяются строгие правила, базирующие на математическом аппарате. Полная независимость данных. Для построения запросов и написания прикладных программ нет необходимости знания конкретной организации БД во внешней памяти. Недостатки: Относительно низкая скорость доступа и большой объем внешней памяти. Трудность понимания структуры данных из-за появления большого кол-ва таблиц.

4.Перечислите модели представления данных. Укажите их преимущества и недостатки. Иерархические достоинства эффективное использование памяти ЭВМ и неплохие показатели времени выполнения основных операций над данными. Иерархическая модель данных удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией. Недостатки громоздкость для обработки информации с достаточно сложными логическими связями, а также сложность понима­ния для обычного пользователя. Сетевые Достоинства возможность эффективной реа­лизации по показателям затрат памяти и оперативности, допусти­мости образования произвольных связей. Недостатки высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе, а также сложность для понимания и выполне­ния обработки информации в БД обычным пользователем. Реляционные Достоинства: Простота и доступность понимания конечным пользователем. При проектировании реляционной БД применяются строгие правила, базирующие на математическом аппарате. Полная независимость данных. Для построения запросов и написания прикладных программ нет необходимости знания конкретной организации БД во внешней памяти. Недостатки: Относительно низкая скорость доступа и большой объем внешней памяти. Трудность понимания структуры данных из-за появления большого кол-ва таблиц. Объектно-ориентированные Преимущества: могут хранить произвольное количество простых типов и других объектов. Поэтому можно организовать модель данных, как большой класс, содержащий подмножество меньших классов, содержащих в свою очередь другие подмножества классов и так далее. Использование реляционной модели приведет к созданию многочисленных таблиц, при работе с которыми придется постоянно организовывать объединения таблиц. Объект является наилучшей моделью отображения реального мира.   Для доступа к данным не обязателен отдельный язык запросов, поскольку доступ происходит непосредственно к объектам. Тем не менее, возможность использовать запросы существует. Недостатки: В изменение схемы данных в результате создания, изменения или удаления таблиц обычно не зависит от приложения. В приложениях, изменение схемы класса обычно означает, что изменения должны быть сделаны и в других классах приложения, которые взаимодействуют с экземплярами данного класса. Это ведет к необходимости перекомпиляции всей системы. Обычно привязана к отдельному языку с помощью отдельного АПИ и данные доступны только через этот АПИ. Объектно-реляционные недостаток объектно-реляционных баз заключается в том, что добавлений новых типов данных - это по сути расширение ядра сервера. Это модификация тщательно отлаженного, оптимизированного механизма, последствия такой операции трудно просчитываются.

5.Охарактеризуйте иерархическую модель данных Иерархическая МД— логическая модель данных в виде древовидной структуры. Иерархическая модель данных представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи. Принцип работы модели таков, что несколько узлов более низкого уровня соединяется при помощи связи с одним узлом более высокого уровня. Узел — информационная модель элемента, находящегося на данном уровне иерархии.

6.Охарактеризуйте сетевую модель данных Сетевая МД — логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в сетевых базах данных. В сетевой структуре данных у потомка может иметься любое число предков. Сетевая БД состоит из набора экземпляров определенного типа записи и набора экземпляров определенного типа связей между этими записями. Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Достоинства возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. Недостатки высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе.

7.Охарактеризуйте реляционную модель данных Название реляционная связано с тем, что каждая запись в такой базе данных содержит информацию, относящуюся только к одному конкретному объекту. В реляционной СУБД все обрабатываемые данные представляются в виде плоских таблиц. Информация об объектах определенного вида представляется в табличном виде: в столбцах таблицы сосредоточены различные атрибуты объектов, а строки предназначены для сведения описаний всех атрибутов к отдельным экземплярам объектов. Для приведения этой модели к реляционной необходимо выполнить процедуру, называемую нормализацией. Теория нормализации оперирует с пятью нормальными формами. Эти формы предназначены для уменьшения избыточности информации, поэтому каждая последующая нормальная форма должна удовлетворять требованиям предыдущей и некоторым дополнительным условиям. При практическом проектировании баз данных четвертая и пятая формы, как правило, не используются. Требования к реляционным моделям Рациональные варианты концептуальной схемы базы данных должны удовлетворять третьей нормальной форме, а также следующим требованиям: Выбранный перечень отношений должен быть минимален. Выбранный перечень атрибутов должен быть минимален. Первичный ключ отношения должен быть минимальным.

8.Охарактеризуйте постреляционную модель данных.  Постреляционная модель данных представляет собой расширенную ре­ляционную модель, снимающую ограничение неделимости данных, храня­щихся в записях таблиц. Постреляционная модель данных допускает много­значные поля – поля, значения которых состоят из подзначений. Набор значений многозначных полей считается самостоятельной таблицей, встро­енной в основную таблицу. по сравнению с реляционной моделью в постреля­ционной модели данные хранятся более эффективно, а при обработке не требуется выполнять операцию соединения данных из двух таблиц

9.Охарактеризуйте многомерную модель данных

Многомерный взгляд на данные наиболее характерен для пользователя, занимающегося анализом данных" - это утверждение сегодня стало уже почти аксиомой. Когда говорится о многомерной организации данных, вовсе не подразумевается то, что данные представляются конечному пользователю (визуализируются) в виде четырех или пятимерных гиперкубов. Это невозможно, да и пользователю более привычно и комфортно иметь дело с двухмерным табличным представлением и двухмерной бизнес-графикой. При многомерном представление и описании структур данных основными понятиями, с которыми оперирует пользователь и проектировщик в многомерной модели данных, являются: Измерение - Это множество однотипных данных, образующих одну из граней гиперкуба. Измерения играют роль индексов, используемых для идентификации конкретных значений (Показателей), находящихся в ячейках гиперкуба. Ячейка -Это часть данных, получаемая путем определения одного элемента в каждом измерении многомерного массива. Ячейки гиперкуба могут быть пусты или полны. Когда значительное число ячеек куба не содержит данных, говорят, что он "разрежен".

10.Охарактеризуйте объектно-ориентированную модель данных Преимущества: могут хранить произвольное количество простых типов и других объектов. Поэтому можно организовать модель данных, как большой класс, содержащий подмножество меньших классов, содержащих в свою очередь другие подмножества классов и так далее. Использование реляционной модели приведет к созданию многочисленных таблиц, при работе с которыми придется постоянно организовывать объединения таблиц. Объект является наилучшей моделью отображения реального мира.   Для доступа к данным не обязателен отдельный язык запросов, поскольку доступ происходит непосредственно к объектам. Тем не менее, возможность использовать запросы существует. Недостатки: В изменение схемы данных в результате создания, изменения или удаления таблиц обычно не зависит от приложения. В приложениях, изменение схемы класса обычно означает, что изменения должны быть сделаны и в других классах приложения, которые взаимодействуют с экземплярами данного класса. Это ведет к необходимости перекомпиляции всей системы. Обычно привязана к отдельному языку с помощью отдельного АПИ и данные доступны только через этот АПИ. Объектно-реляционные недостаток объектно-реляционных баз заключается в том, что добавлений новых типов данных - это по сути расширение ядра сервера. Это модификация тщательно отлаженного, оптимизированного механизма, последствия такой операции трудно просчитываются.

11.Раскройте понятие целостности данных, охарактеризуйте пути достижения целостности и продемонстрируйте на примере. Обеспечение целостности данных гарантирует качество данных в таблице. Например, если служащему присвоен идентификатор 123, база данных не должна позволять другим служащим иметь такое же значение идентификатора. Если существует столбец employee_rating, в котором значения должны находиться в диапазоне от 1 до 5, база данных не должна сохранять в нем значения, лежащие вне этого диапазона. Если в таблице есть столбец dept_id, в котором хранятся номера отделов для служащих, то база данных должна воспринимать только те значения, которые допустимы в качестве номеров отделов компании. При планировании таблиц имеются два важных шага: определить допустимые значения для столбца и решить, каким образом обеспечить целостность данных в этом столбце. Сущностная целостность определяет строку как уникальную сущность в конкретной таблице. Она обеспечивает целостность столбцов идентификаторов или первичного ключа таблицы с помощью индексов и ограничений UNIQUE или PRIMARY KEY. Доменная целостность — это достоверность записей в конкретном столбце. Она включает ограничения типа данных, ограничения формата при помощи ограничений CHECK и правил. Ссылочная целостность сохраняет определенные связи между таблицами при добавлении или удалении строк.

12.Опишите, в чем заключается стратегическое планирование базы данных, раскройте причины необходимости такого планирования, покажите на примере. Переход от состояния, когда данные разрознены и находятся в личном пользовании, к совместному использованию данных значительно легче описать на словах, чем выполнить. Для достижения, успеха необходимо, чтобы данные воспринимались как корпоративный ресурс, и на проектирование, реализацию и использование одной или более базы данных потребуется затратить некоторое количество других корпоративных ресурсов. Существенный элемент этого процесса — планирование базы данных. Планирование базы данных — стратегическая попытка определить информационные потребности организации на продолжительный период времени в будущем. Успешный план базы данных будет предшествовать проектам базы данных и их реализации, чтобы удовлетворить, потребности организации в информации. Планирование базы данных определяется информационными потребностями организации, которые, в свою очередь, зависят от бизнес-плана компании . Например, корпорация составляет стратегический бизнес-план на ближайшие пять лет. Выполнение поставленных и плане задач зависит от доступности определенных видов информации. Информация может быть получена только в том случае, если ресурсы данных, намеченные в плане базы данных, имеют место. Планирование базы данных обладает существенными достоинствами. Некоторые преимущества формального плана информационных ресурсов: Он определяет и уточняет требования к ресурсам, помогая убедиться в том, что ресурсы будут доступны. Он определяет возможности эффективного управления ресурсами, включая сотрудничество между разными отделами организации.

13.Перечислите этапы модели базы данных при проектировании, охарактеризуйте их и продемонстрируйте на примере. I этап. Постановка задачи. На этом этапе формируется задание по созданию БД. В нем подробно описывается состав базы, назначение и цели ее создания, а также перечисляется, какие виды работ предполагается осуществлять в этой базе данных. II этап. Анализ объекта. На этом этапе рассматривается, из каких объектов может состоять БД, каковы свойства этих объектов. После разбиения БД на отдельные объекты необходимо рассмотреть свойства каждого из этих объектов, или, другими словами, установить, какими параметрами описывается каждый объект III этап. Синтез модели. необходимо выбрать определенную модель БД. Далее рассматриваются достоинства и недостатки каждой модели и сопоставляются с требованиями и задачами создаваемой БД IV этап. Выбор способов представления информации и программного инструментария.В большинстве СУБД данные можно хранить в двух видах: с использованием форм; без использования форм. Форма – это созданный пользователем графический интерфейс для ввода данных в базу. V этап. Синтез компьютерной модели объекта. В процессе создания компьютерной модели можно выделить некоторые стадии, типичные для любой СУБД. Стадия 1. Запуск СУБД, создание нового файла базы данных или открытие созданной ранее базы. Стадия 2. Создание исходной таблицы или таблиц. VI этап. Работа с созданной базой данных. поиск необходимых сведений; сортировка данных и т.д.

14.Дайте определение реляционной базы данных, опишите проектирование ее. Приведите пример создания реляционной база данных. . В реляционной СУБД все обрабатываемые данные представляются в виде плоских таблиц. Информация об объектах определенного вида представляется в табличном виде: в столбцах таблицы сосредоточены различные атрибуты объектов, а строки предназначены для сведения описаний всех атрибутов к отдельным экземплярам объектов. Для приведения этой модели к реляционной необходимо выполнить процедуру, называемую нормализацией. Теория нормализации оперирует с пятью нормальными формами. Эти формы предназначены для уменьшения избыточности информации, поэтому каждая последующая нормальная форма должна удовлетворять требованиям предыдущей и некоторым дополнительным условиям. При практическом проектировании баз данных четвертая и пятая формы, как правило, не используются. Требования к реляционным моделям Рациональные варианты концептуальной схемы базы данных должны удовлетворять третьей нормальной форме, а также следующим требованиям: Выбранный перечень отношений должен быть минимален. Выбранный перечень атрибутов должен быть минимален. Первичный ключ отношения должен быть минимальным.

15.Раскройте понятие «Нормализация базы данных», опишите назначение этого понятия, раскройте его применение на примере. . Для приведения этой модели к реляционной необходимо выполнить процедуру, называемую нормализацией. Теория нормализации оперирует с пятью нормальными формами. Эти формы предназначены для уменьшения избыточности информации, поэтому каждая последующая нормальная форма должна удовлетворять требованиям предыдущей и некоторым дополнительным условиям. При практическом проектировании баз данных четвертая и пятая формы, как правило, не используются. Требования к реляционным моделям Рациональные варианты концептуальной схемы базы данных должны удовлетворять третьей нормальной форме, а также следующим требованиям: Выбранный перечень отношений должен быть минимален. Выбранный перечень атрибутов должен быть минимален. Первичный ключ отношения должен быть минимальным.

16.Перечислите формы нормализации, охарактеризуйте их, продемонстрируйте на примере. Отношение находится в первой нормальной форме (сокращённо 1НФ), если ни один из его атрибутов нельзя разделить на более простые атрибуты, которые соответствуют каким-то другим свойствам описываемой сущности. Теперь настало время рассмотреть алгоритм нормализации отношения до 1НФ. Создать новое отношение, схема которого будет получена путём слияния основной и подчинённой схем исходного отношения в одну. Заполнить значения атрибутов нового отношения, соответствующих атрибутам подчинённого отношения. Отношение находится во второй нормальной форме(сокращённо 2НФ) тогда и только тогда, когда оно находится в первой нормальной форме и каждый его неключевой атрибут неприводимо зависим от первичного ключа.