1билет…. Важным шагом в развитии именно информационных систем явился переход к использованию централизованных систем управления файлами. С точки зрения прикладной программы, файл -- это именованная область внешней памяти, и которую можно записывать и из которой можно считывать данные. Правила именования файлов, способ доступа к данным, хранящимся в файле, и структура этих данных зависят от конкретной системы управления файлами и, возможно, от типа файла. Система управления файлами берет на себя распределение внешней памяти, отображение имен файлов в соответствующие адреса во внешней памяти и обеспечение доступа к данным.
Такие системы иногда называются файловыми. Несмотря на относительную простоту организации, файловые системы имеют ряд недостатков:
Избыточность данных. Файловые системы характеризуются значительной избыточностью, поскольку нередко для решения различных задач управления используются одни и одни и те же данные, размещенные в разных файлах. Из-за дублирования данных в разных файлах память на внешних запоминающих устройствах используется неэкономно, информация одного и одного и того же объекта управления распределяется между многими файлами. При этом довольно тяжело представить общую информационную модель предметной области.
Несогласованность данных. Учитывая, что одна и одна и та же информация может размещаться в разных файлах, технологически тяжело проследить за внесением изменений одновременно во все файлы. Из-за этого может возникнуть несогласованность данных, когда одно и одно и то же поле в разных файлах может иметь разные значения.
Пользователи видят файл как линейную последовательность записей и могут выполнить над ним ряд стандартных операций:
создать файл (требуемого типа и размера);
открыть ранее созданный файл;
прочитать из файла некоторую запись (текущую, следующую, предыдущую, первую, последнюю);
записать в файл на место текущей записи новую, добавить новую запись в конец файла.
5билет.. РЕИМУЩЕСТВА:
- Контроль избыточности данных
При использовании базы данных, в отличие от традиционных файловых систем, предпринимается попытка исключить избыточность данных за счет интеграции файлов, чтобы избежать хранения нескольких копий одного и того же элемента информации.
- Непротиворечивость данных
Устранение избыточности данных или контроль над ней позволяет сократить риск возникновения противоречивых состояний. Если элемент данных хранится в базе только в одном экземпляре, то для изменения его значения требуется выполнить только одну операцию обновления, причем новое значение станет доступным сразу всем пользователям базы данных.
- Совместное использование данных
База данных принадлежит всей организации в целом и может совместно использоваться всеми зарегистрированными пользователями. При такой организации большее количество пользователей может работать с большим объемом информации.
- Поддержка целостности данных
Целостность базы данных означает корректность хранимых в ней данных. Целостность обычно описывается с помощью ограничений, т.е. правил поддержки корректности, которые не должны нарушаться в базе данных. Так, ограничение может гласить, что зарплата сотрудников не должна превышать 10000$ в год или же, что в записи данных о сотруднике номер отделения, в котором он работает, должен соответствовать реально соответствующему отделению компании.
Повышенная безопасность
Безопасность базы данных заключается в защите данных от несанкционированного доступа со стороны пользователей. Без привлечения соответствующих мер безопасности интегрированные данные становятся более уязвимыми, чем данные в файловой системе. Система обеспечения безопасности может быть выражена в форме учетных имен и паролей для идентификации пользователей. Доступ к данным со стороны зарегистрированного пользователя может быть ограничен только некоторыми операциями. Например, администратору базы данных может быть предоставлено право доступа ко всем данным в базе, менеджеру отделения компании ко всем данным, которые относятся к его отделению, а рядовому сотруднику – ишь к данным, которые необходимы для исполнения его служебных обязанностей, в результате чего он не будет иметь доступа к конфиденциальным данным, например, о зарплате сотрудников.
- Повышение эффективности с ростом масштабов системы
Комбинируя все рабочие данные в одной базе данных и создавая набор приложений, которые работают с одним источником данных, можно добиться существенной экономии средств. В этом случае бюджет, который обычно выделяется каждому отделу для разработки и поддержки их собственных файловых систем, можно объединить с бюджетами других отделов, что позволит добиться повышения эффективности при росте масштабов системы.
- Повышение доступности данных и их готовности к работе
Данные, которые пересекают границы отделов, в результате интеграции становятся непосредственно доступными конечным пользователям. Во многих СУБД предусмотрены языки запросов, которые позволяют пользователям задавать непредусмотренные ранее запросы и почти немедленно получать требуемую информацию на своих терминалах, не прибегая к помощи программиста, который для извлечения этой информации из базы данных должен был бы создать специальное программное обеспечение.
- Улучшение показателей производительности
На базовом уровне СУБД обеспечивает все низкоуровневые процедуры работы с файлами, которую обычно выполняют приложения. Наличие этих процедур позволяет программисту сконцентрироваться на разработке более специальных, необходимых пользователям функций, не заботясь о подробностях их воплощения на более низком уровне.
- Упрощение сопровождения системы за счет независимости от данных
В СУБД в отличие от файловых систем, описания данных отделены от приложений, а потому приложения защищены от изменений в описаниях данных.
- Улучшенное управление параллельностью
В файловых системах при одновременном доступе к одному и тому же файлу двух пользователей может возникнуть конфликт двух запросов, результатом которого будет потеря информации или утрата ее целостности. В свою очередь в СУБД предусмотрена возможность параллельного доступа к базе и гарантируется отсутствие подобных проблем.
- Развитые службы резервного копирования и восстановления
Ответственность за обеспечение защиты данных от сбоев аппаратного и программного обеспечения в файловых системах возлагается на пользователя. В современных СУБД предусмотрены средства сокращения объема потерь от возникновения различных сбоев.
НЕДОСТАТКИ: - Сложность - Размер - Стоимость - Затраты на преобразование
В некоторых ситуациях стоимость СУБД и дополнительного программного обеспечения может оказаться несущественной по сравнению со стоимостью преобразования существующих приложений для работы с новой СУБД. Эти затраты также включают стоимость подготовки персонала для работы с новой системой, а также оплату услуг специалистов, которые будут оказывать помощь в преобразовании и запуске новой системы.
- Производительность
Обычно файловая система создается для некоторых специализированных приложений, а потому ее производительность может быть весьма высока. Однако СУБД предназначены для решения более общих задач и обслуживания сразу нескольких приложений. В результате многие приложения будут работать в новой среде не так быстро как прежде.
- Более серьезные последствия при выходе системы из строя
Централизация ресурсов повышает уязвимость системы. Поскольку работа всех пользователей и приложений зависит от готовности к работе СУБД, выход из строя одного из ее компонентов может привести к полному прекращению всей работы организации.
6билет 
Внешний уровень. Внешний уровень состоит из нескольких различных внешних представлений БД. Каждый пользователь имеет дело с представлением предметной области, выраженным в наиболее удобной для него форме. Внешнее представление содержит только те сущности, атрибуты и связи предметной области, которые интересны пользователю.
Помимо этого, различные представления могут поразному отображать одни и те же данные. Например, один пользователь может просматривать даты в формате (день, месяц, год), а другой - в формате (год, месяц, день). Некоторые представления могут включать производные или вычисляемые данные, которые не хранятся в базе данных как таковые, а создаются по мере надобности. Представления могут также включать комбинированные или производные данные из нескольких объектов.
Концептуальный уровень. Промежуточным уровнем в трехуровневой архитектуре является концептуальный уровень. Этот уровень содержит логическую структуру всей базы данных (с точки зрения АБД). Фактически, это полное представление требований к данным, которое не зависит от любых соображений относительно способа их хранения. На концептуальном уровне представлены следующие компоненты: все сущности, их атрибуты и связи; накладываемые на данные ограничения; семантическая информация о данных; информация о мерах обеспечения безопасности и поддержки целостности данных.
Концептуальный уровень поддерживает каждое внешнее представление, в том смысле, что любые доступные пользователю данные должны содержаться (или могут быть вычислены) на этом уровне. Однако этот уровень не содержит никаких сведений о методах хранения данных.
Внутренний уровень. Внутренний уровень описывает физическую реализацию базы данных и предназначен для достижения оптимальной производительности и обеспечения экономного использования дискового пространства. Он содержит описание структур данных и организации отдельных файлов, используемых для хранения данных в запоминающих устройствах. На этом уровне осуществляется взаимодействие СУБД с методами доступа операционной системы с целью размещения данных на запоминающих устройствах, создания индексов, извлечения данных и т.д. На внутреннем уровне хранится следующая информация: сведения о распределении дискового пространства для хранения данных и индексов; описание подробностей сохранения записей (с указанием реальных размеров сохраняемых элементов данных); сведения о размещении записей; сведения о сжатии данных и выбранных методах их шифрования.
7билет…Определение структур базы данных (DDL)
Язык определения данных (Data Definition Language, DDL) позволяет создавать и изменять структуру объектов базы данных, например, создавать и удалять таблицы. Основными командами языка DDL являются следующие: CREATE TABLE, ALTER TABLE,DROP TABLE, CREATE INDEX, ALTER INDEX, DROP INDEX.
Манипулирование данными (DML)
Язык манипулирования данными (Data Manipulation Language, DML) используется для манипулирования информацией внутри объектов реляционной базы данных посредством трех основных команд: INSERT, UPDATE, DELETE.
8билет… Основные функции СУБД:
1 управление данными во внешней памяти (на дисках);
2 управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
3 журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
4 поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию,
процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.
9билет.. Сущность (entity) – это абстрактное представление единичного объекта предметной области. Эта абстракция строится на основании некоторого понятия, существенного с точки зрения задач предметной области. Любое понятие характеризуется содержанием (условием, истинность которого говорит о том, что объект подпадает под это понятие) и объемом (классом объектов, удовлетворяющих условию содержания). Содержание понятия предполагает наличие определенных характеристик, общих для всех объектов объема, возможно различающихся значениями. Очевидно, что с точки зрения различных понятий можно построить несколько абстракций-сущностей одного и того же объекта. Таким образом, понятие определяет множество сущностей (entity set), интенсионалом которого является содержание понятия, а экстенсионалом – его объем. Связь (relationship) - это единичный экземпляр отношения (в философско- логическом смысле) между сущностями. Абсолютно все, что говорилось о сущности и множестве сущностей, можно сказать о связи и множестве связей. Разница заключается лишь в том, что для последних используется не понятие о предметах (как у сущностей), а понятие об отношениях. Таким образом, множество связей (relationship set) можно рассматривать как математическое отношение между n множествами сущностей, а связь - как кортеж этого отношения с n элементами-сущностями. Каждая сущность в такой связи играет определенную роль (role) - функцию, общую для всех сущностей этой роли. Таким образом, даже если в понятии об отношении неоднократно участвует одно и то же множество сущностей, в каждой связи сущности этого типа будут различаться своими ролями.
10билет.. Стандарт моделирования данных IDEF1X использует три уровня логических моделей, используемых для охвата требований бизнес-информации: диаграмму зависимостей сущностей (ERD); модель, основанную на ключах (Key Based, KB), и полностью определенная модель (Fully Attributed Diagram, FA). ERD и KB модели также называются «моделями данных области» потому, что охватывают обширные области бизнеса. Полной противоположностью является модель FA – «модель данных проекта» потому, что она, как правило, описывает только часть всей структуры информации [1–5].
Модель уровня сущностей является моделью нижнего уровня и применяется для работы проектировщика информационной системы с экспертами моделируемой системы. Модель включает сущности и связи между ними, которые отражают основные бизнес-правила предметной области, и допускает присутствие всех типов связей (определенных, неопределенных, типа «Категория»). Графическое представление этой модели называется ER-диаграммой
При включении сущности в пул необходимо задать ей уникальное имя, которое является обязательно существительным, номер (например, Автовладелец, номер 1), сформулировать определение объекта реального мира, соответствующего этой сущности, и привести описание механизма включения нового экземпляра в данную сущность. Результат работы на данной фазе проектирования оформляется в виде таблицы (табл. 2.4).
Здесь требуется отметить, что не все сущности из списка, составленного на первой фазе проектирования, останутся в пуле сущностей к концу фазы 4. Кроме того, на следующих фазах проектирования в пул могут быть добавлены новые сущности. В связи с этим, в качестве одного из обязательных документов, отражающих результат проектных работ на каждой из последующих фаз проектирования, должен быть скорректированный пул сущностей.
Таблица 2.4.
Пул сущностей
Номер множества сущностей | Имя множества сущностей | Определение множества сущностей | Описание множества сущностей |
1. | Автовладелец | Лицо, купившее машину и зарегистрированное в УВД |
|
2. | Регион | Область, в которой зарегистрирован автовладелец |
|
3. | Автомобиль | Транспорт, который купил автовладелец | Автомобиль зарегистрирован по месту проживания ее владельца |
Фаза 2. Построение модели уровня сущностей
Модель уровня сущностей состоит из уточненного пула сущностей, матрицы связей, описания связей между сущностями, диаграммы ER-типа.
Проектирование на данной фазе начинается с определения всех возможных бинарных (связей между двумя сущностями) связей между выявленными сущностями, на основании чего строится матрица связей. Матрица связей (табл. 2.2) представляется в виде двумерной таблицы, заголовками столбцов и строк которой являются сущности из списка. Если между некоторыми сущностями выявлена бинарная связь, то в точках пересечения соответствующих строк и столбцов таблицы помещается некоторый символ (например, «X»). Пример. В пуле имеются сущности с номерами Автовладелец/1, Регион/2, Автомобиль/3. Пусть между сущностями Автовладелец/1 и Регион/2, Автовладелец/1 и Автомобиль/3, определены бинарные связи, построим матрицу связей (табл. 2.5).
Таблица 2.5.
Матрица связей
| Автовладелец/1 | Регион/2 | Автомобиль/3 |
Автовладелец/1 |
| Х | Х |
Регион/2 | Х |
|
|
Автомобиль/3 | Х |
|
|
11БИЛЕТ…..При визуальном моделировании на UML используются восемь видов диаграмм, каждая из которых может содержать элементы определенного типа. Типы допустимых элементов и отношений между ними зависят от вида диаграммы. Рассмотрим некоторые диаграммы.
Диаграммы использования Эти диаграммы описывают функциональность ИС, которая будет видна пользователям системы. "Каждая функциональность" изображается в виде "прецедентов использования" (use case) или просто прецедентов. Прецедент - это типичное взаимодействия пользователя с системой, которое при этом:
Прецедент рисуется как овал, связанный с типичными пользователями, называемыми "актерами" (actors). Актеры используют систему (или используются системой) в данном прецеденте. Актер, представляющий человека-пользователя, характеризуется ролью в данном прецеденте. На диаграмме изображается только один актер, однако, реальных пользователей, выступающих в данной роли по отношению к ИС, может быть много. Список всех прецедентов фактически определяет функциональные требования к ИС, с помощью которых может быть сформулировано техническое задание.
Диаграммы классов (class diagrams) описывают статическую структуру классов. Эти диаграммы могут описывать "словарь предметной области" на концептуальном уровне. С другой стороны, на детальном уровне (уровне спецификаций и уровне реализаций) диаграммы определяют структуру программных классов. Они используются для генерации каркасного программного кода на заданном языке программирования, а также для генерации SQL DDL предложений, определяющих логическую структуру реляционных таблиц БД.
Для описания динамики используются диаграммы поведения (behavior diagrams), которые подразделяются на
И, наконец, диаграммы реализации (implementation diagrams) состоят из компонентных диаграмм · (component diagrams) и диаграмм развертывания · (deployment diagrams). На рисунке 5 показаны элементы и отношения для диаграмм взаимодействий, диаграмм последовательности·и диаграмм состояний.
12билет…оделирование данных – это процесс описания информационных структур и бизнес-правил для определения потребностей информационной системы.
Модель данных представляет собой разумный компромисс между потребностями конкретного RDBMS проекта и основными запросами области бизнеса, нуждающейся в реализации этой модели.
Структурная системная разработка и, в особенности, проектирование с учетом централизации данных, заключаются, в основном, в стратегическом планировании и всестороннем анализе требований. Большая часть этих подходов к разработке реализуется в ERwin моделировании данных в качестве метода, определяющего и документирующего ту часть системных требований, которая непосредственно связана с данными. Модели процессов (диаграммы потоков данных, модели распределения, модели событий/состояний) могут быть созданы при помощи Logic Works BPwin и других инструментов для документирования требований процессов. На разных стадиях разработки используются различные уровни этих моделей.
Создание модели данных с непосредственным участием профессионалов в области бизнеса и системного анализа, имеет большие преимущества. Эти преимущества можно разбить на два основных класса: связанные с моделью, как таковой (результатом прилагаемых усилий), и связанные собственно с процессом создания модели.
15билет… Реляционная модель данных (РМД) — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка.
На реляционной модели данных строятся реляционные базы данных.
Реляционная модель данных включает следующие компоненты:
· Структурный аспект (составляющая) — данные в базе данных представляют собой набор отношений.
· Аспект (составляющая) целостности — отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает декларативные ограничения целостности уровня домена (типа данных), уровня отношения и уровня базы данных.
· Аспект (составляющая) обработки (манипулирования) — РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).
Пусть дана совокупность типов данных T 1, T 2,..., Tn, называемых также доменами, не обязательно различных. Тогда n -арным отношением R, или отношением R степени n называют подмножество декартовa произведения множеств T 1, T 2,..., Tn [1][2].
Отношение R состоит из заголовка (схемы) и тела. Заголовок представляет собой множество атрибутов (именованных вхождений домена в заголовок отношения), а тело — множество кортежей, соответствующих заголовку[2]. Более строго:
· Заголовок (или схема) H отношения R — конечное множество упорядоченных пар вида (Ai, Ti), где Ai — имя атрибута, а Ti — имя типа (домена), i =1,…, n. По определению требуется, чтобы все имена атрибутов в заголовке отношения были различными (уникальными).
· Тело B отношения R — множество кортежей t. Кортеж t, соответствующий заголовку H, — множество упорядоченных триплетов (троек) вида < Ai, Ti, vi >, по одному такому триплету для каждого атрибута в H, где vi — допустимое значение типа (домена) Ti. Так как имена атрибутов уникальны, то указание домена в кортеже обычно излишне. Поэтому кортеж t, соответствующий заголовку H, нередко определяют как множество пар (Ai, vi).
Количество кортежей называют кардинальным числом отношения (кардинальностью), или мощностью отношения.
Количество атрибутов называют степенью, или «арностью» отношения; отношение с одним атрибутом называется унарным, с двумя — бинарным и т.д., с n атрибутами — n -арным. С точки зрения теории вполне корректным является и отношение с нулевым количеством атрибутов, которое либо не содержит кортежей, либо содержит единственный кортеж без компонент (пустой кортеж)[2].
Основные свойства отношения[1][2]:
· В отношении нет двух одинаковых элементов (кортежей).
· Порядок кортежей в отношении не определён.
· Порядок атрибутов в заголовке отношения не определён.
Подмножество атрибутов отношения, удовлетворяющее требованиям уникальности и минимальности (несократимости), называется потенциальным ключом. Поскольку все кортежи в отношении по определению уникальны, в любом отношении должен существовать по крайней мере один потенциальный ключ.
2билет…База данных - набор сведений, хранящихся некоторым упорядоченным способом. Можно сравнить базу данных со шкафом, в котором хранятся документы. Иными словами, база данных - это хранилище данных. Сами по себе базы данных не представляли бы интереса, если бы не было систем управления базами данных (СУБД). Система управления базами данных - это совокупность языковых и программных средств, которая осуществляет доступ к данным, позволяет их создавать, менять и удалять, обеспечивает безопасность данных и т.д. В общем СУБД - это система, позволяющая создавать базы данных и манипулировать сведениями из них. А осуществляет этот доступ к данным СУБД посредством специального языка - SQL. SQL - язык структурированных запросов, основной задачей которого является предоставление простого способа считывания и записи информации в базу данных. Итак, простейшая схема работы с базой данных выглядит примерно так: 
По характеру использования СУБД делят на однопользовательские (предназначенные для создания и использования БД на персональном компьютере) и многопользовательские (предназначенные для работы с единой БД нескольких компьютеров, объединенных в локальные сети). Вообще деление по характеру использования можно представить следующей схемой: 
Не вдаваясь далее в подробности, отметим, что на сегодняшний день число используемых СУБД исчисляется десятками. Наиболее известные однопользовательские СУБД - Microsoft Visual FoxPro и Access, многопользовательские - MS SQL Server, Oracle и MySQL.
Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. Программное обеспечение – система управления базой данных (СУБД), позволяющая решать конкретные задачи по поиску, хранению и обработке данных по определенному алгоритму. (Бухгалтерские информационные системы).
3билет….
Дата добавления: 2015-08-28; просмотров: 97 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Набрать 27 петель + 2 кром (= 29 п) и вязать след. образом: | | | 1 Розрахунок на будівництво цеху. |