Вопросы

Вопросы по курсу "Базы данных"

1. Общие положения и понятия теории баз данных (база данных, СУБД, банк данных, эволюция методов хранения данных, устройства хранения данных, физическая и логическая независимость данных, развитие языков баз данных, логическая целостность данных, понятие распределенной СУБД, процедурно-ориентированные и проблемно-ориентированные СУБД).

2. Классификация СУБД. Достоинства и недостатки систем с многотерминальной архитектурой, систем с архитектурой файлового сервера, с архитектурой "клиент-сервер".

3. Характеристика OLTP- и DSS (OLAP)-систем.

4. Типовая организация СУБД.

5. Функции СУБД. Понятие мягкого и жесткого сбоя. Журнализация данных. Процедура восстановления данных. Понятие конвейерного и разнесенного параллелизма.

6. Этапы обработки запроса в серверах баз данных.

7. Уровни доступа к базам данных.

8. Встроенный SQL (правила описания и использования главных переменных в ESQL/C, средства обработки ошибок в ESQL/C, средства обработки NULL-значений в ESQL/C, курсоры в ESQL/C, средства динамического SQL в ESQL/C).

9. Доступ к базам данных на основе стандарта ODBC (архитектура ODBC, последовательность действий при разработке ODBC-программы).

10. Доступ к базам данных посредством CGI-скриптов (методы передачи данных, спецификация CGI-скрипта).

11. Доступ к базам данных с помощью языка PHP.

12. Общие понятия теории отношений. Понятие отношения. Свойства бинарных отношений (рефлексивность, иррефлексивность, симметричность, ассиметричность, антисимметричность, транзитивность). Классы отношений (эквивалентность, толерантность, квазипорядок, строгий порядок).

13. Иерархическая модель базы данных и ее свойства. Сущность. Связь. Связи 1:1, 1:M, M:N. Характеристика операторов манипулирования данными иерархической модели. Недостатки иерархической модели.

14. Сетевая модель базы данных и ее свойства. Элемент данных, агрегат данных, запись, набор. Свойства типов записей и связей сетевой модели. Характеристика операторов манипулирования данными сетевой модели. Недостатки сетевой модели.

15. Реляционная модель данных. Отношение реляционной модели данных. Основные понятия реляционной модели. Определение домена, семантическая нагрузка понятия домена. Фундаментальные свойства отношений. Базовые свойства реляционной модели данных. Обоснование требования отсутствия кортежей-дубликатов, отсутствия упорядоченности кортежей, упорядоченности атрибутов. Требования структурной, манипуляционной, целостной частей реляционной модели данных. Возможные подходы для выполнения требования целостности по ссылкам. Процедура каскадного удаления. Null-значения.

16. Язык реляционной алгебры и его свойства. Операции реляционной алгебры. Запись операций реляционной алгебры на языке SQL.

17. Реляционное исчисление на кортежах. Основные понятия. Запись операций реляционного исчисления средствами языка реляционной алгебры. Реляционное исчисление на доменах.

18. Язык SQL. Стандартизация языка SQL. Структура операторов SQL: Select, Insert, Update, Delete. Подзапросы. Соединения. Виды соединений. Основные правила использования конструкций языка SQL. Представления. Достоинства и недостатки языка SQL.

19. Назначение методологии IDEF0. Виды связей в IDEF0.

20. Назначение методологии диаграмм потоков данных. Основные понятия и конструкции диаграмм потоков данных.

21. Диаграммы прецедентов. Основные понятия и конструкции.

22. Диаграммы деятельности. Основные понятия и конструкции.

23. CASE-средства. Классификация CASE-средств.

24. Этапы проектирования баз данных. Задачи инфологического, логического, физического проектирования

25. Инфологическое проектирование. Способы представления сущности. Правила атрибутов. Классификация атрибутов. Связи. Понятие безусловной, условной, биусловной, рекурсивной связи. Фундаментальные виды связей. Формализация связи. Формализация связей 1:1, 1:M, M:N. Понятие стержневой, ассоциативной, характеристической, обозначающей сущности. Композиция связей. Понятие подтипа и супертипа. Взаимноисключающие связи. Получение реляционной схемы из ER-диаграммы. Возможные подходы при построении реляционной схемы при наличии в ER-моделе подтипов и взаимноисключающих связей.

26. Логическое проектирование реляционных баз данных. Аномалии операций с базой данных. Общие свойства нормальных форм. Виды нормальных форм. Условия нахождения отношений в первой нормальной форме. Негативные последствия нахождение отношения лишь в первой нормальной форме. Зависимость адекватности базы данных предметной области, легкости разработки и сопровождения базы данных, скорости выполнения основных операции от степени нормализации отношений базы данных.

27. Функциональные зависимости и их свойства. Функционально полная и частичная зависимости неключевого атрибута от составного ключа. Декомпозиция без потерь и функциональные зависимости. Теорема Хита. Условия нахождения отношений во второй нормальной форме. Транзитивная зависимость. Условия нахождения отношений в усиленной третьей нормальной форме. Перекрывающиеся возможные ключи и нормальная форма Бойса-Кодда.

28. Многозначные зависимости. Условия нахождения отношений в четвертой нормальной форме. Лемма и теорема Фейджина. Зависимости проекции-соединения. Условия нахождения отношений в пятой нормальной форме проекции-соединения.

29. Понятие транзакции. Свойства классических транзакций. Модели транзакций. Транзакции с контрольными точками. Многозвенные транзакции. Вложенные транзакции. Многоуровневые транзакции.

30. Транзакции и ограничения целостности. Общие требования относительно ограничений целостности. Классификация ограничений целостности. Возможные подходы относительно удаления целевой сущности, на которую ссылается внешний ключ. Возможные подходы относительно обновления первичного ключа целевой сущности, на которую ссылается внешний ключ. Средства поддержания целостности информации в базе данных. Средства и способы задания ограничений целостности в языке SQL.

31. Транзакции и параллелизм. Три проблемы, связанные с параллелизмом. Эффекты параллелизма. Управление транзакциями. Сериализация транзакций. Понятие смеси и графика транзакций. Виды конфликтов между транзакциями Изолированность пользователей. Уровни изолированности.

32. Методы управления транзакциями. Аппарат синхронизационных захватов. Аппарат гранулированных синхронизационных захватов. Предикатные синхронизационные захваты. Решение на основе аппарата синхронизационных захватов проблем, связанных с параллелизмом. Распознавание тупиковых ситуаций. Разрушение тупиков. Метод временных меток. Метод выделения версий данных.

33. Модель распределенной обработки транзакций.

34. Технология "клиент-сервер". Преимущества модели "клиент-сервер" в сравнении с традиционной моделью обработки данных. Логические компоненты приложений. Три модели архитектуры "клиент-сервер", их достоинства и недостатки. Сервер приложений. Задачи сервера приложений. Традиционный подход к работе с сервером. Понятие активного сервера. Задачи активного сервера.

35. Современные решения организации СУБД. Ограничения и утверждения. Хранимые процедуры. Средства организации хранимых процедур (язык SPL). Особенности написания хранимых процедур и функций в различных СУБД (Informix, Oracle, PostgreSql). Триггеры (правила). Средства написания триггеров. Особенности написания триггеров в различных СУБД (Informix, Oracle, PostgreSql). Механизм событий. Активные базы данных и модели транзакций.

36. Объектно-реляционные свойства СУБД. Процедуры и функции. Перегружаемые функции. Сигнатура. Сложные типы данных. Функция приведения. Наследование при работе с базами данных. Определенные пользователем типы данных.

37. Основные принципы, лежащие в основе темпоральных баз данных. Понятие времени в темпоральных базах данных. Модели, используемые в темпоральных баз данных (TRM, HDM).

38. Простейшая модель безопасности баз данных. Основные понятия и средства. Инфраструктура с открытыми ключами (PKI). Модель многоуровневой безопасности Белла ЛаПадула.

39. Классификация информационных систем. Концепции хранилища данных, OLAP-анализа, Data Mining. Архитектура DSS-систем.

40. Принципы построения хранилищ данных. Требования к хранилищу данных. Архитектура хранилища данных. Основные его компоненты. Категории данных хранилища данных. Метаданные. ETL-процесс. Процедуры этапа преобразования данных в хранилище данных. Проблемы очистки данных. Процедуры, выполняемые над отдельными источниками данных в хранилище данных. Подходы к построению хранилищ данных.

41. OLAP-технология. Многомерный анализ данных. Основные понятия OLAP-технологии. Тест FASMI. Операции OLAP-технологии. Многомерная модель хранилищ данных (MOLAP). Реляционная модель хранилищ данных (ROLAP). Схема "звезда". Реляционная модель хранилищ данных (ROLAP). Схема "снежинка". Расширения языка SQL для OLAP-анализа данных. Классификация OLAP-средств. Продукты класса Desktop OLAP.

42. Задачи интеллектуального анализа данных (Data Mining). Требования к обнаруживаемым знаниям. Задача классификации и регрессии в Data Mining. Задача поиска ассоциативных правил в Data Mining. Задача кластеризации в Data Mining. Модели Data Mining. Методы Data Mining. Идея метода деревьев. Понятие нейронных сетей. Понятие генетических алгоритмов. Идея метода нечеткой логики.

43. Понятие экспертной системы. Классификация знаний. Базовая структура экспертной системы. Модели представления знаний в экспертных системах. Экспертные системы, основанные на нечеткой логике.