скачать КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА УТВЕРЖДАЮ: Проректор по учебно-методической работе _________________ И.К. Насыров «__1___» __09_____________ 2007 г. ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫОПД.Ф.10 «БАЗЫ ДАННЫХ»Рекомендуется УМЦ КГТУ им. А.Н. Туполева для специальностинаправление 230100 «Информатика и вычислительная техника» специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» __________________________________ 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» _________________ специализация______________________________________________________ форма обучения очная, очно-заочная, заочная___________________________ Казань 2007 г. Цели и задачи дисциплины Курс относится к общепрофессиональному циклу дисциплин и имеет целью овладение знаниями в области применения баз данных в автоматизированных информационных системах. В процессе аудиторного и самостоятельного изучения дисциплины студенты должны - приобрести знания по основам концептуального проектирования баз данных (БД), логического проектирования и преобразования логической модели под структуру конкретной системы управления базами данных (СУБД), по принципам организации поиска данных из базы и обновления состояния БД. - приобрести навыки и умения в решении задач проектирования логической и физической структуры реляционной БД, в применении языковых средств описания данных и манипулирования данными для создания БД, обновления состояния БД и поиска данных, в создании и поддержке автоматизированных информационных систем (АИС) на основе технологии БД. Материал курса лекций основан на знаниях, навыках и умениях полученных студентами при изучении дисциплин «Информатика», «Математическая логика», «Программирование на языках высокого уровня». Студенты должны владеть основами информатики и иметь практические навыки программирования; требуется также знакомство с основными функциями операционных систем и оболочек. Знания, умения и навыки, полученные в процессе изучения данного курса, могут быть использованы студентами при изучении дисциплин «Операционные системы», «Проектирование автоматизированных информационных систем», «Распределенные базы данных», «Геоинформационные системы», а также при выполнении дипломного проекта.
В результате изучения дисциплины студенты должны: Знать
Уметь
^
(курсивом выделены понятия, указанные в ГОСах) 1. Введение (очная – 0,5/1 ч., очно-заочная – 0,5/2ч., заочная – 0,5/2 ч.) Цель и задачи дисциплины. Обзор литературы. История развития систем обработки данных. Роль и место баз данных (БД) в автоматизированных информационных системах (АИС). Преимущества интеграции и централизованного управления данными. ^ Банк данных, система баз данных. Назначение и основные компоненты систем баз данных: база данных, система управления базами данных (СУБД), программные и языковые средства СУБД, пользователи баз данных, администратор систем баз данных и его функции. Классификация систем баз данных по форме представления информации, по типу хранимой информации, по типу СУБД как программы, по характеру организации хранения и доступа к данным. ^ Информация и данные. Предметная область баз данных. Понятие модели данных. База данных как информационная модель предметной области. Три основных уровня представления информации: внешний, концептуальный и внутренний уровни и соответствующие им модели. ^ . Понятие схемы и подсхемы. Логическая и физическая независимость при работе с данными. Основные интерфейсы БД. Взаимодействие основных компонентов БД. ^ Основные этапы проектирования БД: системный анализ предметной области, внешнее и концептуальное инфологическое проектирование, логическое и физическое (даталогическое) проектирование. ^ с использованием метода «Сущность-связь» Понятия объект, свойства, отношения объектов, классы объектов, экземпляры объектов, идентификатор экземпляров объектов. Понятия сущность, атрибуты, связи, первичные ключи сущностей. Типы связей. Проектирование БД с использованием метода «Сущность - связь». Построение семантической модели взаимосвязи объектов предметной области с помощью диаграмм ER - типа. ^ Выбор модели СУБД. Общие сведения о даталогическом проектировании. Алгоритмы перехода от инфологической модели к реляционной базе данных (РБД) в виде совокупности взаимосвязанных отношений. Инструментальные средства, поддерживающих процесс разработки АИС на технологии БД. ^ Отношения, атрибуты отношений и их домены, схема отношения. Табличное представление отношений. Проектирование РБД путем декомпозиции отношений. Функциональные зависимости (ФЗ), полнофункциональные зависимости, транзитивные зависимости. Нормальные формы и нормализация отношений путем анализа ФЗ. ^ Классификация моделей БД. Инфологические, даталогические и физические модели. Три основные даталогические модели: иерархическая, сетевая и реляционная модели данных, их типы структур и ограничения, достоинства и недостатки. ^ (очная – 8/4 ч., очно-заочная – 8/10 ч., заочная – 2/15 ч.) Основные операции над отношениями: идентификация данного и нахождение его позиции в БД, выборка (чтение), модификация данных: удаление, обновление, добавление (запись). Основные операции реляционной алгебры: объединение, пересечение, разность, симметричная разность, декартово произведение, ограничение, проекция, соединение, деление. ^ Структурированный язык запросов - SQL. Простая выборка, выборка с использованием соединения отношений, подзапросы, коррелированные подзапросы. Запросы на обновление отношений. Представления. Внутренние и внешние соединения отношений. Табличный язык запросов - QBE. ^ (очная – 2/8 ч., очно-заочная – 2/12 ч., заочная –1/20 ч.) Определение данных. Обработка данных. Управление данными. Взаимодействие основных объектов в MS Access. Разработка приложений. ^ . Типы данных. Создание и модификация таблиц. Создание схемы РБД. Индексирование и определение ограничений целостности таблиц БД. Создание запросов для выполнения поиска информации, сортировки, группировки данных. Создание форм для организации интерфейса пользователя. Создание отчетов по информации из таблиц и запросов. ^ (очная – 2/8ч., очно-заочная – 2/16 ч., заочная –1/20 ч.) Определение данных. Обработка данных. Управление данными. Программирование основных операций обработки данных. Разработка приложений. ^ . Типы данных. Создание, модификация и индексирование таблиц БД. Создание запросов и разработка программ для выполнения поиска информации, сортировки, группировки данных. Создание форм и отчетов средствами СУБД FoxPro. ^ (очная – 8/8ч., очно-заочная – 8/15 ч., заочная –2/15ч.) Принципы работы с клиент-серверными СУБД. Классификация систем по способам распределения данных. архитектура распределенных ьаз данных. Фрагментация данных. Стратегия размещения данных в РБД по узлам сети. Централизованные системы. Иерархические, разделенные, расчлененные, реплицированные и гетерогенные системы БД. однородные и неоднородные системы БД. Модели доступа к БД. Модель файлового сервера. Модель клиент-сервер. Многоуровневые модели. Параллельный доступ к базам данных. Параллельные операции при взаимодействии с БД. Модели параллельных процессов. Бесконечные ожидания и тупики. Сериализуемость. Примеры последовательного, сериализуемого и несериализуемого расписания. Транзакции. Модели транзакций. Протокол, гарантирующий сериализуемость. Блокировки. Модель блокировки для чтения и записи. Безопасность БД. ^ (очная – 3/8ч., очно-заочная – 3/12 ч., заочная –1,5/15 ч.) Основные этапы развития системы Oracle, и ее характеристики. Язык PL/SQL Oracle, его архитектура. типы блоков. Среды программирования на PL/SQL . команды управления. команды SQL в PL/SQL. Манипулирование данными в PL/SQL. Курсор SQL. Курсорный цикл. Процедуры и функции. ^ Тенденции развития баз данных. Создание параллельных, т.е. использующих несколько процессоров, СУБД. Объектно-ориентированный подход к разработке СУБД. Доступ к корпоративным базам данных через Internet. Концепция хранилищ данных. использование СУБД в географических информационных запросах. Лабораторный практикум.
Целью курсовой работы является приобретение практических навыков по проектированию и построению реляционных баз данных. В результате выполнения курсовой работы студенты должны: 1. изучить основные методы и принципы организации баз данных, назначение основных компонентов, технологию проектирования баз данных, принципы организации взаимодействия с пользователем, вопросы эксплуатации и поддержания баз данных в актуальном состоянии. 2. научиться применять на практике технологию проектирования баз данных, использовать средства описания данных и манипулирования данными, языки запросов, разрабатывать интерфейс конечного пользователя.
а) основная литература: 1. Ризаев И.С., Яхина З.Т. Базы данных. Учебное пособие. Казань.: КГТУ. 2002. 2. Ризаев И.С., Яхина З.Т. Базы данных. Лабораторный практикум. -Казань, КГТУ, 2002. ^
б) дополнительная литература: 1. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. - М.: Мир, 1980. 2. Дейт К. Введение в системы данных. - М.:Наука,1980. 3. Диго С.М. Проектирование и использование баз данных. Финансы и статистика, 1995. 4. Попов А.А. Программирование в среде СУБД FoxPro 2.0. - M.: Радио и связь, 1993. 5. Каратыгин С.А. и др. Программирование в FoxPro для Windows на примерах версии 2.5, 2.6. М., 1995. 6. Каратыгин С.А. и др. Visual FoxPro 5. К вершинам мастерства. М., Бином, 1997. 7. И.Харитонова, Н.Вольман. Программирование в Access 2002. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2003. 8. Л.Шкарина. Язык SQL: учебный курс. – СПб.: Питер, 2003. 9. Использование Microsoft Office 97, профессиональный выпуск, 1998. 10. СУБД:DBASE,REBUS,FOXBASE. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "Базы и банки данных и знаний" Казананский государственный технический университет; Сост. И. С. Ризаев, З. Х. Захарова. Казань, 1994. 11. Спенс Р. Clipper. Руководство по программированию. Версия 5.01. - Мн.:Тивали, 1994. 12. Paradox for Windows: Практическое руководство. Из-во АОЗТ "Алевар", 1993. 13. Конноли Т., Бегг К. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика, 2-е изд. – М.:Изд.дом «Вильямс». 2000.
Необходимое программное обеспечение для выполнения лабораторных работ: пакет программ MS Office (профессиональный выпуск), операционная система Windows 2000 или Windows XP.
Компьютерный класс, обеспеченный персональными компьютерами. ^ Рекомендуемый список контрольных вопросов по курсу:
Основные понятия банков данных и знаний
Организация БД
Модели баз данных
Проектирование БД
Манипулирование данными
Распределенные базы данных
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 654600 «Информатика и вычислительная техника» по специальностям 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления». Программу составили: Ризаев И.С. доцент, каф. АСОИУ КГТУ им. А.Н. Туполева Яхина З.Т. доцент, каф. АСОИУ КГТУ им. А.Н. Туполева Программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры _________ «____» ______________200__г., протокол №_____. Зав. кафедрой АСОИУ _____________________ (подпись) Ф.И.О. Зав. кафедрой КС _____________________ (подпись) Ф.И.О. Председатель Учебно-методической _____________________ комиссии факультета (подпись) Ф.И.О. Декан факультета _____________________ (подпись) Ф.И.О.
|