Учебное пособие 1451

4.Данные в столбце, являющимся внешним ключом

1)могут дублироваться

2)не могут повторяться

3)могут дублироваться, если записи таблицы, в которой этот столбец является первичным ключом, находятся в логической связи один к одному с записями рассматриваемой таблицы

4)могут дублироваться, если записи таблицы, в которой этот столбец является первичным ключом, находятся в логической связи один ко многому с записями рассматриваемой таблицы

5.Первичный ключ – это

1)первый столбец таблицы

2)столбец, данные в каждой строке которого уникальны

3)столбец, аналога которому нет в других таблицах базы данных

4)первая строка таблицы

6.Первичный ключ может включать в себя

1)один столбец таблицы

2)два столбца таблицы

3)все столбцы таблицы

4)по одному столбцу из каждой таблицы базы данных

7.Чтобы создать логическую связь многое ко многому между записями двух таблиц, нужно

1)чтобы обе таблицы имели одинаковый первичный ключ

2)чтобы первичный ключ первой таблицы был добавлен во вторую таблицу

3)создатьтретьютаблицу, содержащуюпервичныйключобеихтаблиц

4)чтобы в обеих связываемых таблицах было несколько внешних ключей

8.Данные в базе данных не могут быть … типа.

1)целого

2)вещественного

3)текстового

4)байтового

5)денежного

9.Клиент-серверная СУБД предполагает существование

1)как минимум двух машин – клиента и сервера

2)одной машины, на которой установлена и клиентская и серверная части

3)возможны разные варианты, зависит от операционной системы

4)несколько серверов и несколько клиентов

101

10.Из перечисленного реляционными СУБД являются

1)Access

2)Oracle

3)Paradox

4)Paradox

5)SQL

11.Обновление данных в таблицах Access можно сделать

1)с помощью запроса

2)в форме

3)только, написав соответствующий макрос

4)из любого редактора текстов

12.Языком запросов является

1)SQL

2)PHP

3)FAT

4)RTF

13.В СУБД пароли доступа могут быть созданы

1)на открытие базы данных

2)на удаление данных

3)на добавление данных

4)на резервное копирование данных

14.Функциями СУБД не являются

1)создание структуры базы данных

2)извлечение информации из базы данных

3)поддержка целостности данных

4)архивное копирование

15.SQL Server больше всего подходит для вычислений типа

1)файловый сервер

2)разделенные вычисления

3)клиент-сервер

4)сервер-сеть

16.В SQL Server максимальное количество столбцов на таблицу можно определить равным

1)256

2)500

3)1024

4)ограничено только объемом дискового пространства

102

17.С помощью журнала транзакций можно

1)восстановить базу данных

2)переформатировать базу данных

3)послать уведомление о сбое

4)изменить базу данных

18.Объектами СУБД Access являются

1)таблицы

2)графики

3)рисунки

4)запросы

5)формы

19.Запрос в Access может быть

1)на выборку

2)на сборку

3)на переборку

4)параметрическим

5)на добавление и удаление записей

6)итоговым

7)подчиненным

20.Вычисляемые поля в Access могут быть в

1)таблицах

2)формах

3)запросах

4)отчетах

21.Связь между записями в Access осуществляется на ________ уровне.

1)физическом

2)логическом

3)интеллектуальном

4)семантическом

22.Таблицы в Access можно создавать в режиме

1)мастера

2)конструктора

3)заполнения

4)менеджера

103

23.Параметрический запрос позволяет создать и хранить в базе данных

1)один единственный запрос и получать различные выборки при его запуске для разных значений параметра

2)для каждого нового значения параметра создается свой запрос, и все эти запросы хранятся в БД

3)при каждом новом запуске создается свой запрос, и сохраняется в базе данных, но если значение параметра повторяется, то созданный ранее запрос просто обновляется

4)столько запросов, сколько раз он запускается на выполнение.

24.Трехуровневая архитектура – стандартная структура базы данных, состоящая из ________ уровней.

1)внешнего, среднего и внутреннего

2)внешнего, внутреннего и концептуального

3)внешнего, внутреннего и связующего

4)внешнего, основного и подчиненного

25.Транзакция – это

1)программный блок, использование которого не нарушает непротиворечивость данных

2)алгоритм линейной структуры

3)алгоритм разветвляющейся структуры

4)алгоритм циклической структуры

26.Т. Кодд сформулировал … правил, которым должна соответствовать реляционная база данных.

1)10

2)12

3)24

4)7

9. Основы баз данных и знаний

Одно из направлений использования вычислительной техники было связано с созданием автоматизированных информационных систем. Информационная система представляет собой программно-аппаратный комплекс, функции которого состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти ПК, выполнении специфических преобразований информации и предоставлении необходимых данных пользователю. Классический пример информационных систем

– банковские системы, системы резервирования железнодорожных и авиационных билетов и т.д. Необходимое требование к ним – средняя скорость выполнения запроса должна быть высокой. Поиск приемлемых способов объединения

104

непрерывно растущего объема разрозненных данных привело к созданию нового подхода к их обработке – на основе баз данных. Данные – разрозненные факты. Информация – обработанные данные или выводы из них. Знания – обработанная информация, т.е. верхний уровень информации как результат отражения окружающей действительности.

База данных – множество взаимосвязанных элементарных групп данных (полей файлов), которые могут обрабатываться одной или нескольким прикладными системами (набор прикладных программ, совместно выполняющих определенные практические задачи). Данные при таком подходе занимают центральное место, функции их обработки перемещаются на периферию системы, информация запрашивается из общей базы данных, результаты помещаются туда же. Поскольку все приложения используют единую базу данных, дублирование и несоответствие данных практически невозможно. Для всех пользователей существует только одно представление информации или ее части и только один механизм манипулирования ею. Поэтому нетрудно установить и желаемые взаимоотношения между различными типами данных. База данных – объ-

ективная форма представления и организации совокупности данных, систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ (закон РФ “О правовой охране программ и элек- тронно-вычислительных машин и баз данных”).

При разработке базы данных выделяется несколько уровней моделирования, при помощи которых происходит переход от предметной области к конкретной реализации базы данных средствами выбранной СУБД. Можно выделить несколько уровней такого моделирования – внешний, концептуальный, физический. Предметная область – часть реального мира, данные о котором мы хотим отразить (бухгалтерия какого-либо предприятия, отдел кадров, банк, магазин).

Внешний уровень – описание предметной области будущей базы данных с точки зрения отдельных пользователей или приложений (включаются данные, необходимые только указанным пользователям). На этом уровне используют различные модели предметной области, описывающие имеющиеся знания о ней. Инфологическая модель описывает в удобной для разработчика форме данные, налагаемые предметной областью, их взаимосвязь, а также ограничения на данные, налагаемые предметной областью, и является исходным прототипом будущей базы данных. В качестве средств реализации инфологической модели наиболее популярными оказались ER-диаграммы. ER-диаграммы можно, в дальнейшем, преобразовать как в реляционную модель данных, так и в модели данных для иерархических или сетевых СУБД.

На концептуальном уровне выполняется объединение данных, необходимых каждому пользователю. Описание, создаваемое по инфологической модели на языке конкретной СУБД, называют деталогической моделью данных. Выделяются 2 группы среди деталогических моделей – документальные и фактографические. Модели данных включают три компонента: допустимую организацию данных; ограничения целостности; множество операций, допустимых над

105

объектами модели. Документальные модели – для слабо структурированных данных (тексты на естественных языках, словари в программах перевода). Среди фактографических выделяются три базовых модели данных – иерархиче-

ская, сетевая, реляционная.

Иерархическая модель – модель данных, в которой связи между данными имеют вид иерархий, где у каждого предка (подчиняющая запись в иерархии) может быть только один потомок (подчиненная запись). Однако не все отношения могут быть представлены в виде иерархий. Наиболее популярная СУБД этого типа – IMS (Informaton Menedgement System) компании IBM.

Сетевая модель – улучшенная иерархическая. Сеть – отношения между данными, когда каждая запись может быть подчинена записям более чем из одного файла. Отношения предок - несколько потомков назывались множествами. Официальный стандарт таких баз данных – CODASYL, IDMS, Total.

Реляционная модель – модель, в которой все данные, доступные пользователю, организованны в виде таблиц (отношений), и все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами (отношениями). Таблицы состоят из столбцов (атрибутов реляции), называемых доменами, т.к. содержат данные одного типа, и строк – записей, описывающих отдельную физическую сущность. Столбцы таблицы упорядочены по названию (одна таблица не может содержать столбцы с одинаковым названием), а строки – неупорядочены. Столбец или комбинация столбцов, значения в которых во всех строках таблицы разные, называется первичным ключом. Именно посредством первичного ключа и предоставляется возможность извлекать данные из конкретной строки. Записи различных таблиц в одной базе связаны на логическом уровне. Связи бывают 3 типов: один к одному, один ко многому, многое ко многому. Связи реализуются посредством внешних ключей. Внешний ключ – столбец одной таблицы, значения в котором совпадают со значениями другого столбца, являющегося первичным ключом в другой таблице. Наименьшая единица данных в реляционной модели – это отдельное атомарное (неразложимое) для данной модели значение данных.

Основой логического проектирования реляционных баз данных является нормализация отношений. Ее цель – на основе анализа существующих зависимостей между элементами данных (атрибутов) снизить сложность структуры данных. В результате последовательных шагов нормализации происходит сокращение избыточных данных, устраняются возможности возникновения противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном и том же объекте. Существует много уровней нормализации, но наиболее распространена процедура приведения базы данных к третьей нормальной форме, т.к. этот уровень нормализации – компромисс между полной нормализацией и простотой реализации. Первая нормальная форма – все значения атрибутов должны быть атомарными (т.е. таблица должна быть двумерной и не содержать ячеек, включающих несколько значений). Вторая нормальная форма – никакие неключевые

106

атрибуты не являются функционально зависимыми лишь от части ключа (т.е. форма требует, чтобы данные во всех неключевых столбцах полностью зависели от первичного ключа или каждого поля (столбца) первичного ключа, если он является составным). Третья нормальная форма – все неключевые поля таблицы зависят от первичного ключа и не зависят друг от друга. Процесс приведения таблицы ко 2, 3 нормальным формам сводится к разбиению исходной таблицы на проекции (таблица, состоящая из нескольких выбранных атрибутов другой таблицы) по строго определенным правилам. Представители: SQL Server, Accses.

На более низком физическом уровне решаются вопросы организации хранения данных на внешних устройствах и доступа к ним с использованием тех или иных методов. Т.е. физическая модель данных описывает их хранение средствами конкретной СУБД. Решения, принятые на уровне логического моделирования, определяют границы, в пределах которых можно развивать физическую модель данных.

База знаний – семантическая модель, описывающая предметную область, т.е. содержащая правила, описывающие отношения, методы и знания, для решения задач из этой области, ответы на которые в явном виде не присутствуют в базе. База знаний – основной компонент интеллектуальных и экспертных систем. Экспертная система – программа, которая в некоторой области проявляет степень познаний, равнозначную степени познания человека эксперта. В базе знаний, в отличие от базы данных, согласно с принятой в ней методологией классификации, располагаются познаваемые сведения, образующие совокупность знаний. Элементы знаний, благодаря концептуальным связям, объединяются, образуя базу знаний. Эти связи бывают 4-х видов:

•общность (связь 2-х элементов по содержанию их характеристик)

•партитивность (подразумевает соотношение целого и частей)

•противопоставление (встречается в элементах, которые имеют положительные и отрицательные характеристики)

•функциональная взаимосвязь (взаимная зависимость элементов) В экспертных системах используются 2 класса баз знаний:

•статические – отражают специфические знания конкретной области и не изменяются в процессе решения задач

•динамические – содержащие данные, существенные для решения конкретных задач и изменяющихся в процессе этого решения.

Для извлечения знаний из базы знаний должен существовать механизм логического вывода, который содержит правила и принципы работы, т.е. знает,

107

как использовать базу знаний, чтобы можно было получать разумно согласующиеся выводы из информации, находящейся в ней.

Примеры выполнения тестовых заданий к разделу

1.В иерархической модели связь между записями файлов осуществляется:

1)на логическом уровне,

2)на физическом уровне,

3)с помощью файловых указателей,

4)на концептуальном уровне.

Ответ: 2), 3). Различные файлы иерархической базы данных будут связаны между собой физическими указателями. Файловый указатель – физический адрес, обозначающий, где запись находится на диске. Каждая запись файла, будет содержать указатель на первую запись того файла, с которым она связана.

2.Правильной последовательностью этапов проектирования реляционной базы данных будет

1)построить модель сущность – связь (определить сущность базы данных, информацию, однозначно идентифицирующую объекты каждой сущности, логические связи между объектами различных сущностей)

2)нормализовать все отношения базы данных

3)определить ограничения на поля отношений базы данных

4)определить все поля отношений базы данных

5)трансформировать сущности базы данных в таблицы

методом ER диаграмм является

a)1), 2), 3), 4), 5)

b)2), 3), 4), 1), 5)

c)1), 5), 3), 4), 2)

d)1), 5), 4), 3), 2)

Ответ: d). Метод ER-диаграмм (ER-модель) – наиболее популярная семантическая модель, используемая на первой стадии моделирования реляционных баз данных. В терминах этой модели производится концептуальная схема базы данных, которая затем вручную преобразуется к реляционной схеме.

108

3.Правильным соответствием между базовыми моделями данных и их графической реализацией являются

б) реляционная

Ответ: 1)–с), т.к. сетевая модель предполагает наличие нескольких предков (подчиняющая запись) у одного потомка (подчиненная запись); 2)–а), т.к. иерархическая модель допускает наличие только одного предка у потомка; 3)–б), т.к. реляционная модель предполагает форму представления всех данных в таблицах (реляциях).

4.В сетевой модели наборы связей и структуру записи в файле нужно задавать

1)заранее

2)в процессе проектирования базы данных

3)легко изменить в любой момент

4)в процессе управления базой данных

Ответ: 1). В сетевой модели связь данных из разных файлов основана на физических указателях. Если задан вопрос к базе данных, не следующий естественным образом за этими указателями, то система не может на него ответить. т.е. вопросы к базе данных должны быть структурированы и заранее известны.

5.В реляционной базе данных

1)можно получить ответ на любой вопрос

2)можнополучитьответналюбойвопрос, еслиответсодержитсявданных

3)перечень вопросов должен быть оговорен заранее

4)можно получить ответ на любой вопрос

109

Ответ: 2). В реляционной базе данных не используются файловые указатели. Данные могут быть связаны в любом случае, если между ними существует логическая связь. Так что заранее не нужно оговаривать какие связи, вероятно, понадобятся.

Тестовые вопросы к разделу

1.База данных – это

1)один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации

2)комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для обработки информации

3)структурированная информация на одном носителе

4)упорядоченная информация

2.Тип базы данных, использующий для организации данных математическую теорию множеств, называется

1)реляционным

2)иерархическим

3)сетевым

4)математическим

3.Полнаяинформационнаясистема, использующаябазыданных, состоитиз

1)оборудования, программного обеспечения, данных, людей

2)системного и прикладного программного обеспечения

3)данных и оборудования, на котором хранится база данных

4)данных и информации, полученной при их обработке

4.В реляционных базах данных столбец таблицы называется

1)домен (поле данных)

2)запись (отдельная физическая сущность)

3)кортеж

4)эскорт

5.Данные в реляционной базе данных хранятся в

1)табличной форме

2)в форме ER-диаграммы

3)в файле последовательного доступа

4)в файле произвольного доступа

6.Информационная система – это

1)автоматическая система, организующая данные и выдающая информацию

2)систематизированные, обработанные данные или выводы из них

3)множествофайлов, вкоторыххранитсябольшоеколичестводанных.

4)система структурированных файлов

110