Навчальний посібник містить матеріал, необхідний для вивчення основних теоретичних засад, функціональних можливостей та практичного застосування сучасних систем і технологій баз даних, розроблення прикладних засобів та комп'ютерних інформаційних систем різного спрямування на основі реляційних баз даних. Призначається для студентів, що навчаються за напрямам и галузей знань "Інформатика та обчислювальна техніка", "Системні науки та кібернетика" і "Системна інженерія" та споріднених галузей знань, пов'язаних з вивченням комп'ютерних інформаційних технологій. Може бути використаний викладачами в якості дидактичного матеріалу, а також для самостійного вивчення і підвищення кваліфікації. Зміст Вступ ЧАСТИНА 1. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ БАЗ ДАНИХ .20 Розділ 1. Основи комп'ютерного опрацювання даних .22 1..1. Інформаційні системи та інформаційні технології 22 1.1.1. Передумови виникнення напряму інформаційних систем та технологій 23 1.1.2. Основні поняття та визначення 24 1.1.3. Етапи еволюції інформаційний систем 27 Запитання для повторення та контролю знань 31 Завдання для самостійного розв'язування 32 1.2. Інформація і дані 34 1.2.1. Поняття та розуміння інформації 34 1.2.2. Поняття та властивості даних 35 Запитання для повторення та контролю знань 38 Завдання для самостійного розв'язування 38 Висновки до розділу 1 41 Розділ 2. Моделі баз даних .42 2.1. Архітектура баз даних 42 2.1.1. Моделі даних 43 2.1.2. Архітектура баз даних CODASYL 44 2.1.3. Архітектура баз даних ANSI 45 Запитання для повторення та контролю знань 47 Завдання для самостійного розв'язування 47 2.2. Фізичні моделі даних 49 2.2.1. Одиниці фізичної структури даних 50 2.2.2. Способи реалізації фізичної структури даних 51 Запитання для повторення та контролю знань 53 Завдання для самостійного розв'язування 54 2.3. Концептуальна модель бази даних. Метод "сутність-зв'язок" 55 2.3.1. Сутності та атрибути 56 2.3.2. Види та властивості зв'язків 57 2.3.3. Порядок побудови моделі "сутність-зв'язок" 58 Запитання для повторення та контролю знань 62 Завдання для самостійного розв'язування 63 2.4. Даталогічна концептуальна модель бази даних. Логічні одиниці даних 65 2.4.1. Даталогічний етап побудови без даних 66 2.4.1. Даталогічні одиниці даних 67 Запитання для повторення та контролю знань 70 Завдання для самостійного розв'язування 70 2.5. Даталогічна концептуальна модель. Види моделей баз даних 72 2.5.1. Класичні моделі баз даних 72 2.5.1. Моделі баз даних, побудовані на основі класичних 74 Запитання для повторення та контролю знань 77 Завдання для самостійного розв'язування 77 Висновки до розділу 2 80 Розділ 3. Реляційна модель баз даних 81 3.1. Концепція реляційної моделі бази даних 82 3.1.1. Математичні основи реляційної моделі баз даних 82 3.1.2. Інформаційне відношення 83 3.1.3. Властивості відношень реляційної бази даних 86 Запитання для повторення та контролю знань 89 Завдання для самостійного розв'язування 89 3.2. Проектування реляційних баз даних 93 3.2.1. Процес проектування бази даних 93 3.2.2. Аномалії реляційної бази даних 95 3.2.3. Обмеження в реляційних базах даних 98 Запитання для повторення та контролю знань 100 Завдання для самостійного розв'язування 101 3.3. Функціональні залежності в реляційних базах даних 102 3.3.1. Поняття та зміст функціональних залежностей у відношеннях 103 3.3.2. Аксіоматика та властивості функціональних залежностей 105 Запитання для повторення та контролю знань 108 Завдання для самостійного розв'язування 109 3.4. Ключі у відношеннях реляційних баз даних 110 3.4.1. Поняття та зміст ключів у відношеннях 111 3.4.2. Порядок визначення ключів у відношеннях 113 3.4.3. Функції та призначення ключів 114 Запитання для повторення та контролю знань 117 Завдання для самостійного розв'язування 117 3.5. Нормалізація відношень 119 3.5.1. Поняття та призначення процесів нормалізації 119 3.5.2. Метод нормалізації відношень за Коддом 120 3.5.3. Порядок проектування відношень за методом нормалізації 123 Запитання для повторення та контролю знань 127 Завдання для самостійного розв'язування 127 3.6. Подальша нормалізація відношень. Нормальні форми вищих порядків 129 3.6.1. Багатозначні залежності у відношеннях 129 3.6.2. Аксіоматика та властивості багатозначних залежностей 130 3.6.3. Четверта та п'ята нормальні форми відношень 132 Запитання для повторення та контролю знань 135 Завдання для самостійного розв'язування 136 Висновки до розділу 3 138 Розділ 4. Реляційна алгебра 139 4.1. Поняття реляційної алгебри. Теоретико-множинні операції 140 4.1.1. Операції над відношеннями 140 4.1.2. Теоретико-множинні операції 141 Запитання для повторення та контролю знань 145 Завдання для самостійного розв'язування 146 4.2. Спеціальні реляційні операції 148 4.2.1. Операція проекції відношень 148 4.2.2. Операція селекції відношень 149 4.2.3. Операція натурального з'єднання відношень 150 4.2.4. Операція умовного з'єднання відношень 151 4.2.5. Операція ділення відношень 153 Запитання для повторення та контролю знань 156 Завдання для самостійного розв'язування 156 4.3. Операції над інформаційним наповненням відношень 158 4.3.1. Призначення та зміст операцій зміни інформаційного наповнення відношень 158 4.3.1. Відповідність між змінами у предметній області та змінами інформаційного наповнення відношень 159 4.3.2. Операція додавання кортежу до відношення 159 4.3.2. Операція вилучення кортежів з відношення 161 4.3.4. Операція зміни значень атрибутів у кортежах 161 Запитання для повторення та контролю знань 164 Завдання для самостійного розв'язування 164 4.4. Операції над схемами відношень 166 4.4.1. Операція визначення нового атрибута у відношенні 167 4.4.2. Операція вилучення атрибута І відношення 168 4.4.3. Операція зміни опису атрибута відношення 169 Запитання для повторення та контролю знань 172 Завдання для самостійного розв'язування 173 Висновки до розділу 4 175 Розділ 5. Реляційні числення 176 5.1. Реляційне числення зі змінними-кортежами 177 5.1.1. Основні елементи та терміни реляційного числення зі змінними-кортежами 177 5.1.2. Вирази та формули реляційного числення зі змінними-кортежами 179 5.1.3. Застосування реляційного числення зі змінними-кортежами 180 Запитання для повторення та контролю знань 182 Завдання для самостійного розв'язування 183 5.2. Відповідність формул реляційного числення зі змінними-кортежами та операцій реляційної алгебри 185 5.2.1. Функціональність формул реляційного числення зі змінними-кортежами 186 5.2.2. Теоретико-множинні операції 186 5.2.3. Спеціальні реляційні операції 187 5.2.4. Операції над інформаційним наповненням відношень 189 5.2.5. Операції над схемами відношень 189 Запитання для повторення та контролю знань 191 Завдання для самостійного розв'язування 191 5.3. Реляційне числення зі змінними на доменах 194 5.3.1. Основні елементи та терміни реляційного числення зі змінними на доменах 195 5.3.2. Вирази та формули реляційного числення зі змінними на доменах 196 5.3.3. Застосування реляційного числення зі змінними на доменах 196 5.3.4. Еквівалентність формул реляційного числення зі змінними на доменах та інших засобів маніпулювання даними 197 Запитання для повторення та контролю знань 202 Завдання для самостійного розв'язування 202 Висновки до розділу 5 205 Висновки до частини І. 206 ЧАСТИНА 2. ОПРАЦЮВАННЯ БАЗ ДАНИХ .208 Розділ 6. Елементи середовища СУБД MS Access .210 6.1. Основні поняття та терміни реляційної моделі баз даних 210 6.2. Проектування застосувань засобами СУБД Microsoft Access 214 6.3. Склад та зміст системного меню СУБД MS Access 215 6.4. Створення порожньої бази даних СУБД MS Access 216 6.5. Склад та призначення об'єктів бази даних СУБД MS Access 218 6.6. Функції та призначення командних кнопок вікна управління базою даних СУБД MS Access 218 6.7. Склад та порядок встановлення та зміни параметрів середовища СУБД MS Access 220 6.8. Контрольні запитання 223 6.9. Зміст і склад подання результатів з проведеного практикуму 223 6.9.1. Основні складові звіту за результатами практикуму 223 6.9.2. Приклад оформлення звіту з лабораторної роботи за темою №1 224 Розділ 7. Проектування бази даних реляційного типу 226 7.1. Концептуальне проектування бази даних реляційного типу 226 7.1.1. Логічна структура бази даних 226 7.1.2. Нормалізація бази даних 230 7.2. Ознайомлення з послідовністю, методами та засобами проектування баз даних в СУБД MS Access 233 7.3. Побудова описання схеми бази даних у термінології СУБД MS Access 249 7.3.1. Побудова таблиць бази даних за допомогою конструктора 249 7.4. Розроблення маски введення для полів, що мають фіксований формат 252 7.5. Встановлення правил контролю значень полів таблиць 254 7.6. Розроблення списків введення толів, що мають фіксовану множину значень 255 7.7. Визначення ключових полів таблиць 257 7.8. Побудова зв'язків між таблицями із встановленням правил цілісності даних 257 7.9. Контрольні запитання 260 7.10. Зміст і склад подання результатів з проведеного практикуму 260 7.10.1. Основні складові звіту за результатами практикуму 260 7.10.2. Приклад оформлення звіту з лабораторної роботи за темою № 2 260 Розділ 8. Проектування запитів бази даних 265 8.1. Поняття запиту, види та засоби проектування запитів у середовищі СУБД MS Access 265 8.2. Побудова засобами RQBE запиту на вибір даних з таблиць бази даних без критеріїв пошуку 271 8.3. Побудова засобами RQBE простого запиту на вибір даних за складеним критерієм 274 8.4. Побудова засобами RQBE параметричного запиту на вибір даних за заданим критерієм із значенням, заданим у вигляді параметра 274 8.5. Запит з групуванням та обчислювальними полями 276 8.6. Побудова засобами RQBE запитів на видалення, додавання, модифікацію (оновлення) значені, полів записів за заданим критерієм 276 8.6.1. Запит на видалення записів за критерієм 276 8.6.2. Запит на додавання записів 278 8.6.3. Запит на модифікацію (оновлення) значень полів записів за заданим критерієм 278 8.7. Побудова за допомогою Wizard перехресного запиту для відображення залежності значень одного поля таблиці від іншого 279 8.8. Контрольні запитання 282 8.9. Зміст і склад подання результатів з проведеного практикуму 283 8.9.1. Основні складові звіту за результатами практикуму 283 8.10. Приклад оформлення звіту з лабораторної роботи за темою № 3 283 Розділ 9. Проектування засобів уведення та редагування даних 287 9.1. Види, склад, функції та зміст екранних форм як об'єктів баз даних і їхнє проектування у середовищі СУБД MS Access 287 9.2. Способи створення екранних форм у середовищі СУБД MS Access 298 9.2.1. Автоматичне створення форми за таблицею або запитом 299 9.2.2. Створення форм за допомогою майстра 301 9.2.3. Редагування екранних форм введення до них елементів оформлення та управління (знищення, пошук, редагування тощо) 303 9.3. Розроблення у режимі проектування рядкових екранних форм для відображення та редагування записів всіх таблиць бази даних 307 9.4. Розроблення форми із рядковою субформою для відображення даних з головної та пов'язаної таблиць 308 9.5. Контрольні запитання 310 9.6. Зміст і склад подання результатів з проведеного практикуму 311 9.6.1. Основні складові звіту за результатами практикуму 311 9.6.2. Приклад оформлення звіту з лабораторної роботи за темою № 4 311 Розділ 10. Розроблення форм вихідних документів 315 10.1. Види, склад і зміст вихідних документів, їхнє проектування у середовищі СУБД MS Access 315 10.2. Розроблення за допомогою засобів проектування стандартних форм звітів 319 10.2.1. Одиничний звіт 320 10.2.2. Списковий (табличний) звіт 320 10.2.3. Графічний звіт 325 10.2.4. Етикетковий звіт 328 10.3. Контрольні запитання 331 10.4. Зміст і склад подання результатів з проведеного практикуму 331 10.4.1. Основні складові звіту за результатами практикуму 331 10.4.2.Приклад оформлення звіту з лабораторної роботи за темою №5 331 Розділ 11. Розроблення керуючого інтерфейсу інформаційної системи 337 11.1. Засоби створення користувацького інтерфейсу в середовищі СУБД MS Access 337 11.2. Розроблення проекту структури та призначення елементів користувацького меню, в якому враховано основні функції інформаційної системи 341 11.3. Проектування множини вертикальних підпорядкованих меню 341 11.4. Побудова набору макросів, які реалізують горизонтальне меню спроектованого інтерфейсу 345 11.5. Активізація користувацького меню 346 Контрольні запитання 347 11.6. Зміст і склад подання результатів з проведеного практикуму 347 11.7.1. Основні складові звіту за результатами практикуму 347 11.7.2. Приклад оформлення звіту з лабораторної роботи за темою № 6 347 Розділ 12. Розроблення Web-сторінок доступу до даних 350 12.1. Склад та зміст засобів СУБД MS Access для публікації об'єктів бази даних у вигляді Web-сторінок 350 12.2. Розроблення сторінки доступу до даних таблиці за допомогою майстра автосторінок 365 12.3. Розроблення сторінки доступу до даних за допомогою засобів Wizard 366 12.4. Розроблення сторінки доступу до даних методом збереження форми або звіту як сторінки 371 12.5. Розроблення у режимі проектування сторінки для відображення та редагування записів таблиць бази даних 372 12.6. Контрольні запитання 374 12.7. Зміст і склад подання результатів; з проведеного практикуму 374 12.7.1. Основні складові звіту за результатами практикуму 374 12.7.2. Приклад оформлення звіту з лабораторної роботи за темою №7 375 Висновки до частини II 380 ЧАСТИНА 3. ПРОЕКТУВАННЯ БАЗ ДАНИХ 381 Розділ 13. Визначення та опис предметної області 383 13.1. Визначення та опис предметної області 383 13.2. Визначення та опис предметної області "Бібліотека" 385 Розділ 14. Модель "сутність-зв'язок" 388 14.1. Основи моделі "сутність-зв'язок" 389 14.1.1. Основні типи елементів ER-моделі 389 14.1.2. Діаграма сутностей і зв'язків.. 391 14.1.3.Обмеження 394 14.2. Проблеми ER-моделювання 396 14.3. EER-моделювання 396 14.3.1. Супертипи і підтипи типів сутностей 397 14.3.2. Успадковування атрибутів 399 14.3.3. Спеціалізація 399 14.3.4. Генералізація 399 14.3.5. Обмеження, що накладаються на процедури спеціалізації та генералізації 399 І4.3.6. Категоризація 400 14.4. Побудова ER-моделі бази даних "Бібліотека" 401 Розділ 15. Логічна структура бази даних 404 15.1. Інфологічний етап проектування 404 15.2. Даталогічний етап проектування 406 15.3. Даталогічна модель бази даних "Бібліотека" 408 15.4. Нормалізація бази даних 412 15.3. Нормалізація відношень бази даних "Бібліотека" 415 Розділ 16. Виконання операцій реляційної алгебри 416 16.1. Реляційна алгебра 416 16.1.1. Теоретико-множинні операції 417 16.1.2. Спеціальні реляційні операції 420 16.1.3. Операції над станами відношень 427 16.1.4. Операції над схемами відношгнь 429 Розділ 17. Структура та вимоги до курсової роботи 432 17.1. Структура та обсяг курсової роботи 432 17.2. Вимоги до оформлення 434 17.3. Організація та контроль виконання роботи 436 Висновки до частини III 438 Додатки 439 Додаток А. Структура титульної сторінки 439 Додаток Б. Перелік предметних областей для проектування бази даних реляційного типу 440 Додаток В. Структура титульної сторінки курсової роботи 441 Додаток Д. Структура завдання на курсову роботу 442 Предметний покажчик .443 Список рекомендованої літератури .450