Основы информационных систем

Кафедра информатики и автоматизации научных исследований

Специальность: Прикладная информатика

Целями освоения дисциплины (модуля) «Основы информационных систем» являются обучение студентов принципам проектирования информационных систем (ИС) на основе концепции баз данных. В курсе рассматриваются задачи и функции ИС, их специфика, отличающая ИС от других программных продуктов, вводятся основные понятия реляционной модели (структурная, манипуляционная и целостная составляющие реляционного подхода), изучаются функциональные зависимости, являющиеся теоретической основой нормализации. В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать основные процессы преобразования информации, а так же основные подходы к проектированию информационных систем; уметь самостоятельно исследовать предметную область, выявлять информационные потребности потенциальных пользователей, определять состав и структуру информационной системы, грамотно строить концептуальную модель; владеть: процедурами нормализации для построения макета базы данных, реляционной алгеброй для формирования корректных запросов.

Содержание

1. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ (ИС). Краткая историческая справка. Информация и управление. Основные процессы преобразования информации Понятие информационных систем. Состав и общая структура информационных систем. Основное назначение информационных систем. Потребности информационных систем. Синтез и декомпозиция ИС. Модели ИС. Жизненный цикл ИС. Классификация информационных систем. Фактографические и документальные информационные системы. Геоинформационные системы. Информационные технологии. Виды информационных технологий.
2. ЭВОЛЮЦИЯ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И БАЗ ДАННЫХ. Системы обработки данных (СОД). Файловые системы обработки данных и тенденции их развития. Структуры данных для ФСОД и методы доступа. Ранние подходы к организации БД. Системы, основанные на инвертированных списках, иерархические и сетевые СУБД. Примеры. Сильные места и недостатки ранних систем. Основные особенности систем, основанных на инвертированных списках. Манипулирование данными. Ограничения целостности. Иерархические системы. Иерархические структуры данных. Манипулирование данными. Ограничения целостности. Сетевые системы. Сетевые структуры данных. Манипулирование данными. Ограничения целостности.
3. КОНЦЕПЦИЯ БАЗ ДАННЫХ (БД). Основные понятия баз данных. Свойства БД. Требования к организации БД. Банк данных. Компоненты банка данных. Администратор банка данных. Система управления базой данных (СУБД). Уровни представления данных. Жизненный цикл БД. Процесс проектирования БД. Принцип нисходящего проектирования с последовательными итерациями. Проектная экспертиза. Анализ требований.
4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И БАЗ ДАННЫХ. Концептуальное проектирование. Цель концептуального проектирования. Понятие концептуальной модели данных, схемы. Два подхода к концептуальному проектированию. Абстракция. Агрегация. Обобщение. Иерархия абстракций и агрегаций. Модель "сущность-связь": терминология и представление. Классификация бинарных связей. Бинарные связи атрибутов сущности. Идентификатор объекта. Ключи.
Проектирование реализации. Исходные данные этапа проектирования реализации. Результаты проектирования. Понятие и пример схемы БД. Понятие модели данных: сетевые, иерархические, реляционные.
5. РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ. Терминология, свойства. Правила Кодда. Отношения. Ключ отношения. Обновление отношений. Операции над отношениями: теоретико-множественные операции и специальные операции. Реляционная алгебра и реляционное исчисление. Реляционные операторы и их свойства. Краткая характеристика. Функциональные зависимости (ФЗ). Неприводимые ФЗ. Покрытие функциональных зависимостей. Многозначные зависимости. Нормальные формы. Методы нормализации. Создание реляционной модели на основании модели "сущность-связь".

Литература

а) Основная литература
1. Дейт К. ДЖ. Введение в системы баз данных. К., М., СПб. Издательский дом «Вильямс»
2. Ульман Дж. Д., Уидом Дж. - Введение в системы баз данных. - М.: Лори, 2000.
3. Г. Гарсиа-Молина, Дж. Ульман, Дж. Уидон. Системы баз данных. К.; М.; СПб.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 1088 с.
б) Дополнительная литература и источники информации в сети Интернет
1. Ш. Атре. Структурный подход к организации баз данных. М. «Финансы и статистика», 1983.
2. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. http://www.studmed.ru/martin-dzh-organizaciya-baz-dannyh-v-vychislitelnyh-sistemah_eec168a5de2.html#
3. Фомина И.А., Исаев С.А. Учебно-методическая разработка по курсам "Теория информационных систем" и "Базы данных" (темы "Реляционная алгебра" и "Язык SQL") 95.05.08 DB_SQL.doc http://www.unn.ru/books/resources.html
4. Фомина И.А. "Методические указания по курсу "Информационные системы" (часть 1)" 245.10.08 inf_syst_1.doc http://www.unn.ru/books/resources.html
5. Фомина И.А. "Методические указания по курсу "Информационные системы" (часть 2)" 246.10.08 inf_syst_2.doc http://www.unn.ru/books/resources.html

Отчетность

Семестр 1: К/Р Зач