Вступ 11 Розділ 1. Системи баз даних. Основні поняття й архітектура 13 1.1. Основні поняття баз даних 13 1.1.1. Порівняння баз даних із файловими системами 13 1.1.2. Функції адміністратора бази даних 16 1.1.3. Основні вимоги до систем керування базами даних 17 1.2. Архітектура баз даних 18 1.2.1. Концептуальний рівень 19 1.2.2. Зовнішній рівень 20 1.2.3. Внутрішній рівень 21 1.2.4. Відображення 22 1.3. Функції систем керування базами даних 22 1.4. Історія розвитку баз даних 23 Контрольні запитання та завдання 25 Розділ 2. Моделі даних 26 2.1. Поняття про моделювання даних 26 2.2. Ієрархічна модель даних 28 2.2.1. Ієрархічна структура даних 28 2.2.2. Операції над ієрархічною структурою 30 2.2.3. Переваги та недоліки ієрархічної моделі 34 2.3. Мережна модель даних 35 2.3.1. Мережна структура даних 35 2.3.2. Операції над мережною структурою 38 2.3.3. Переваги та недоліки мережної моделі 40 2.4. Історія реляційної моделі даних 40 Контрольні запитання та завдання 41 Розділ 3. Реляційна модель даних 42 3.1. Реляційна структура даних 42 3.2. Реляційна алгебра 46 3.2.1. Операції реляційної алгебри 46 3.2.2. Приклади застосування реляційної алгебри. 53 3.2.3. Властивості операцій реляційної алгебри. Еквівалентні перетворення 57 3.2.4. Оптимізація обчислення виразів реляційної алгебри 59 3.3. Реляційне числення Кодда (зі змінними-кортежами) 60 3.3.1. Означення реляційного числення 61 3.3.2. Приклади використання реляційного числення 64 3.4. Реляційне числення Пірота (зі змінними доменами) 68 3.5. Реляційна повнота та селективна потужність 69 Контрольні запитання та завдання 70 Розділ 4. Мова SQL 72 4.1. Історія мови SQL та огляд її можливостей 72 4.2. Засоби пошуку даних 73 4.2.1. Основні конструкції мови, призначені для вибирання даних 73 4.2.2. Вирази, умови та оператори 74 4.2.3. Вибирання з кількох таблиць 76 4.2.4. Використання агрегатних функцій 80 4.2.5. Фраза GROUP BY. Групування таблиці за рядками 83 4.2.6. Фраза HAVING. Умова вибирання для груп рядків 84 4.2.7. Фраза ORDER BY. Впорядкування рядків 85 4.2.8. Порядок обчислення запитів 85 4.2.9. Підзапити 86 4.2.10. Використання предикатів ANY, ALL, EXISTS та IN 88 4.2.11. Використання теоретико-множинних операторів 90 4.2.12. Запити, в яких реалізується квантор загальності 91 4.2.13. Використання невизначених значень 92 4.3. Засоби маніпулювання даними 92 4.3.1. Додавання рядків до таблиці. Оператор INSERT 93 4.3.2. Оновлення даних. Оператор UPDATE 94 4.3.3. Видалення рядків таблиці. Оператор DELETE 95 4.4. Операції над схемою бази даних 96 4.4.1. Створення бази даних. Оператор CREATE DATABASE 96 4.4.2. Створення таблиці. Оператор CREATE TABLE 97 4.4.3. Модифікація таблиці. Оператор ALTER TABLE 98 4.4.4. Видалення таблиці. Оператор DROP TABLE 98 4.4.5. Видалення бази даних. Оператор DROP DATABASE 98 4.5. Віртуальні таблиці та індекси 98 4.5.1. Використання віртуальних таблиць 99 4.5.2. Використання індексів 101 46. Транзакції 103 4.6.1. Початок і завершення транзакції 103 4.6.2. Скасування транзакції. Точки збереження 103 47. Тригери 104 4.8. Додаткові можливості 106 Контрольні запитання та завдання 108 Розділ 5. Мова QBE 109 5.1. Вибирання даних 109 5.1.1. Вибирання окремих стовпців 110 5.1.2. Вибирання за умовою 110 5.1.3. Використання змінних 112 5.1.4. Запити за кількома таблицями 113 5.1.5. Використання бланка умови 114 5.1.6. Використання полів імен таблиць 115 5.1.7. Використання додаткових полів 116 5.1.8. Теоретико-множинні предикати 117 5.1.9. Упорядкування результатів 118 5.1.10. Проміжні таблиці 119 5.1.11. Агрегатні функції 120 5.1.12. Групування рядків таблиць 121 5.1.13. Предикати на групах рядків 122 5.1.14. Ієрархічні запити 123 5.2. Модифікація таблиць бази даних 125 5.2.1. Додавання рядків 126 5.2.2. Оновлення рядків 127 5.2.3. Видалення рядків 128 5.3. Варіант мови QВЕ в СКБД Paradox 129 5.3.1. Пошукові запити 129 5.3.2. Запити дії 131 Контрольні запитання та завдання 132 Розділ 6. Теорія нормалізації реляційної моделі даних 134 6.1. Функціональні залежності 134 6.1.1. Основні поняття 134 6.1.2. Аксіоматика функціональних залежностей 135 6.1.3. Логічне виведення функціональних залежностей 136 6.2. Нормальні форми реляційних відношень 137 6.2.1. Складені домени і перша нормальна форма 138 6.2.2. Неповні функціональні залежності та друга нормальна форма 139 6.2.3. Транзитивні залежності й третя нормальна форма 140 6.3. Нефункціональні залежності 142 6.3.1. Багатозначні залежності 142 6.3.2. Залежності за з’єднанням 145 6.4. Проектування схеми реляційної бази даних 146 6.4.1. Процедура декомпозиції схеми реляційного відношення 147 6.4.2. Еквівалентність відношень 147 6.4.3. Критерій якості реляційної схеми 150 Контрольні запитання та завдання 150 Розділ 7. Проектування баз даних 151 7.1 Методологія проектування бази даних 151 7.2. Етапи проектування бази даних 153 7.2.1. Визначення стратегії 153 7.2.2. Аналіз предметної області 154 7.2.3. Концептуальне моделювання предметної області 156 7.2.4. Логічне й фізичне проектування 156 7.3. ER-моделювання предметної області 157 7.3.1. Основні поняття 158 7.3.2. Рекомендації та правила побудови діаграм 166 7.3.3. Складніші поняття ER-моделювання 167 7.3.4. Супутні поняття 172 7.3.5. Нормалізація даних 172 7.3.6. Проектування реляційної бази даних 175 Контрольні запитання та завдання 181 Розділ 8. Цілісність даних 182 8.1. Поняття про обмеження цілісності 182 82. Декларативні обмеження цілісності 184 8.2. Динамічні обмеження цілісності 187 8.4. Семантичні обмеження цілісності 189 8.5. Підтримка цілісності у разі виникнення перебоїв 189 Контрольні запитання та завдання 190 Розділ 9. Захист баз даних 192 9.1. Безпека даних 192 9.2. Реєстрація користувачів 193 9.3. Керування правами доступу 194 9.3.1. Кому надаються права доступу 194 9.3.2. Умови надання прав доступу 195 9.3.3. Об’єкти, на які поширюються права доступу 195 9.3.4. Операції, щодо яких специфікуються права доступу 196 9.3.5. Можливість передавання прав доступу іншим особам 196 9.4. Специфікація повноважень в СКБД Oracle 196 9.5. Обов’язкові методи захисту 197 9.6. Ведення журналів доступу 197 9.7. Обхід системи захисту 198 Контрольні запитання та завдання 198 Розділ 10. Розподілені бази даних 199 10.1. Основні означення 199 10.2. Логічна архітектура розподілених баз даних 201 10.3. Архітектура програмно-технічних засобів розподілених СКБД 203 10.4. Розподілене зберігання даних 204 10.4.1. Фрагментація 204 10.4.2. Реплікація 209 10.5. Обчислення розподілених запитів 211 10.5.1. Обчислення запитів на нефрагментованих відношеннях 211 10.5.2. Обчислення запитів на фрагментованих відношеннях 212 10.6. Обробка розподілених транзакцій 219 10.6.1. Вимоги ACID 219 10.6.2. Загальна схема роботи розподілених транзакцій 220 10.6.3. Керування одночасним доступом. Блокування даних 221 10.6.4. Керування одночасним доступом. Нейтралізація тупиків 228 10.6.5. Керування одночасним доступом. Відновлення після перебоїв 231 10.6.6. Керування одночасним доступом. Надійність обробки розподілених транзакцій 235 Контрольні запитання та завдання 238 Розділ 11. Паралельні бази даних 239 11.1. Основні поняття паралельної обробки даних 239 11.2. Архітектура багатопроцесорних систем 240 11.3. Розподіл даних 242 11.3.1. Методи розподілу кортежів відношення 242 11.3.2. Проблема нерівномірного розподілу даних 244 11.4. Паралельна обробка запитів 244 11.4.1. Розпаралелювання між запитами 244 11.4.2. Розпаралелювання обробки запиту 245 11.4.3. Розпаралелювання операцій реляційної алгебри 245 11.4.3. Паралелізм між операціями реляційної алгебри 249 Контрольні запитання та завдання 250 Розділ 12. Дедуктивні бази даних 251 12.1. Основні поняття дедуктивних баз даних 251 12.2. Інтерпретація логічних правил 252 12.3. Мова DATALOG 253 12.4. Обчислення нерекурсивних Datalog-пpoгpaм 257 12.4.1. Відношення, обумовлені тілом правила 258 12.4.2. Зведені правила 260 12.4.3. Обчислення відношень для нерекурсивних програм 261 12.5. Обчислення рекурсивних програм 263 12.5.1. Нерухомі точки для Datalog-рівнянь 264 12.5.2. Розв’язування рекурсивних Datalog-рівнянь 265 12.5.4. Монотонність 265 12.6. Обчислення правил із запереченнями 266 12.6.1. Множинність мінімальних нерухомих точок 267 12.6.2. Стратифіковані заперечення 268 12.6.3. Пошук стратифікації 269 12.6.4. Безпечність і стратифіковані правила 270 12.6.5. Найкраща нерухома точка 271 Контрольні запитання та завдання 272 Розділ 13. Бази даних в Інтернеті 273 13.1. Основи XML 273 13.1.1. Базові поняття XML 273 13.1.2. Опис структури документа 275 13.1.3. Мови запитів і перетворення XML-даних 280 13.2. Бази даних на основі XML 281 13.2.1. Риси баз даних в технології XML 281 13.2.2. Дані, документи і бази даних 282 13.2.3. Бази даних з дворівневим доступом на основі XML 285 13.3. Бази даних із вбудованою підтримкою XML 287 13.3.1. Різновиди баз даних із вбудованою підтримкою XML 288 13.3.2. Огляд функцій і можливостей БД із вбудованою підтримкою XML 290 13.3.3. Нормалізація у БД із вбудованою підтримкою XML 293 13.3.4. Цілісність посилань у БД із вбудованою підтримкою XML 294 13.4. XML-БД на основі баз даних іншого типу 296 13.5. Мови запитів 298 13.6. Генерація описів DTD зі схеми бази даних і навпаки 301 13.7. Публікування баз даних в Інтернеті 302 13.8. Робота з базами даних через мережу Інтернет 303 13.8.1. Веб-інтерфейс баз даних у пакеті Cold Fusion 304 13.8.2. Доступ до баз даних SQL Server 2000 через веб-інтерфейс 308 Контрольні запитання та завдання 311 Розділ 14. Об’єктно-орієнтовані бази даних 313 14.1. Сучасний стан досліджень у галузі об’єктно-орієнтованих баз даних 313 14.2. Об’єктно-орієнтована модель ODMG 314 14.3. Мова опису об’єктів ODL ODMG 317 14.3.1. Основні положення 318 14.3.2. Специфікація класів 321 14.4. Об’єктна мова запитів OQL ODMG 326 14.4.1. Запити OQL 326 14.4.2. Обчислення проміжних результатів 327 14.4.3. Вирази конструювання 327 14.5. Архітектура ООСКБД 339 14.5.1. Розширення реляційних СКБД 339 14.5.2. Створення самостійних ООСКБД 340 14.5.3. Об’єктно-реляційні СКБД 343 14.6. Зображення об’єктної моделі в реляційній базі даних 345 14.6.1. Проектування реляційної схеми для зберігання об’єктів 345 14.6.2. Маніпулювання об’єктними даними 346 14.6.3. Виконання запитів 348 14.6.4. Недоліки й обмеження, пов’язані із зображенням об’єктної моделі в реляційній базі даних 349 Контрольні запитання та завдання 350 Розділ 15. Бази знань 351 15.1. Коли дані стають знаннями 351 15.2. Постулати систем баз даних 353 15.3. Моделі зображення знань 354 15.3.1. Формально-логічна модель 354 15.3.2. Продукційна модель 355 15.3.3. Семантичні мережі 359 15.3.4. Фреймова модель 364 15.3.5. Об’єктне зображення знань 366 15.3.6. Гібридні моделі 366 15.3.7. Розширена реляційна модель даних 367 15.4. Розширення семантики даних. Нечіткі дані 370 15.5. Механізми виведення даних 374 15.5.1. Індуктивне виведення 374 15.5.2. Виведення за аналогією 375 Контрольні запитання та завдання 375 Література 376 Алфавітний покажчик 378

У підручнику детально і грунтовно викладено основи класичної та сучасної теорії, а також важливі практичні аспекти організації баз даних та знань. Докладно розrлянуто реляційну модель даних, реляційну алгебру Кодда, реляційне числення та теорію проектування баз даних. Значну увaгy приділено мові SQL, а також методиці побудови різнотипних запитів. Окремий розділ присвячено мові маніпулювання даними QBE. Викладено основи фізичної організації та захисту баз даних. Крім реляційних, у підручнику досить докладно розглядаються розподілені, паралельні та об'єктно-рієнтовані системи управління базами даних, а також бази дaних в Інтернеті. Досить повно висвітлені питання організації баз знань.