Разработка системы учёта и проверки курсовых проектов по дисциплине "Базы данных"

Якимов Н.М.

[email protected]

Введение

Дисциплина “Базы данных”

Базовая часть образовательной программы на специальностях связанных с ИВТ
Связана практически с любыми информационными системами
Учебная программа подразумевает выполнение курсовой работы

Дисциплина “Базы данных” относится к базовой части профессионального цикла образовательной программы по специальностям, связанным с информатикой и вычислительной техникой.

В любой задаче, связанной с хранением и обработкой данных, базы данных являются одним из ключевых компонентов.

Учебная программа по дисциплине “Базы данных” часто подразумевает выполнение курсовой работы по теме “Разработка базы данных”. Суть курсовой работы сводится к разработке и реализации некой реляционной базы данных в рамках заранее определённой предметной области (“темы”).

Курсовая работа

Включает:

Выбор предметной области (темы)
Построение инфологической модели
Анализ инфологической модели
Построение даталогической (реляционной) модели
Построение физической схемы (на языке SQL)

3-5 допускают частичную автоматизацию

В процессе выполнения курсовой работы, студент должен выбрать предметную область, построить и проанализировать инфологическую модель, на её основе построить реляционную, и эквивалентную последней физическую схему БД.

Предметная область, как правило, выбирается индивидуально, и допускает различные степени подробности описания. Конкретный вид инфологической модели, не диктуется однозначно выбранной предметной областью.

С другой стороны, даталогическая модель и физическая схема базы данных с формальной точки зрения, с точностью до некоторых деталей, однозначно диктуются инфологической моделью.

Ввиду этого, хочется автоматизировать некоторые аспекты проверки курсовых проектов, дабы разгрузить преподавателя и ускорить получение студентами обратной связи.

Выбор темы

Основные требования

Возможность выбора темы из списка
Возможность предложения собственной темы
Автоматическое ограничение выбора одинаковых тем

Первым шагом к выполнению курсовой работы является выбор предметной области.

Целесообразно предлагать на выбор некоторый набор заранее определённых тем, но также ценной выглядит возможность задания произвольной темы работы.

Произвольная тема должна быть одобрена со стороны преподавателя, дабы избежать заведомо непригодных тем.

ИС должна отслеживать уникальность выбранных тем в рамках каждой группы. Такое отслеживание легко реализуется в рамках предопределённых тем. В случае произвольных тем это не так, однако, поскольку они в любом случае требуют одобрения преподавателя, этот фактор не кажется критическим.

Построение инфологической модели

Основные требования

Диаграммы “сущность-связь”
Текстовый интерфейс описания
Визуализация

Анализ инфологической модели

Основные требования

Текстовый интерфейс, максимально приближенный к математической нотации
Визуализация
Автоматизированная проверка

Визуализация функциональных зависимостей

Автоматическая проверка

В инфологической модели присутствуют функциональные зависимости, невыводимые из переданных пользователем
В переданных пользователем функциональных зависимостях присутствуют невыводимые из присутствующих в инфологической модели

Построение реляционной модели

Основные требования

Текстовый интерфейс
Язык, максимально близкий к формализму реляционной модели
Автоматизированная проверка

Допустимые домены

строка
текст
дата
время
дата/время
целое
натуральное
дробное
перечисление

Автоматическая проверка

В результате декомпозиции теряются функциональные зависимости
В реляционной схеме возникли новые функциональные зависимости
В отношении отсутствует первичный ключ
Несколько отношений имеют одинаковый первичный ключ

Отношения в реляционной схеме не находятся в нормальной форме элементарного ключа (или более высокой)
Декомпозиция не является декомпозицией без потерь по соединению (lossless-join)
Атрибут, встречающийся в нескольких отношениях имеет в них различный домен

Построение физической схемы

Основные требования

Подмножество языка SQL DDL (конкретно, команда create table)
(Частичная) автоматизированная проверка соответствия реляционной схеме

Физическая схема базы данных в реляционных системах управления базами данных, как правило, задаётся выражениями на языке SQL. Подмножество языка SQL DDL используется так же и в рамках обсуждаемой информационной системы для целей описания физической схемы базы данных.

Модель базы данных, реализуемая в рамках языка SQL, является несколько более широкой, чем реляционная модель. Как следствие, полностью автоматическая проверка корректности оказывается в общем случае невозможной.

Автоматическая проверка

Таблицы с одинаковыми названиями
Столбцы с одинаковыми названиями
Ссылки на несуществующие атрибуты в определениях внешних ключей
Несовместимые типы данных у столбцов, участвующих в ограничениях внешних ключей
Отсутствие отношений, присутствовавших в реляционной модели, в физической схеме
Присутствие в физической схеме отношений, отсутствовавших в реляционной модели
Множественные объявления первичных ключей

Возможными, однако, оказываются проверка корректности синтаксиса SQL и частичная проверка соответствия физической и реляционной моделей.

(перечислить)

Для проверки ошибок типа 5, 6 используются элементы теории типов. Каждое отношение представляется в виде неупорядоченного множества доменов его атрибутов, причём делается различие между ключевыми и неключевыми атрибутами. Затем производится попытка объединить типы отношений и таблиц.

Интерфейс преподавателя

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

С уважением, Якимов Н.М.

[email protected]