1. Традиционные файловые системы. Подход, используемый в файловых системах. Достоинства и недостатки.
2. Ограничения, присущие файловым системам: разделение и изоляция, дублирование данных, зависимость от данных, несовместимость форматов файлов, фиксированные запросы, быстрое увеличение приложений.
3. Физическая организация данных. Типы файлов. Упорядоченные, неупорядоченные, последовательные, хешированные (открытая адресация, несвязанная область переполнения, связанная область переполнения, многократное хеширование, динамическое хеширование). Хеш-функция. Ограничения, присущие методу хеширования. Индексы, индексно-последовательные файлы, b-деревья.
4. Системы с базами данных. Понятие СУБД. Достоинства и недостатки. Функции СУБД. Компоненты СУБД. Архитектура многопользовательской СУБД. Системные каталоги. Трехуровневая архитектура ANSI-SPAR СУБД.
5. Распределение обязанностей в системах с базами данных. Типология пользователей систем с базами данных. Администрирование базы данных.
6. Понятие модели данных. Моделирование данных и концептуальное моделирование.
7. Модель «Сущность-связь». Типы сущностей, атрибутов. Ключи. Связи. Атрибуты связей. Степень связи.
8. Проблемы ER-моделирования (ловушка разветвления, ловушка разрыва, ловушка соединения). Суперклассы и подклассы, наследование атрибутов, специализация, генерализация, категоризация.
9. Сетевая модель данных. Связь сетевой модели с концептуальной моделью данных. Преобразование отношений.
10. Иерархическая модель данных. Связь иерархической модели с концептуальной моделью данных. Преобразование отношений.
11. Реляционная модель данных. Отношение, атрибут, кортеж, домен. Свойства реляционных таблиц. Сравнение с математическим отношением. Преобразование концептуальной модели в реляционную модель.
12. Реляционная алгебра. Замкнутость реляционной алгебры. Отношения, совместимые по типу.
13. Теоретико-множественные операторы: объединение, пересечение, разность, декартово произведение. Специальные реляционные операторы: выборка, проекция, соединение, деление. Типы соединений. Зависимые реляционные операторы.
14. Запросы, невыразимые средствами реляционной алгебры: плохая нормализация, транзитивное замыкание, кросс-таблицы.
15. Планирование и проектирование баз данных. Концептуальное проектирование. Логическое проектирование. Физическое проектирование. Критерии оценки качества модели.
16. Понятие информационно-поисковой системы. Структура и функции информационно-поисковой системы. Типы поиска в зависимости от характера искомой информации. Типы поиска в зависимости от алгоритма поиска.
17. Лингвистическая модель информационно-поисковой системы
18. Основные принципы информационного поиска. Последовательный поиск. Ускоренные методы поиска: двоичный, блочный. Поиск по двоичному дереву. Методы поиска, использующие прямой доступ к данным. Доступ с помощью ключа.
19. Способы установления релевантности анализируемого документа поисковому запросу. Структура словарей информационно-поисковой системы: словарь словосочетаний, словарь незначимых терминов, словарь синонимов.
20. Целостность реляционных данных. Null-значения. Трехзначная логика. Целостность сущностей и целостность связей. Операции, нарушающие целостность связей. Стратегии поддержания ссылочной целостности.
21. Нормализация. Структуры функциональных зависимостей. Многозначные, встроенные многозначные и транзитивные зависимости. Алгоритм нормализации.
22. Корректность процедуры нормализации. Теорема Хейза
23. Нормализация высоких порядков: 5 НФ и б НФ.
24. Проблемы параллельной работы транзакций. Конфликты между транзакциями. Способы разрешения конфликтов. Конфликты между транзакциями. Способы разрешения конфликтов.
25. Назначение блокировок. Проблемы, связанные с установкой блокировок. Преднамеренные блокировки. Теорема Есварана
26. Метод временных меток. Метод различных версий данных
27. Принцип невидимости физического хранения данных. Распределенная обработка и распределенное хранение данных.
28. Объектно-ориентированные и смешанные модели данных.