Bazy danych II

Student przystępujący do tego przedmiotu powinien:

1) znać podstawy systemów operacyjnych

2) znać podstawowe algorytmy i struktury danych

przedmiot obowiązkowy

170 godzin lekcyjnych

w tym:

- godziny realizowane z udziałem nauczycieli: 85 h (30 h wykładu, 45 h ćwiczeń, 10 h konsultacji)

- czas poświęcony na pracę indywidualną potrzebny do pomyślnego zaliczenia przedmiotu: 45 h (bieżące przygotowanie do kolejnych wykładów, ćwiczeń i sprawdzianów)

- czas poświęcony na pracę nad projektem bazodanowym - 20 h

- czas wymagany do przygotowania się i uczestnictwa w procesie oceniania: 20 h (przygotowanie do egzaminu)

- czas wymagany do odbycia obowiązkowych praktyk: 0 h

Student:

W1 - zna reguły algebry relacyjnej (informatyka stosowana K_W03)

W2 - zna zasady przetwarzania transakcyjnego (informatyka stosowana K_W03)

W3 - zna zasady optymalizacji zapytań (informatyka stosowana K_W03)

W4 - zna i rozumie mechanizmy bezpieczeństwa stosowane w bazach danych (informatyka stosowana K_W07)

W5 - zna i rozumie niestandardowe modele baz danych: obiektowe bazy danych/dedukcyjne bazy danych (informatyka stosowana K_W03)

W6 - rozumie działanie rozproszonych baz danych (informatyka stosowana K_W03).

Student:

U1 - potrafi tworzyć model konceptualny bazy danych z wykorzystaniem diagramów ER (EER) i transformować go do modelu relacyjnego (informatyka stosowana K_U01)

U2 - potrafi przeanalizować poprawność schematu, zidentyfikować zależności funkcyjne i zredukować schemat do odpowiedniej postaci normalnej (informatyka stosowana K_U01)

U3 - potrafi wykorzystać język DDL do definiowania obiektów baz danych (tabel, widoków, procedur składowanych i wyzwalanych) (informatyka stosowana K_U01. KU_10)

U4 - potrafi budować złożone zapytania w języku SQL (informatyka stosowana K_U06, K_U10)

U5 - potrafi zarządzać bezpieczeństwem bazy danych i autoryzacją (informatyka stosowana K_U10, K_U13)

U6 - potrafi zaprojektować aplikacje bazodanowe z użyciem jednej z metod dostępu(OLE DB, ODBC, JDBC, ADO.NET) (informatyka stosowana K_U10)

Student

K1 - rozumie potrzebę ustawicznego kształcenia się i poszerzania swojej wiedzy (informatyka stosowana K_K01)

K2 - rozumie konsekwencje złych modeli bazodanowych (informatyka stosowana K_K02)

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład problemowy

- ćwiczeniowa
- laboratoryjna
- projektu

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi koncepcjami i technologiami niezbędnymi do projektowania, implementowania i wykorzystywania systemu bazy danych, w szczególności z:

- funkcjami i strukturą systemów baz danych

- relacyjnym modelem danych oraz relacyjnymi bazami danych.

- językiem zapytań do relacyjnych baz danych

- projektowaniem baz danych

- programowaniem serwerów baz danych

Wymagania: Zaliczone Systemy operacyjne, Algorytmy i struktury danych oraz Sieci komputerowe

Program wykładu przewiduje przedstawienie następujących zagadnień:

1. Model encji – związków

2. Relacyjny model danych (algebra relacyjna, rachunek relacyjny)

3. SQL (ewentualnie rozszerzenia PL/SQL, T-SQL)

4. Projektowanie baz danych (zależności funkcjonalne, postaci normalne)

5. Przetwarzanie transakcyjne i optymalizacja zapytań

6. Problemy bezpieczeństwa w bazach danych (schemat uprawnień, kopie bezpieczeństwa)

7. Fizyczna organizacja baz danych (organizacja plików, typy plików, indeksy, pamięci zewnętrzne, RAID)

8. Data mining (eksploracja danych) oraz hurtownie danych

9. Obiektowo zorientowane i obiektowe relacyjne systemy bazy danych

10. Rozproszone i równoległe systemy baz danych

11. Kierunki rozwoju (genomiczne bazy danych – bioinformatyka, mobilne bazy danych, XML,...)

12. Sposoby komunikacji z bazami danych

1. Elmasri R., Navathe S., Wprowadzenie do systemów baz danych, Wyd. Helion, (4th Edition), 2005

2. Date C. J., An Introduction to Database System, Adison-Wesley Pub. Comp., również WNT – W-wa, (seria: Klasyka Informatyki), 2000

3. R. Ramakrishnan, J. Gehrke, Database Management Systems, 2nd edition, WCB/McGraw-Hill, 2001

4. S. Sumathi, S. Esakkirajan, Fundamentals of Relational Database Management Systems, Springer 2007

5. J.D. Ullman, Systemy baz danych, WNT, Warszawa 1988.

6. J.D. Ullman, J. Widom, Podstawowy wykład z systemów baz danych,

Zaliczenie ćwiczeń odbywa się na podstawie aktywności na zajęciach, ocny projektu oraz zaliczenia na ocenę pozytywna co najmniej dwóch sprawdzianów.

Zaliczenie przedmiotu odbywa się na podstawie pozytywnej oceny z ćwiczeń laboratoryjnych oraz wyniku egzaminu. Egzamin składa się z trzech części: testu wielokrotnego wyboru sprawdzającego podstawową wiedzę i umiejętności, części praktycznej - umiejętności budowania złożonych kwerend, programowania baz danych, budowy schematów baz danych, itp. oraz z tradycyjnej formy egzaminu pisemnego (teoria/zadania "rachunkowe").

Egzamin sprawdza osiągnięcie efektów W1-W5, U2-U4

Sprawdziany – W1-W6, U1-U5

Projekt bazy danych - W3, U1-U6

Przewidywany program wykładu:

1. Wprowadzenie do nie-relacyjnych baz danych, problematyka oraz skrótowy przegląd modeli danych

2. Indeksy

3. Transakcje

4. Bazy równoległe

5. Partycjonowanie danych oraz spójność

6. ACID oraz BASE

7. Koncepcja Ewentualnej Spójności oraz Twierdzenie Brewera

8. Odwrócony indeks i wyszukiwanie pełnotekstowe

9. Bazy danych klucz-wartość

10. Dokumentowe bazy danych / obiektowe bazy danych

11. Bazy danych XML

12. Grafowe bazy danych

13. Elementy analizy danych

Przewidywany program laboratorium:

1. Narzędzia oraz organizacja pracy

2. Bazy Dokumentowe: na przykładzie MongoDB oraz koncepcja Query-by-Example

3. Bazy Dokumentowe: modelowanie danych oraz zapytania

4. Bazy Klucz-wartość: modelowanie I

5. Bazy Klucz-wartość: modelowanie II

6. Bazy Klucz-wartość: partycjonowanie i ewentualna spójność

7. Odwrócony indeks i wyszukiwanie pełnotekstowe I

8. Odwrócony indeks i wyszukiwanie pełnotekstowe II

9. Memcache na przykładzie REDIS

10. Bazy grafowe

11. Bazy grafowe

12. Bazy XML - modelowanie i programowanie

13. Bazy XML - zapytania

14. Bazy obiektowe

15. SPARCQL

16. Apache Spark

17. Projekt

1. Martin Fowler i Pramod J. Sadalage, “NoSQL Distilled: A Brief Guide to the Emerging World of Polyglot Persistence”

Przewidywany program wykładu:

1. Wprowadzenie do nie-relacyjnych baz danych, problematyka oraz skrótowy przegląd modeli danych

2. Indeksy

3. Transakcje

4. Bazy równoległe

5. Partycjonowanie danych oraz spójność

6. ACID oraz BASE

7. Koncepcja Ewentualnej Spójności oraz Twierdzenie Brewera

8. Odwrócony indeks i wyszukiwanie pełnotekstowe

9. Bazy danych klucz-wartość

10. Dokumentowe bazy danych / obiektowe bazy danych

11. Bazy danych XML

12. Grafowe bazy danych

13. Elementy analizy danych

Przewidywany program laboratorium:

1. Narzędzia oraz organizacja pracy

2. Bazy Dokumentowe: na przykładzie MongoDB oraz koncepcja Query-by-Example

3. Bazy Dokumentowe: modelowanie danych oraz zapytania

4. Bazy Klucz-wartość: modelowanie I

5. Bazy Klucz-wartość: modelowanie II

6. Bazy Klucz-wartość: partycjonowanie i ewentualna spójność

7. Odwrócony indeks i wyszukiwanie pełnotekstowe I

8. Odwrócony indeks i wyszukiwanie pełnotekstowe II

9. Memcache na przykładzie REDIS

10. Bazy grafowe

11. Bazy grafowe

12. Bazy XML - modelowanie i programowanie

13. Bazy XML - zapytania

14. Bazy obiektowe

15. SPARCQL

16. Apache Spark

17. Projekt

1. Martin Fowler i Pramod J. Sadalage, “NoSQL Distilled: A Brief Guide to the Emerging World of Polyglot Persistence”