Popis předmětu - AD7B36DBS

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
AD7B36DBS Databáze Rozsah výuky:14KP+6KC
Garanti:  Role:P Jazyk výuky:CS
Vyučující:  Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13136 Kreditů:6 Semestr:Z

Anotace:

Základní principy DBS, architektura SŘBD, funkce jednotlivých komponent. Konceptuální, databázová a fyzická úroveň pohledu na data. Přehled databázových modelů - síťový, relační, objektově relační a objektový. Konceptuální datový model. Základní konstrukty, vyjádření integritních omezení. Schéma. Relační model dat, relace, atributy, domény, schéma relační databáze. Kvalita schématu. Vyjádření integritních omezení formou funkčních závislostí. Normální formy relací. Databázové dotazové jazyky. Relační algebra, relační kalkul, QBE, SQL. Návrh relačního schématu. Normalizace schématu formou dekompozice. Kritéria kvality dekompozice. Návrh schématu relační databáze přímou transformací z konceptuálního schématu. Transakce, zotavení z chyb, koordinace paralelního přístupu, ochrana dat. Základní techniky ukládání záznamů do souborů a přístupu k datům v souborech. Použití souborů při konstrukci databáze. Indexy. Pro operativní řízení výuky slouží stránka předmětu:http://service.felk.cvut.cz/courses/YD36DBS

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: AD7B36DBS

Cíle studia:

Cílem kurzu je získání základního přehledu o problematice databázových systémů jako je návrh optimálního schématu, jeho realizace pomocí jazyka SQL, vytváření odpovídajících SQL dotazů, transakční zpracování a indexace.

Osnovy přednášek:

1. Základní principy DBS, architektura SŘBD, funkce jednotlivých komponent
2. Konceptuální, databázová a fyzická úroveň pohledu na data
3. Konceptuální datový model. Základní konstrukty, vyjádření integritních omezení. Schéma
4. Přehled databázových modelů - síťový, relační, objektově relační a objektový
5. Relační model dat, relace, atributy, domény, schéma relační databáze, DDL SQL
6. Vyjádření integritních omezení formou funkčních závislostí. Normální formy relací
7. Databázové dotazové jazyky. Relační algebra, relační kalkul, QBE, SQL
8. Jazyk SQL - DDL, DCL
9. Jazyk SQL - DML
10. Návrh relačního schématu. Normalizace formou dekompozice. Kritéria kvality dekompozice
11. Návrh relačního schématu databáze přímou transformací z konceptuálního schématu
12. Transakce, zotavení z chyb, koordinace paralelního přístupu, ochrana dat
13. Základní techniky ukládání záznamů do souborů a přístupu k datům v souborech. Použití souborů při konstrukci databáze. Indexy
14. Rezerva

Osnovy cvičení:

1. Seminární: Organizační pokyny, zadání semestrální úlohy
2. Počítačové: Seznámení s dostupnými E-R modely
3. Seminární: Datové modelování pomocí E-R
4. Počítačové: SQL komunikace s DB strojem, práce na
semestrální úloze
5. Seminární: Dotazovací jazyk, relační algebra
6. Počítačové: Kontrolní den semestrální úlohy
7. Seminární: Algoritmy návrhu relačního schématu
8. Počítačové: Seznámení s vývojovými nástroji aplikací,
práce na sem. úloze
9. Seminární: Jazyk SQL
10. Počítačové: Samostatná práce na semestrální úloze
11. Seminární: Jazyk SQL, organizace indexů, B stromy
12. Počítačové: Odevzdání semestrální úlohy, práce na
semestrální úloze
13. Seminární: Transakční zpracování, seznámení se zkouškou
14. Počítačové: Udílení zápočtů, rezerva

Literatura:

1. Pokorný, J., Halaška, I.: Databázové systémy, druhé vydání, Vydavatelství ČVUT, 2003.
2. Pokorný, J., Halaška, I., Valenta, M.: Databázové systémy, cvičení, Vydavatelství ČVUT, 2002.
2. Date C. J.: An Introduction to Database Systems, Addison-Wesley, 6-th Edition, 1995
3. Elmasri R., Navathe S.: Fundamentals of database systems

Požadavky:

https://service.felk.cvut.cz/courses/XD36DBS Podmínky udílení zápočtu jsou uvedeny v podrobné dokumentaci k předmětovým cvičením. Ke zkoušce se student může dostavit až po obdržení zápočtu. Zkouška se skládá ze dvou částí. Společný písemný test a individuální ústní zkouška. Studentovi budou náhodně zadány dvě otázky z těchto:
1. Problémy hromadného zpracování dat.
2. Architektura SŘBD, typičtí uživatelé DBS.
3. Konceptuální datové modely, E-R model, entitní typ, atribut, identifikátor, vztahový typ, kardinalita vztahu, parcialita vztahu, identifikační vztah, ISA vztah. E-R schéma typů a výskytů.
4. Síťový databázový model, datové typy, množina operací. Hierarchický databázový model.
5. Relační databázový model, datové typy, množina operací. Relační schéma, množina atributů, doména atributu, IO.
6. Dotaz, relační algebra, projekce, selekce, kartézský součin, přirozené spojení, theta spojení, polospojení levé a pravé, množinové operace.
7. Funkční závislosti (FZ), Armstrongova pravidla, elementární FZ, plná FZ, uzávěr množiny f. závislostí F+, uzávěr množiny atributů vzhledem k F, min. pokrytí F.
8. Normální formy relačního schématu. Motivace, definice.
9. Návrh relačního schématu dekompozicí univerzální relace. Motivace, kriteria kvality, Bezeztrátová dekompozice, pokrytí F.
10. Návrh relačního schématu syntézou dle Bernsteina. Motivace, kritéria kvality, pokrytí F, bezztrátové spojení.
11. Konverze E-R schématu do síťového schématu.
12. Konverze E-R schématu do relačního schématu.
13. DDL SQL. 'Nezávislost' na DML, souvislost s datovým slovníkem databáze.
14. Integritní omezení v DDL SQL podrobně.
15. Zápis relačních operací v SQL, projekce, selekce, různé typy spojení, množinové operace, 'přiřazení'.
16. Diskuse problému uspořádání dat v relacích. Kdy má smysl a kdy ne klauzule Order by. Indexy.
17. Agregační funkce v SQL. Seskupování odpovědi na dotaz.
18. Systémový katalog databáze.
19. Pohledy v SQL. Trojí motivace: uživatelský pohled na data, zjednodušení formulace komplexního dotazu, definice IO. Aktualizovatelný pohled.
20. Manipulační operace v SQL. Odpovídající příkazy v SQL. Jak jsou operace ovlivněny integritními omezeními.
21. Přístupová práva k datům. Uživatel DB, databázové schéma a jeho vlastník, uživatelské role, techniky z(ne)přístupnění dat uživateli.
22. Transakce, její vlastnosti a možné stavy, operace COMMIT a ROLLBACK.
23. Problémy paralelního zpracování transakcí.
24. Uzamykací protokoly, operace LOCK, UNLOCK, dobře formovaná T, dvoufázová T.
25. Rozvrh, legální R, sériový R, ekvivalence, uspořádatelnost, precedenční graf.
26. Soubory a databáze. Statické organizace, hromada, sekvenční soubor, indexsekvenční soubor, indexovaný soubor, soubory s přímým přístupem.
27. Dynamické metody organizace souborů, vyhledávací stromy, BVS, B stromy. B+ stromy.
28. Procedurální zajištění IO, procedurální vyjádření referenční int egrity. Vazba master-detail, LOV.
29. Událostní programování v databázových aplikacích. Trigger na úrovni aplikace, databázový trigger. Ukotvení triggeru, spouštěcí události.

Webová stránka:

http://www.ksi.mff.cuni.cz/~mlynkova/A7B36DBS/

Klíčová slova:

Konceptuální datový model, relační model, relační algebra, SQL, normalizace relačního schématu, transakční zpracování dat, fyzický datový model.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BIS(ECTS)-D Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) P 3
BKSTMWM Web a multimedia P 3
BKSTMSI Softwarové inženýrství P 3
BKSTMIS Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) P 3
BSI(ECTS)-D Softwarové inženýrství P 3
BWM(ECTS)-D Web a multimedia P 3
BMI(ECTS)-D Manažerská informatika P 3
BKSTMMI Manažerská informatika P 3


Stránka vytvořena 5.12.2019 17:50:44, semestry: Z,L/2020-1, L/2018-9, Z,L/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.