Detail předmětu

Pokročilé databázové systémy

PDB Ak. rok 2020/2021 zimní semestr 5 kreditů

Předmět v širší úrovni přibližuje tyto moderní databázové systémy: NoSQL databáze v různých variantách, NewSQL databáze, temporální databáze, distribuované databáze, pokročilé relační databáze. Dále jsou diskutovány principy moderních databázových systémů, porozumění databázovému schématu a způsob práce s moderními databázovými systémy. Zmíněny jsou i principy implementace moderních databázových systémů a způsoby zpracování údajů v moderních databázových systémech.

Garant předmětu

Zástupce garanta předmětu

Jazyk výuky

český

Zakončení

zápočet+zkouška (kombinovaná)

Rozsah

26 hod. přednášky, 6 hod. cvičení, 6 hod. pc laboratoře, 14 hod. projekty

Bodové hodnocení

60 zkouška, 20 půlsemestrální test, 20 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Stránky předmětu

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti budou schopni identifikovat postrelační DB systémy, u vybraných kategorií se budou orientovat v problematice implementace a užití takových systémů.

Dovednosti, znalosti a kompetence obecné

  • Student se naučí odborné terminologii v českém i anglickém jazyce
  • Student se zdokonalí v řešení malých projektů v malém týmu

Cíle předmětu

Podat širší pohled na postrelační databázové systémy (varianty NoSQL, NewSQL, temporální a distribuované) jak v jejich různorodosti tak v implementačních technikách.

Proč je předmět vyučován

Množství zdrojů dat ve světě stále roste, typ dat, která chceme ukládat se také rozrůstá, způsob zpracování také potřebuje různé přístupy. Proto tento předmět nabízí seznámení s různými typy systémů řízení báze dat.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základy teorie relačního modelu dat. Formalizace návrhu relační databáze. Organizace dat na interní úrovni. Bezpečnost a integrita dat. Transakce. Konceptuální modelování a návrh relační databáze z konceptuálního modelu. Jazyk SQL. Prostorové, objektově-relační a XML databáze. Algoritmy pro indexování v prostorových databázích.

Literatura studijní

  • Podklady k přednáškám (slajdy, skripty, apod.)
  • Lemahieu, W., Broucke, S., Baesens, B.: Principles of Database Management. Cambridge University Press. 2018, 780 p.
  • Kim, W. (ed.): Modern Database Systems, ACM Press, 1995, ISBN 0-201-59098-0
  • Perkins, L., Redmond, E., Wilson, J.: Seven databases in seven
    weeks: a guide to modern databases and the NoSQL movement. Second
    edition. Pragmatic Bookshelf, 2018. ISBN 978-1-68050-253-4
  • Dunckley, L.: Multimedia Databases: An Object-Relational Approach. Pearson Education, 2003, p. 464, ISBN 0-201-78899-3
  • Gaede, V., Günther, O.: Multidimensional Access Methods, ACM Computing Surveys, Vol. 30, No. 2, 1998, pp. 170-231.

Literatura referenční

  • Lemahieu, W., Broucke, S., Baesens, B.: Principles of Database Management. Cambridge University Press. 2018, 780 p.
  • Kim, W. (ed.): Modern Database Systems, ACM Press, 1995, ISBN 0-201-59098-0
  • Perkins, L., Redmond, E., Wilson, J.: Seven databases in seven
    weeks: a guide to modern databases and the NoSQL movement. Second
    edition. Pragmatic Bookshelf, 2018. ISBN 978-1-68050-253-4
  • Dunckley, L.: Multimedia Databases: An Object-Relational Approach. Pearson Education, 2003, p. 464, ISBN 0-201-78899-3
  • Gaede, V., Günther, O.: Multidimensional Access Methods, ACM Computing Surveys, Vol. 30, No. 2, 1998, pp. 170-231.

Osnova přednášek

  1. Úvod, definice postrelačních databázových systémů, rekapitulace (O-R, multimediální, XML, prostorové DB)
  2. NoSQL databáze - sloupcové a jejich indexy, grafové DB
  3. NoSQL databáze - klíč-hodnota, časové řady
  4. NoSQL databáze - agregace dat, datové sklady
  5. NewSQL databáze
  6. Sloupcové relační DB, srovnání s klasickým uložením
  7. Půlsemestrální zkouška
  8. Temporální databáze, úvod, předmět zájmu
  9. Modelování temporálních dat
  10. Algoritmy temporálních databází
  11. Distribuované databáze I
  12. Distribuované databáze II
  13. Závěr, srovnání, diskuze otevřených otázek, další typy DB (deduktivní, objektové, ...)

Osnova numerických cvičení

  1. Demonstrační cvičení: úvod do NoSQL DB, sloupcové NoSQL DB, DB klíč-hodnota.
  2. Demonstrační cvičení: NoSQL DB + cloud - CQRS.
  3. Demonstrační cvičení: temporální databáze - úvod do temporálních databází, jazyk (A)TSQL2 a jeho interprety TimeDB2 a TSQL2lib, implementace (A)TSQL2 a problémy v temporálních databázích.

Osnova počítačových cvičení

  1. Úvodní počítačové cvičení a NoSQL databáze - úvod do práce s vybranými typy NoSQL databází, indexace (sloupcové, klíč-hodnota).
  2. NoSQL databáze v prostředí cloud - SŘBD CQRS, práce v prostředí cloud, využití DB tam.
  3. Temporální databáze - úvod do jazyka (A)TSQL2 pro temporální databáze, dotazování nad temporálními daty pomocí (A)TSQL2.
  4. Obhajoba projektu

Osnova ostatní - projekty, práce

  1. Navrhnout a implementovat databázi pro nějakou dobře škálovatelnou aplikaci na principu CQRS (Command and Query Responsibility Segregation), tedy operace nad daty vést primárně cestou spolehlivé relační databáze a čtení cestou vysoce škálovatelné NoSQL databáze.

Průběžná kontrola studia

  • Půlsemestrální zkouška, u které neexistuje náhradní, či opravný termín.
  • Řešení 1 projektu v průběhu semestru a jeho odevzdání ve stanoveném termínu.

Kontrolovaná výuka

  • Půlsemestrální zkouška - písemně, formou otázek, kde odpovědi se tvoří celou větou, neexistuje náhradní/opravný termín. (20 bodů)
  • Vypracování projektů - 1 projekt (vytvoření programu, dle zadání) s příslušnou dokumentací. (20 bodů)
  • Závěrečná zkouška se skládá z otázek, kde odpovědi se tvoří celou větou. Maximální hodnocení zkoušky je 60 bodů, přičemž pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 25 body, v opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body. Zkouška má jeden řádný a dva opravné termíny. Řádný termín zkoušky bude realizován písemnou formou, opravné termíny budou realizovány formou písemnou nebo kombinovanou (tedy písemně i ústně v jeden den - ráno písemná, odpoledne ústní část). Forma opravných termínů zkoušky bude oznámena vždy po vyhodnocení předchozího termínu zkoušky, přičemž kombinovaná forma zkoušky bude zvolena tehdy, pokud se daného termínu zkoušky bude moci zúčastnit nejvýše 16 studentů.

Podmínky zápočtu

Student musí během semestru získat alespoň 50% bodů z možného maxima, tj. 20 bodů ze 40.
Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, či u půlsemestrální zkoušky, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoPSKSkupInfo
Popoč. labvýuky N103 N104 N105 10:0011:50 1MIT 2MIT xx
Pozkouška2020-11-09 C228 12:0013:50 2MIT Půlsemestrální zkouška
Popřednáškavýuky G202 12:0013:50 1MIT 2MIT NISD xx
Popřednáška4., 5. výuky E105 16:0017:50 1MIT 2MIT NISD xx náhrada přednášek 4. a 5. týden
zkouška2021-01-22 A112 09:0010:50 1MIT 2MIT 1. oprava
zkouška2021-01-29 A114 10:0011:50 1MIT 2MIT 2. oprava
poč. labvýuky N203 N204 N205 10:0011:50 1MIT 2MIT xx
zkouška2021-01-08 N103 N104 N105 12:0013:50 1MIT 2MIT řádná

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru