Detail předmětu
Pokročilé databázové systémy
PDB Ak. rok 2023/2024 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
Koordinátor předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 26 hod. přednášky
- 6 hod. seminář
- 6 hod. pc laboratoře
- 14 hod. projekty
Bodové hodnocení
- 55 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
- 20 bodů půlsemestrální test (písemná část)
- 25 bodů projekty
Zajišťuje ústav
Přednášející
Cvičící
Stránky předmětu
Cíle předmětu
Podat širší pohled na postrelační databázové systémy (varianty NoSQL, NewSQL, temporální a distribuované) jak v jejich různorodosti tak v implementačních technikách.
Studenti budou schopni identifikovat postrelační DB systémy, u vybraných kategorií se budou orientovat v problematice implementace a užití takových systémů.
- Student se naučí odborné terminologii v českém i anglickém jazyce
- Student se zdokonalí v řešení malých projektů v malém týmu
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.
- 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.
- 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
Osnova přednášek
- Úvod, definice postrelačních databázových systémů, rekapitulace (O-R, multimediální, XML, prostorové DB)
- NoSQL databáze - sloupcové a jejich indexy, grafové DB
- NoSQL databáze - klíč-hodnota, časové řady
- NoSQL databáze - agregace dat, datové sklady
- NewSQL databáze
- Sloupcové relační DB, srovnání s klasickým uložením
- Půlsemestrální zkouška
- Temporální databáze, úvod, předmět zájmu
- Modelování temporálních dat
- Algoritmy temporálních databází
- Distribuované databáze I
- Distribuované databáze II
- Závěr, srovnání, diskuze otevřených otázek, další typy DB (deduktivní, objektové, ...)
Osnova seminářů
- Demonstrační cvičení: úvod do NoSQL DB, sloupcové NoSQL DB, DB klíč-hodnota.
- Demonstrační cvičení: NoSQL DB + cloud - CQRS.
- 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
- Úvodní počítačové cvičení a NoSQL databáze - úvod do práce s vybranými typy NoSQL databází, indexace (sloupcové, klíč-hodnota).
- NoSQL databáze v prostředí cloud - SŘBD CQRS, práce v prostředí cloud, využití DB tam.
- Temporální databáze - úvod do jazyka (A)TSQL2 pro temporální databáze, dotazování nad temporálními daty pomocí (A)TSQL2.
- Obhajoba projektu
Osnova ostatní - projekty, práce
-
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.
- 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. (25 bodů)
- Závěrečná zkouška se skládá z otázek, kde odpovědi se tvoří celou větou. Maximální hodnocení zkoušky je 55 bodů, přičemž pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 23 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 20 bodů z možného maxima.
Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, či u půlsemestrální zkoušky, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program IT-MGR-2, obor MBI, MGM, MIS, 1. ročník, povinný
- Program IT-MGR-2, obor MBS, MMM, MPV, libovolný ročník, volitelný
- Program IT-MGR-2, obor MIN, libovolný ročník, povinně volitelný skupina S
- Program IT-MGR-2, obor MSK, 1. ročník, povinně volitelný skupina N
- Program MITAI, obor NADE, NBIO, NCPS, NEMB, NEMB do 2021/22, NGRI, NHPC, NIDE, NISY, NISY do 2020/21, NMAL, NMAT, NNET, NSEC, NSEN, NSPE, NVER, NVIZ, libovolný ročník, volitelný
- Program MITAI, obor NISD, 2. ročník, povinný