Systemy baz danych

w sali

Przedmiot stanowi wprowadzenie w problematykę baz danych. Wykład zawiera przegląd problematyki baz danych - modeli danych i ich implementacji.

Zajęcia praktyczne ukierunkowane są na poznanie modeli relacyjnych baz danych oraz baz NoSQL. Obejmują zagadnienia przetwarzania danych - od postawienia problemu przez modelowanie struktury danych wraz z jej optymalizacją do analizy danych.

Wykład:

- Wprowadzenie w problematykę baz danych - definicje, elementy i właściwości baz danych. Modele danych. Wymagania, elementy implementacji

- Modele danych, pojęcia podstawowe, wstęp do algebry relacji, obszary zastosowania poszczególnych modeli

- Relacyjne bazy danych - elementy, wymagania sformalizowane

- Bazy obiektowe - podstawowe pojęcia, cechy obiektowości, schemat działania, formalizacja i standardy, implementacja

- Bazy nierelacyjne a relacyjne - bazy NoSQL. in-memory, klucz-wartość, rozproszone, dokumentowe /XML

- Operacje i transakcje - własności transakcji

- Bazy a rejestry, hurtownie danych - architektura, obszary zastosowań, mechanizmy optymalizacji

- Dane nieustrukturyzowane, rejestry rozproszone, blockchain jako rozproszona baza danych

- AI w systemach baz danych - bazy autonomiczne i wektorowe

Ćwiczenia (zajęcia praktyczne):

Zadania na przykładowej bazie danych:

- realizacja zapytań,

- modelowanie, tworzenie i czytanie schematów ERD z wykorzystaniem narzędzi online,

- wizualizacja zapytań.

Miejsca występowań baz danych na przykładach praktycznych

Omówienie struktury baz danych na przykładzie CMS Wordpress

Zaznajomienie się z phpMyAdmin

Zastosowanie PDO Crud do tworzenia interfejsu aplikacyjnego do bazy danych

Wizualizacja zapytań wysyłanych do bazy danych

Tworzenie, odczytywanie, aktualizowanie i usuwanie danych

Operatory porównania i logiczne

Zapytania SQL

Konstruowanie zapytań

Konstruowanie zapytań typu SELECT

Zastosowanie filtrów WHERE

Sortowanie wyników

Wykorzystanie funkcji agregujących (np. SUM, AVG, COUNT)

Joinowanie i relacje

Zrozumienie pojęcia relacji w bazach danych

Wykorzystanie JOIN do łączenia tabel

Rodzaje joinów (INNER JOIN, LEFT JOIN, RIGHT JOIN)

Modelowanie danych

Tworzenie schematów ERD (Entity-Relationship Diagrams)

Narzędzia online do modelowania (np. draw.io)

UML (Unified Modeling Language)

Zaznajomienie się z UML

Tworzenie diagramów Use Case

Rozważanie aspektów funkcjonalności systemu z perspektywy użytkowników i aktorów

Praktyczne przykłady

- Elmasri R., Shamkant B. N., Wprowadzenie do systemów baz danych, Helion 2019.

- Rogulski M., Bazy danych dla studentów: podstawy projektowania i języka SQL, Warszawa, WITKOM (Salma Press), 2012.

- Sadalage P.J., Fowler M., NoSQL. Kompendium wiedzy., Helion, 2015

- Pelikant A, Bazy danych. Pierwsze starcie, Helion 2009

- Harrison G., NoSQL, NewSQL i BigData. Bazy danych następnej generacji, Helion 2018

- MySQL 8.0 Reference Manual, https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/.

- Jurkiewicz Z. Bazy danych, https://mst.mimuw.edu.pl/lecture.php?lecture=bad

- The integration of artificial intelligence into database systems (AI-DB integration review) (DOI:10.5121/ijci.2023.1206012)

Wiedza

- rozumie modele baz danych

- zna zasady tworzenia baz danych

- zna przeznaczenie i podstawowe instrukcje języka SQL

- potrafi proponować modele bazodanowe do zdefiniowanych wymagań

- potrafi krytycznie oceniać modele bazodanowe w kontekście ich zastosowań

Umiejętności

- posiada zdolność samodzielnego studiowania dokumentacji na temat baz danych i prawidłowej interpretacji zachodzących zjawisk w tym obszarze

- dzięki zajęciom praktycznym umie pisać zapytania SQL do bazy danych

Wykład: Ocena pozytywna od 50% prawidłowych odpowiedzi na egzaminie

Ćwiczenia: Ocena ciągła (bieżące przygotowanie do zajęć i aktywność) + zaliczenie na ocenę