Бакалавриат
2021/2022




Теория баз данных
Статус:
Курс по выбору (Прикладная математика и информатика)
Направление:
01.03.02. Прикладная математика и информатика
Где читается:
Факультет компьютерных наук
Когда читается:
3-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
5
Контактные часы:
60
Программа дисциплины
Аннотация
Один из основных методологических принципов развития информационных технологий – абстракция (а точнее, абстракция данных в отличии от абстракции процессов) – естественным образом привёл исследователей и технологов к выделению предметной области под названием «базы данных» (БД). Она включает в себя теории, методы и технологии: 1) формализации концептуальных, логических и физических моделей данных; 2) разработки универсальных языков манипулирования данными; 3) построения систем управления базами данных (СУБД); 4) оптимального доступа к данным с использованием СУБД. Изучение теории баз данных является необходимым этапом перед погружением в представление знаний, методы искусственного интеллекта и построение интеллектуальных систем. В дисциплине можно выделить следующие пять основных разделов. 1. Информация и данные. Абстракция данных и модели данных. Причины и цели создания БД и СУБД. Основные характеристики БД и СУБД. Проблемы, возникающие при описании данных и манипулировании ими. 2. Формализация данных предметной области и инфологические модели данных. Модель «сущность-связь». 3. Даталогические модели данных. Реляционная модель данных. Реляционная алгебра и реляционное исчисление. Реляционные базы данных и язык SQL. За пределами реляционной модели: NoSQL. 4. Проектирование баз данных, то есть создание и оптимизация схемы данных с использованием различных СУБД. 5. Доступ к данным в современных информационных системах. Интерфейсы и протоколы. Архитектуры информационных систем, использующих СУБД, включая многозвенные и распределённые.
Цель освоения дисциплины
- Дисциплина должна сформировать представление о проблемах обработки данных в информационных системах (ИС), об используемых на современном этапе развития моделях данных и способах их обработки на разных уровнях абстракции.
- В результате изучения дисциплины «Теория баз данных» студенты должны знать основные модели данных и знаний (в том числе инфологическую модель «сущность-связь», даталогическую реляционную модель, продукционные модели представления знаний), язык управления реляционными данными SQL.
- В результате изучения дисциплины «Теория баз данных» студенты должны понимать основные принципы абстракции данных и знаний, способы реализации СУБД, методы оценки качества проектных решений при создании БД, принципы работы со знаниями и экспертными системами.
- В результате изучения дисциплины «Теория баз данных» студенты должны уметь строить инфологические и даталогические модели данных, аргументировано выбирать СУБД, создавать реляционные БД, применять язык SQL для управления реляционными данными, конструировать компоненты доступа к данным на основе современных парадигм программирования.
Планируемые результаты обучения
- Студенты знакомы с основами нереляционной формализации моделей данных.
- Студенты знают даталогическую реляционную модель, продукционные модели представления знаний.
- Студенты знают инфологическую модель «сущность-связь».
- Студенты знают язык управления реляционными данными SQL.
- Студенты понимают основные принципы абстракции данных и знаний, способы реализации СУБД, методы оценки качества проектных решений при создании БД, принципы работы со знаниями и экспертными системами.
- Студенты умеют строить инфологические и даталогические модели данных, аргументировано выбирать СУБД, создавать реляционные БД, применять язык SQL для управления реляционными данными, конструировать компоненты доступа к данным на основе современных парадигм программирования.
Содержание учебной дисциплины
- Абстракция данных и введение в управление данными
- Инфологическое моделирование и модель «сущность-связь»
- Даталогическое проектирование и реляционная модель данных.dsd
- Язык манипулирования данными SQL
- Проектирование и тестирование реляционной базы данных, обеспечение целостности данных.
- Данные в нереляционной форме и знания. Современные технологии доступа к данным
Элементы контроля
- Домашнее задание 1Коллективный проект (первый оцениваемый этап)
- Домашнее задание 2Коллективный проект (второй оцениваемый этап)
- Домашнее задание 3Коллективный проект (третий оцениваемый этап)
- Домашнее задание 4Коллективный проект (четвертый оцениваемый этап)
- Самостоятельная аудиторная работаПисьменная работа, 10-15 минут, устная работа на практических занятиях.
- Контрольная работаПисьменная работа, 80 минут.
Письменная контрольная работа посвящена в основном проектированию реляционной модели и языку SQL. - Экзамен
Промежуточная аттестация
- 2021/2022 учебный год 2 модульДисциплина предполагает следующую структуру итоговой оценки:
Отекущий = 0,15·Од/з1 + 0,15·Од/з2 + 0,2·Од/з3 + 0,2·Од/з4 + 0,2·Ок/р + 0,1·Оаудиторная
Одисциплина = 0,3·Оэкзамен + 0,7·Отекущий
Оценки по всем формам текущего и завершающего контроля выставляются по десятибалльной шкале.
Первая и вторая пересдачи проводятся в форме, максимально приближенной к устному экзамену по дисциплине.