Алгоритмы для хранения данных

Магистратура 2020/2021

Лучший по критерию «Полезность курса для Вашей будущей карьеры»

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс по выбору (Программирование и анализ данных)

Направление: 01.04.02. Прикладная математика и информатика

Кто читает: Департамент информатики

Где читается: Санкт-Петербургская школа физико-математических и компьютерных наук

Когда читается: 1-й курс, 1-3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Кузнецов Антон Михайлович, Новиков Борис Асенович, Федоренко Сергей Валентинович

Прогр. обучения: Программирование и анализ данных

Язык: английский

Кредиты: 9

Контактные часы: 92

Full Syllabus Ask Question

Abstract

The goal of mastering the discipline "Algorithms for data storage" is to develop students' theoretical knowledge and practical skills on the basics of building and working with data storage systems. Students will get an idea of the implementation of processing and execution of queries in database management systems. As a result of mastering the discipline, the student must: - Know the technology of storage (database) and processing of analytical information, including distributed. - Be able to develop effective algorithms for data storage. - Have skills (gain experience) in using the mathematical apparatus and tools used in information-analytical systems.

Learning Objectives

The purpose of mastering the discipline "Algorithms for data storage" is to develop students' theoretical knowledge and practical skills on the basics of building and working with data storage systems.

Expected Learning Outcomes

Knows: the main components of relational DBMS; main stages of request processing; query tree concept. He knows how to implement various relational operations. He has skills in query optimization. Knows: the concept of graph connections; algorithm for constructing bushy trees.
Knows: the concept of transparency in distributed DBMS; types of transparency; aspects of distributed DBMS (autonomy, distribution, heterogeneity). Knows: the main types of distributed DBMS; optimization principles in distributed DBMS; query execution in distributed DBMS; query execution in client-server distributed DBMSs, execution strategies.
Knows: the concept of a column DBMS; history of column DBMS; prerequisites for the emergence and popularization of this approach; OLAP and OLTP, star and snowflake schemes. Owns the concepts of: computer architecture; column DBMS in memory using the MonetDB system example; BAT-algebras.
Knows: XML query language; XPath and XQuery XQuery runtime systems. Owns the concepts of: OODB and ORDB (data schema, queries); architecture of object systems; buffer management in object systems. Knows: hardware and software Pointer Swizzling; The concept of Path Expression, elements of optimization.
Owns the concept of an index. Knows multi-dimensional indexing, two-step scheme. Owns the concept of an R-tree (definition, history, properties; variants of an R-tree). Knows the classification of multidimensional indexing methods; construction algorithm; query calculation algorithm
Owns the concept of tuning a DBMS. Knows approaches to setting up the physical layer. He knows the classification of solution methods. Owns the concepts of: horizontal fragmentation; distribution of fragments by keys; iterative and combined solution of allocation and fragmentation problems.

Course Contents

The principles of building relational DBMS
Some issues of building distributed DBMS
Column DBMS
Nonclassical DBMS types: XML, graph, object
Multidimensional Indexing Elements
DBMS tuning task

Assessment Elements

Course project
Exam
Экзамен проводится на платформе Zoom. Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). По просьбе преподавателя студент должен быть готов выполнить некоторые задания в письменном виде, после чего сфотографировать и выслать на почту преподавателю. К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию, высланному преподавателем на корпоративные почты студентов накануне экзамена. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка платформы Zoom. Для участия в экзамене студент обязан: выбрать себе имя в Zoom совпадающее с его именем и фамилией, явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещается выключать камеру. Ипользование конспектов или других справочных материалов допускается только с разрешения преподавателя. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее 5 минут. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение 5 минут и более. При долговременном нарушении связи возможность продолжения студентом участие в экзамене определяется преподавателем. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.

Interim Assessment

Interim assessment (1 module)
0.7 * Course project + 0.3 * Exam
Interim assessment (3 module)
0.7 * Course project + 0.3 * Exam

Bibliography

Recommended Core Bibliography

Pathak, N. (2008). Database Management System (Vol. 1st ed). Mumbai [India]: Himalaya Publishing House. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=327167

Recommended Additional Bibliography

Harrington, J. L., & Harrington, J. L. (2016). Relational Database Design and Implementation (Vol. Fourth edition). Amsterdam: Morgan Kaufmann. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1214612

Course Syllabus