Современный менеджмент данных

Магистратура 2020/2021

Статус: Курс обязательный (Информационная аналитика в управлении предприятием)

Направление: 38.04.05. Бизнес-информатика

Кто читает: Кафедра информационных технологий в бизнесе (Пермь)

Где читается: Факультет экономики, менеджмента и бизнес-информатики

Когда читается: 1-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Гарафутдинов Роберт Викторович, Панфилов Петр Борисович

Прогр. обучения: Информационная аналитика в управлении предприятием

Язык: английский

Кредиты: 7

Контактные часы: 90

Full Syllabus

Abstract

Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает требования к образовательным результатам и результатам обучения студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих дисциплину « Современный менеджмент данных», учебных ассистентов и студентов направления подготовки 38.03.05 Бизнес-информатика, обучающихся по образовательной программе «Бизнес-информатика».

Learning Objectives

− обследование деятельности и и ИТ-инфраструктуры предприятий, анализ элементов архитектуры предприятия
− подготовка и оформление документации на разработку ИС, разработка проектной документации и выполнение работ по совершенствованию бизнес-процессов предприятия
− проектирование электронных предприятий, управление контентом информационных ресурсов предприятия, разработка проектов совершенствования бизнес-процессов предприятия; − подготовка отчетов и программной документации
− обучение и консультирование пользователей в процессе внедрения и эксплуатации ИС и ИКТ.

Expected Learning Outcomes

Способен самостоятельно применять на практике средства создания БД с заданной схемой и требованями к приложению с использованием методических указаний и документации (справочной системы
Способен проводить обследование деятельности выбранного объекта автоматизации, его деятельности, существующей инфраструктуры на основе доступной информации, получаемой из различных источников
Способен проектировать алгоримы манипулирования данными с использованием операций реляционной алгебры и реляционного исчисления
Знает и может выявить аномалии при выполнении операций над данными в БД на основе анализа требований нормализации, спомобен исправить ошибки, допущенные при проектировании схемы БД
Владеет математическим аппаратом в объёме, необходимом для проектирования аналитических систем и демонстрирует умение создавать приложения с использованием инструментальных средств, технологий создания баз данных и аналитических систем
Чётко формулирует и может самостоятельно применить на практике алгоритмы проектирования реляционных БД
Способен самостоятельно разработать приложение с использованием результатов проектирования БД, включающее средства ввода и редактирования данных, выполнения запросов различных типов, оформления отчётов в соотаетствии с разработанными шаблонами
Способен разрабатывать, оформлять в соответствии со стандартами программную документацию на всех этапах жизненного цикла разрабатываемых приложений баз данных и аналитических систем
Владеет навыками оформления документов с использованием существующих средств (текстовых процессоров, средств разработки визуальных моделей)
Имеет навыки разработки запросов с помощью средств СУБД MS Access и построителей запросов, используемых для доступа к данным из внешних приложений
Умеет разарабатывать запросы с использованием языка SQL, реализующие алгоритмы, разработанные на основе операторов реляционной алгебны, включающие возможности связывания таблиц, отбора данных в соответствии с заданными критериями, использования для вычислений агрегатных функций и возможностей группировки данных, возможностей сортировки данных и использования вложенных запросов
Способен осуществить анализ проблем в заданной предметной области, связанных с необходимостью создания хранилищ данных для удовлетворения информационных потребностей пользователей, и выполнить проектирование хранилища данных
Владеет математическим аппаратом в объёме, необходимом для проектирования аналитических систем и демонстрирует умение создавать приложения с использованием инструментальных среств, технологий создания баз данных и аналитических систем

Course Contents

Раздел 1. Основные понятия, методы и технологии управления данными
Тема 1. Понятие базы данных, определение и функции СУБД Введение в базы данных (БД). Понятие БД и СУБД. История и предпосылки возникновения БД. Основные области применения БД. Отличие СУБД от файловых систем. Целостность данных. Независимость данных. Функции СУБД. Управление данными, управление транзакциями. Журнализация. Восстановление после сбоев. Методы доступа, методы обеспечения безопасности, целостности, надежности БД. Хранимые процедуры. Триггеры. Многоуровневая архитектура современных СУБД. Основные требования к организации СУБД и организация процессов обработки данных в БД. Классификация СУБД. Интерфейсы СУБД: интерактивный и программный. Средства быстрой разработки приложений, визуальные средства проектирования в среде СУБД: конструкторы, мастера, построители. Средства проектирования баз данных и приложений. Понятие CASE-системы. Администратор баз данных. Основные функции администратора баз данных. Тема 2. Понятие модели данных Модели данных: понятие модели и основные компоненты модели данных (структуры, ограничения целостности, операции). Взаимосвязи в модели данных («один к одному», «один ко многим», «многие к одному», «многие ко многим»). «Дореляционные» модели данных: базы данных на инвертированных файлах; иерархическая и сетевая модели. Структуры, ограничения целостности, операции; достоинства и недостатки различных моделей. Реляционная модель данных. Достоинства и недостатки реляционной модели. Объектно-ориентированные БД. Документы, особенности работы с электронными документами, система управленческой документации, проектирование документов и систем документов. Полнотекстовые базы данных. Системы управления документами. Понятие документационной базы данных, организация хранения и поиска документов. Примеры. Полнотекстовые базы и электронные библиотеки (ЭБ), принципы организации ЭБ. Примеры. Понятие гипертекста. Языки разметки. Гипертекстовые системы: определение и архитектура, классификация гипертекстовых систем. Гипертекстовые базы данных. Публикация баз данных в Интернет. Язык XML и его использование. XML-ориентированные БД. XML и задача интеграции информационных систем. Базы данных и базы знаний. Основные отличия «семантических» моделей данных от «синтаксических». ER-модель Чена (модель «сущность-связь»): структуры, ограничения целостности, операции. Диаграммы «сущность-связь». Семантические сети: структура, ограничения целостности, операции.
Раздел 2. Проектирование баз данных и прилжений
Тема 3. Многоуровневое проектирование баз данных, модели предметной области Анализ и моделирование предметных областей. Понятие модели предметной области. Уровни и этапы проектирования баз данных. Понятие внешней схемы, концептуальное моделирование. Понятие инфологической модели, логической и физической модели. Логическая и физическая независимость данных. Инфологические и даталогическое моделирование. Понятие метамодели и значение метамоделирования при разработке баз данных и приложений. Многоуровневое моделирование предметных областей: онтологрические и лингвистические модели. Нотации (языковые средства), используемые для построения моделей. Тема 4. Проектирование реляционных баз данных на основе алгоритмов нормализации Реляционный подход к проектированию: основные концепции. Реляционная модель данных. Основные понятия: домен, отношение, кортеж, ключ. Понятие первичного ключа. Связи, типы связей. Понятие внешнего ключа. Целостность баз данных. Классификация ограничений целостности. Теория нормализации и функциональные зависимости. Понятие нормальных форм: 1FN, 2NF, 3NF и CBNF, 4NF и 5NF. Причины, вызывающие нарушение ограничений целостности. Проектирование реляционных баз данных на основе алгоритмов нормализации. Кодирование и классификация социально-экономической информации. Проектирование словарей и классификаторов. Стандарты кодирования информации. Нормативно-правовые основы. Тема 5. Разработка приложения в MS Access Создание баз данных: создание таблиц и связей, определение атрибутов и их свойств; задание средств контроля данных при вводе и контроль целостности данных при выполнении операций. Ввод и редактирование данных в БД. Проектирование экранных форм и генераторы экранных форм. Создание и использование экранных форм. Использование приемов, рационализирующих процесс ввода данных. Контроль вводимых данных. Возможности использования элементов типа «список» и работа со связанными таблицами. Ввод данных одновременно в несколько связанных таблиц. Проектирование и реализация запросов. Создание и генерация отчётов. Интеграция с приложениями MS Office (Excel, Word).
Раздел 3. Манипулирование данными
Тема 6. Реляционная алгебра и реляционное исчисление Реляционная алгебра и реляционное исчисление. Сравнение возможностей. Операции реляционной алгебры: объединение, разность, декартово произведение, проекция, селекция, пересечение и соединение. Примеры. Операции реляционной алгебры и манипулирование данными в реляционной БД. Примеры. Тема 7. Языковые средства СУБД Классификация языковых средств. Языки описания данных (DDL). Языки манипулирования данными (DML). Языки управления данными (DCL). Языки запросов. Язык SQL: назначение языка и стандарты, основные операторы, использование SQL при создании приложений баз данных. Общая характеристика SQL. Стандарты SQL. Классификация. Реализации SQL в современных СУБД. SQL-DDL – описание базы данных. Создание баз данных, таблиц, индексов. Задание ограничений целостности при описании БД. Ограничения целостности в стандартах SQL. Обеспечение безопасности при работе с БД. SQL-DML – манипулирование данными. Реляционная алгебра и реляционное исчисление и операции над данными в БД с использованием команд SQL. Ввод и корректировка данных средствами SQL: команды UPDATE, DELETE, INSERT, SELECT. Тема 8. Разработка запросов на языке SQL Команда SELECT. Классификация запросов. Задание простых и сложных запросов. Определение состава и порядка следования полей в ответе. Упорядочение данных в ответе. Вычисляемые поля. Использование агрегатных функций. Возможности группировки данных, получение подитогов. Возможности задания условий отбора. Возможности совместной обработки нескольких таблиц, связывание таблиц. Вложенные запросы. Влияние типа поля на формулирование запроса и операции над результатами. Корректирующие (управляющие) запросы. Табличные языки как «построители» SQL-запросов. Генерация запросов. Язык запросов QBE. Особенности реализации QBE в современных СУБД, использование построителей запросов для доступа к данным в БД из внешних приолжений.. Вывод информации из баз данных, средства репортинга. Возможности генераторов отчетов современных СУБД. Источники данных для отчетов. Задание формы и состава документа-отчета. Введение вычисляемых полей. Получение документов, включающих несколько степеней итогов. Получение документов на основе нескольких источников (таблиц, запросов и др.). Графическое оформление документа. Сохранение описания документа. Корректировка созданного описания.
Раздел 4. Хранилища данных: модели и технологии
Тема 9. Темпоральные данные и хронологические БД Хронологические базы данных, проблемы работы с историческими данными. Представление темпоральных (исторических) данных в реляционных БД (типы данных и модели). Поддержка в SQL. Проблемы работы с историческими данными. Тема 10. Понятие распределённой БД и распределённой системы Понятие распределенной системы и модели распределенных вычислений, двух- и трехуровневые модели (FS-модель, DBS-модель, AS-модель). Распределенные информационные системы и использование СУБД, понятие о распределенной базе данных. Особенности работы с базами данных в многопользовательском режиме. Проблемы, связанные с параллельным доступом, и пути их решения. Обеспечение целостности БД в распределенных БД. Протокол двухфазной фиксации. Технологии тиражирования. Особенности работы в гетерогенной среде. Методы доступа к данным: ODBC, DAO. ADO, ADO.NET. Тема 11. Хранилища данных OLAP и OLTP-системы, сравнение и необходимость создания хранилищ данных (ХД). Правила Кодда. Понятие хранилища данных. Место хранилищ данных в корпоративных информационных системах (КИС). Многомерные данные. Модели. Структура ХД. Виды ХД. ETL-процесс. Проектирование ХД для организации. Основные платформы реализации ХД, сравнение.
Раздел 5. Технологии аналитической обработки данных
Тема 12. Информационно-аналитические системы Архитектура корпоративных информационных систем (КИС). Понятие и архитектура информационно-аналитической системы. Информационные системы управления и системы поддержки принятия решений. Средства разработки аналитических систем, понятие BI-платформы. Структура аналитических систем. Интеллектуальный анализ и его виды. Примеры. Тема 13. Аналитические системы на платформах современных СУБД (на примере SQL сервера) Назначение и установка служб Analysis Services. Определение представления источника данных в проекте служб Analysis Services. Мастер источников данных в среде BI DevStudio. Проекты оперативной аналитической обработки (OLAP) и интеллектуального анализа данных на сервере Microsoft SQL Server. Использование MS SQL Server Analysis Services для построения хранилищ данных.

Assessment Elements

самостоятельную работу (создание БД и приложения в соответствии с методическими рекомендациями )
Самостоятельная работа: Анализ объекта автоматизации
Письменная контрольная работа 1 по теме (40 минут).
Самостоятельная работа: Проектирование БД для выбранного объекта автоматизации
Самостоятельная работа: Разработка приложения БД с использованием СУБД MS
Самостоятельная работа с оформлением письменного отчёта о решении задач с использованием MS Query
Письменная контрольная работа 2 (40 минут).
Лабораторная работа 1 (аудиторная): Разработка хранилища данных
Самостоятельная работа: Проектирование и реализация хранилища данных
Лабораторная работа2 (аудиторная): Изучение и использование методов трансформации данных
Самостоятельная работа: Разработка аналитической системы
Экзамен (модуль 1,2)
Экзамен (модуль 3,4)
оценка за экзамен выставляется как средняя величина от накопленных оценок.

Interim Assessment

Interim assessment (4 module)
0.1 * Письменная контрольная работа 1 по теме (40 минут). + 0.2 * Самостоятельная работа: Анализ объекта автоматизации + 0.2 * Самостоятельная работа: Проектирование БД для выбранного объекта автоматизации + 0.4 * Самостоятельная работа: Разработка приложения БД с использованием СУБД MS + 0.1 * самостоятельную работу (создание БД и приложения в соответствии с методическими рекомендациями )

Bibliography

Recommended Core Bibliography

Барсегян А., Куприянов М., Степаненко В., Холод И. Технологии анализа данных: Data Mining, Text Mining, Visual Mining, OLAP. 2 изд., Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2008 г. , 384 с. ISBN 5-94157-991-8
Информационные аналитические системы [Электронный ресурс] : учебник / Т. В. Алексеева, Ю. В. Амириди, В. В. Дик и др.; под ред. В. В. Дика. - Москва : МФПУ Синергия, 2013. - 384 с. - (Университетская серия). - ISBN 978-5-4257-0092-6. - Текст : электронный. - URL: http://znanium.com/catalog/product/451186
Карпова Т.С. - Базы данных: модели, разработка, реализация - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 2016 - 403с. - ISBN: - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/100575
Полякова Л.Н. - Основы SQL - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 2016 - 273с. - ISBN: 978-5-94774-649-5 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/100348
Советов Б. Я., Цехановский В. В., Чертовской В. Д. - БАЗЫ ДАННЫХ 3-е изд., пер. и доп. Учебник для прикладного бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 420с. - ISBN: 978-5-534-07217-4 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/bazy-dannyh-431947
Швецов В.И. - Базы данных - Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ" - 2016 - 218с. - ISBN: - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/100576

Recommended Additional Bibliography

Култыгин, О. П. Администрирование баз данных. СУБД MS SQL Server [Электронный ресурс] : учеб. пособие / О. П. Култыгин. - М.: МФПА, 2012. - 232 с. - (Университетская серия). - ISBN 978-5-4257-0026-1. - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/451114
Пирогов, В.Ю. Информационные системы и базы данных. Организация и проектирование: учеб. пособие / В.Ю. Пирогов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2009., ISBN: 978-5-9775-0399-0, http://znanium.com/catalog/product/350672
Стружкин Н. П., Годин В. В. - БАЗЫ ДАННЫХ: ПРОЕКТИРОВАНИЕ. Учебник для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 477с. - ISBN: 978-5-534-00229-4 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/bazy-dannyh-proektirovanie-432177

Course Syllabus