Бакалавриат 2024/2025

Базы данных

Статус: Курс обязательный (Информатика и вычислительная техника)

Направление: 09.03.01. Информатика и вычислительная техника

Кто читает: Департамент компьютерной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 2-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: с онлайн-курсом

Онлайн-часы: 20

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Альбатша Ахмад Мухаммад Хусайн, Карпова Ирина Петровна, Степанянц Виталий Гургенович, Чернышов Лев Николаевич

Язык: русский

Кредиты: 4

Программа дисциплины

Аннотация

Освоение дисциплины "Базы данных" заключается в изучении и практическом освоении методов создания баз данных (БД) и общих принципов их функционирования, теоретических и прикладных вопросов применения современных систем управления базами данных (СУБД) и информационных систем (ИС), основанных на базах данных. После изучения языка SQL студент станет квалифицированным пользователем реляционных баз данных. Изучив основы процедурного языка для работы с базами данных, студент получит навыки работы программиста, реализующего прикладную логику ИС, которые основаны на базах данных. Выполнив домашнее задание, студент получит квалификацию разработчика баз данных по произвольной предметной области.

Цель освоения дисциплины

• Получение теоретических знаний и практических навыков применения современных систем управления базами данных (СУБД)
• Получение теоретических знаний и практических навыков грамотного использования существующих баз данных путем применения языка SQL
• Получение теоретических знаний и практических навыков применения технологии проектирования баз данных

Планируемые результаты обучения

• Знание основных характеристик и функциональных возможностей СУБД.
• Знание механизма транзакций и умение его использовать.
• Знание основной терминологии в области баз данных.
• Понимание роли и места баз данных и СУБД в современных информационных системах.
• Умение описывать сущности предметной области (ПрО), их атрибуты и связи между ними.
• Понимание принципа организации и основных особенностей реляционной модели данных.
• Знание операций реляционной алгебры.
• Знание синтаксиса языка SQL. Умение создавать объекты БД (таблицы, представления) и заполнять таблицы данными.
• Умение писать запросы к данным на языке SQL.
• Умение проводить анализ предметной области, составлять инфологическую модель в виде ER-диаграммы, определять границы информационной поддержки пользователей.
• Умение преобразовывать инфологическую модель в виде ER-диаграммы в даталогическую (концептуальную) схему БД.
• Умение определять права доступа к данным, в том числе, посредством представлений.
• Умение выбирать типы данных для полей, устанавливать ограничения целостности.
• Умение проводить нормализацию отношений в реляционной БД.
• Умение выполнять этап физического проектирования реляционной БД.
• Умение использовать индексы и другие способы организации данных для ускорения доступа к данным.
• Умение анализировать планы выполнения sql-запросов и определять их эффективность.
• Умение создавать программные элементы баз данных (триггеры, функции, процедуры).
• Знание основных возможностей СУБД по защите данных от сбоев, умение использовать средства защиты от сбоев (резервное копирование).
• Знание основных возможностей СУБД по защите данных от несанкционированного доступа, умение управлять правами доступа.
• Представление о многообразии современных СУБД, их областях применения и особенностях; о тенденциях и перспективах развития современных СУБД.
• Представление об основных нерешенных на сегодняшний день проблемах, возникающих при создании и использовании баз данных.

Содержание учебной дисциплины

• Введение. Модели данных.
• Введение в язык баз данных SQL
• Системы управления базами данных (СУБД).
• Физическая организация данных и механизмы доступа к данным
• Элементы проектирования баз данных
• Процедурная обработка данных в БД
• Обеспечение защиты данных в БД
• Перспективные направления развития технологии баз данных

Элементы контроля

• Домашнее задание
  Домашнее задание выполняется бригадами по 2-3 человека и заключается в проектировании базы данных по произвольной предметной области, которую студенты выбирают сами по согласованию с преподавателем. Если в бригаде 3 человека, то помимо проекта БД создается пользовательский интерфейс к базе данных.
• Лабораторные работы
  Лабораторные работы посвящены изучению языка SQL, индексов и процедурных объектов БД (триггеров, процедур, функций).
• Аудиторная оценка
  Оценивается активность участия в решении заданий на семинарах.
• Тестовые задания
• Экзамен
  Экзамен проходит в устной форме, в билете один теоретический вопрос. Для тех студентов, которые не сдавали домашнее задание (ДЗ), к билету прилагается задача на нормализацию отношений. Для тех студентов, которые не выполняли лабораторные работы, к билету прилагается задание на знание языка SQL. Студенты, которые должны защищать ДЗ, получают дополнительные вопросы по своему отчету.

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 4th module
  0.1 * Аудиторная оценка + 0.3 * Домашнее задание + 0.25 * Лабораторные работы + 0.1 * Тестовые задания + 0.25 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Oracle Database 11 g : программирование на языке PL/SQL : пер. с англ., Мак - Локлин, М., 2017
• PostgreSQL. Разработка баз данных : учебник / М. Ф. Ванина, А. Г. Ерохин, Н. В. Тутова [и др.]. — Москва : Русайнс, 2024. — 227 с. — ISBN 978-5-466-06974-7. — URL: https://book.ru/book/954200 (дата обращения: 26.08.2024). — Текст : электронный.
• SQL, Грабер, M., 2003
• Базы данных : курс лекций и материалы для практических занятий, Карпова, И. П., 2013
• Базы данных: Учебное пособие. . - 978-5-4461-9681-4 - Карпова И. П. - 2021 - Санкт-Петербург: Питер - https://ibooks.ru/bookshelf/377376 - 377376 - iBOOKS
• Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. : теория и практика : пер. с англ., Коннолли, Т., 2003
• Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. : теория и практика : пер. с англ., Коннолли, Т., 2017
• Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. : теория и практика, Коннолли, Т., 2018
• Базы данных. Учебное пособие - 978-5-496-00546-3 - Карпова И П - 2013 - Санкт-Петербург: Питер - https://ibooks.ru/bookshelf/334057 - 334057 - iBOOKS
• Базы данных. Учебное пособие. - 978-5-4461-1607-2 - Карпова И. П. - 2020 - Санкт-Петербург: Питер - https://ibooks.ru/bookshelf/377025 - 377025 - iBOOKS
• Григорьев, Ю. А. Реляционные базы данных и системы NoSQL : учебное пособие / Ю. А. Григорьев, А. Д. Плутенко, О. Ю. Плужникова. — Благовещенск : АмГУ, 2018. — 424 с. — ISBN 978-5-93493-308-2. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/156492 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Гудов, А. М. Базы данных и системы управления базами данных. Программирование на языке PL/SQL : учебное пособие / А. М. Гудов, С. Ю. Завозкин, Т. С. Рейн. — Кемерово : КемГУ, 2010. — 133 с. — ISBN 978-5-8353-1005-0. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/30135 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Нестеров, С. А.  Базы данных : учебник и практикум для вузов / С. А. Нестеров. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 258 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-18107-4. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/534292 (дата обращения: 27.08.2024).
• Советов, Б. Я.  Базы данных : учебник для вузов / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский, В. Д. Чертовской. — 4-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2024. — 403 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-18479-2. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/535113 (дата обращения: 27.08.2024).
• Эрик, Р. Семь баз данных за семь недель. Введение в современные базы данных и идеологию NoSQL / Р. Эрик, Р. У. Джим. , под редакцией Ж. Картер , перевод с английского А. А. Слинкин. — Москва : ДМК Пресс, 2013. — 384 с. — ISBN 978-5-94074-866-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/58690 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Рекомендуемая дополнительная литература

• Deka, G. C. (2017). NoSQL : Database for Storage and Retrieval of Data in Cloud. Boca Raton, FL: Chapman and Hall/CRC. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1521297
• Harrison, G. (2015). Next Generation Databases : NoSQLand Big Data. [Berkeley, California]: Apress. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1170316
• Oracle PL/SQL. Для профессионалов. 6-е изд. - 978-5-496-01152-5 - Фейерштейн С., Прибыл Б. - 2015 - Санкт-Петербург: Питер - https://ibooks.ru/bookshelf/354376 - 354376 - iBOOKS
• SQL : быстрое погружение, Шилдс, У., 2023
• Арбатская, О. А. Системы управления базами данных (СУБД) : учебное пособие / О. А. Арбатская. — Москва : НИЯУ МИФИ, 2014. — 100 с. — ISBN 978-5-7262-1895-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/103224 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Базы данных : учебник для вузов, Советов, Б. Я., 2021
• Базы данных : учебник для вузов, Советов, Б. Я., 2022
• Волк, В. К. Базы данных. Проектирование, программирование, управление и администрирование / В. К. Волк. — 4-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2023. — 244 с. — ISBN 978-5-507-47243-7. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/346439 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Графовые базы данных : новые возможности для работы со связанными данными, Робинсон, Я., 2016
• Домбровская, Г. Оптимизация запросов PostgreSQL / Г. Домбровская, Б. Новиков, А. Бейликова , перевод с английского Д. А. Беликова. — Москва : ДМК Пресс, 2021. — 278 с. — ISBN 978-5-97060-963-7. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/241103 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Каминский, В. Н. Базы данных : учебное пособие / В. Н. Каминский. — Санкт-Петербург : БГТУ "Военмех" им. Д.Ф. Устинова, 2017. — 106 с. — ISBN 978-5-906920-36-2. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/121826 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Кулпеппер, П. Д. Распределенные базы данных : лабораторный практикум / П. Д. Кулпеппер, Е. Е. Ковалев. - Москва : МПГУ, 2023. - 40 с. - ISBN 978-5-4263-1243-2. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/2157539
• Мартишин, С. А. Базы данных: работа с распределенными базами данных и файловыми системами на примере MongoDB и HDFS с использованием Node.js, Express.js, Apache Spark и Scala : учебное пособие / С.А. Мартишин, В.Л. Симонов, М.В. Храпченко. — Москва : ИНФРА-М, 2024. — 235 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс]. — (Высшее образование). — DOI 10.12737/textbook_5cc063e18baca3.52928692. - ISBN 978-5-16-019845-3. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/2139860
• Многозначные СУБД и XML базы данных : монография, Филиппов В.А., Щукин Б.А., 2008
• Проектирование баз данных : учебник для вузов, Диго, С. М., 1988
• Советов, Б. Я.  Базы данных : учебник для вузов / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский, В. Д. Чертовской. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 420 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-07217-4. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/510752 (дата обращения: 27.08.2024).
• Стружкин, Н. П.  Базы данных: проектирование : учебник для вузов / Н. П. Стружкин, В. В. Годин. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 477 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-00229-4. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/511019 (дата обращения: 27.08.2024).

Авторы

• Карпова Ирина Петровна