Detail předmětu

Pokročilé databázové systémy

FIT-PDBAk. rok: 2017/2018

Předmět v širší úrovni přibližuje tyto moderní databázové systémy: objektově-relační databáze, deduktivní databáze, prostorové databáze, temporální databáze, XML databáze, pokročilé relační databáze. Dále jsou diskutovány principy moderních databázových systémů, porozumění databázovému schématu a způsob práce s moderními databázovými systémy. Zmíněny jsou i principy implementace moderních databázových systémů a způsoby zpracování údajů v moderních databázových systémech.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář

Zajišťuje ústav

Ústav informačních systémů (UIFS)

Výsledky učení předmětu

Studenti budou schopni identifikovat postrelační DB systémy, u vybraných kategorií se budou orientovat v problematice implementace a užití takových systémů.

  • Student se naučí odborné terminologii v českém i anglickém jazyce
  • Student se zdokonalí v řešení malých projektů v malém týmu

Prerekvizity

Základy teorie relačního modelu dat. Formalizace návrhu relační databáze. Organizace dat na interní úrovni. Bezpečnost a integrita dat. Transakce. Konceptuální modelování a návrh relační databáze z konceptuálního modelu. Jazyk SQL.

Způsob a kritéria hodnocení

Student musí během semestru získat alespoň 50% bodů z možného maxima, tj. 20 bodů ze 40.
Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, či u půlsemestrální zkoušky, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    1. Úvod, definice postrelačních databázových systémů, vymezení pojmů
    2. Objektově-relační databáze, standard SQL/99
    3. Prostorové databáze, úvod, předmět zájmu
    4. Modelování prostorových dat
    5. Dotazování v prostorových databázích
    6. Algoritmy prostorových databází
    7. XML databáze
    8. Temporální databáze, úvod, předmět zájmu
    9. Modelování temporálních dat
    10. Algoritmy temporálních databází
    11. Deduktivní databáze, úvod, předmět zájmu
    12. Modely a implementační techniky v deduktivních databází
    13. Závěr, srovnání, diskuze otevřených otázek, NoSQL

    Osnova numerických cvičení:
    1. Demonstrační cvičení: úvod do Javy, JDBC a multimediální databáze - úvod do jazyka Java, Java Database Connectivity (JDBC); uložení multimédií v Oracle Multimedia/interMedia, práce s multimédii vč. vyhledávání.
    2. Demonstrační cvičení: prostorové a XML databáze - úvod do prostorových databází a Oracle Locator/Spatial, uložení dat v Oracle Locator/Spatial, indexování, dotazování prostorových dat v Oracle a JDBC; úvod do XML databází, definice XML dat a jejich uložení v Oracle, dotazování XML dat v Oracle a přes JDBC.
    3. Demonstrační cvičení: temporální a deduktivní databáze - úvod do temporálních databází, jazyk (A)TSQL2 a jeho interprety TimeDB2 a TSQL2lib, implementace (A)TSQL2 a problémy v temporálních databázích; úvod do deduktivních databází, databáze XSB, definice a dotazování dat v Datalogu, standardní predikáty.

    Osnova počítačových cvičení:
    1. Úvodní počítačové cvičení a multimediální databáze - úvod do jazyka Java a práce s databázovým systémem Oracle pomocí JDBC; práce s multimediální databází v Oracle Multimedia (připojení před JDBC, vkládání dat do databáze a získání dat z databáze, podobnostní vyhledávání obrazových dat).
    2. Prostorové a XML databáze - tvorba prostorových databází pomocí Oracle Locator/Spatial, uložení prostorových dat a jejich indexování, dotazování nad prostorovými daty; tvorba XML databází v Oracle, dotazování XML dat uložených v Oracle a přes JDBC.
    3. Temporální a deduktivní databáze - úvod do jazyka (A)TSQL2 pro temporální databáze, dotazování nad temporálními daty pomocí (A)TSQL2; úvod do deduktivních databází, definice dat v podobě explicitně a odvoditelně uložených predikátů v databázi XSB, dotazování v deduktivní databázi.
    4. Obhajoba projektu

    Osnova ostatní - projekty, práce:
    1. Vytvoření a demonstrace vlastností databáze v postrelačním databázovém systému (použit prostorový, multimediální, temporální, či deduktivní DBS, nebo jejich kombinaci)

Učební cíle

Podat širší pohled na postrelační databázové systémy (objektově-relační, prostorové, deduktivní, temporální, XML a multimediální) jak v jejich různorodosti tak v implementačních technikách.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

  • Půlsemestrální zkouška - písemně, formou otázek, kde odpovědi se tvoří celou větou, neexistuje náhradní/opravný termín. (20 bodů)
  • Vypracování projektů - 1 projekt (vytvoření programu, dle zadání) s příslušnou dokumentací. (20 bodů)
  • Závěrečná zkouška se skládá z otázek, kde odpovědi se tvoří celou větou. Maximální hodnocení zkoušky je 60 bodů, přičemž pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 25 body, v opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body. Zkouška má jeden řádný a dva opravné termíny. Řádný termín zkoušky bude realizován písemnou formou, opravné termíny budou realizovány formou písemnou nebo kombinovanou (tedy písemně i ústně v jeden den - ráno písemná, odpoledne ústní část). Forma opravných termínů zkoušky bude oznámena vždy po vyhodnocení předchozího termínu zkoušky, přičemž kombinovaná forma zkoušky bude zvolena tehdy, pokud se daného termínu zkoušky bude moci zúčastnit nejvýše 16 studentů.

Základní literatura

Kim, W. (ed.): Modern Database Systems, ACM Press, 1995, ISBN 0-201-59098-0 Melton, J.: Advanced SQL: 1999 - Understanding Object-Relational and Other Advanced. Morgan Kaufmann, 2002, p. 562, ISBN 1-558-60677-7 Shekhar, S., Chawla, S.: Spatial Databases: A Tour, Prentice Hall, 2002/2003, p. 262, ISBN 0-13-017480-7 Dunckley, L.: Multimedia Databases: An Object-Relational Approach. Pearson Education, 2003, p. 464, ISBN 0-201-78899-3 Gaede, V., Günther, O.: Multidimensional Access Methods, ACM Computing Surveys, Vol. 30, No. 2, 1998, pp. 170-231.

Doporučená literatura

Kim, W. (ed.): Modern Database Systems, ACM Press, 1995, ISBN 0-201-59098-0 Melton, J.: Advanced SQL: 1999 - Understanding Object-Relational and Other Advanced. Morgan Kaufmann, 2002, p. 562, ISBN 1-558-60677-7 Shekhar, S., Chawla, S.: Spatial Databases: A Tour, Prentice Hall, 2002/2003, p. 262, ISBN 0-13-017480-7 Dunckley, L.: Multimedia Databases: An Object-Relational Approach. Pearson Education, 2003, p. 464, ISBN 0-201-78899-3

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MMI , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MBI , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor MSK , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MMM , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MBS , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MPV , 0 ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MIS , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor MIN , 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MGM , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář

Osnova

  1. Úvod, definice postrelačních databázových systémů, vymezení pojmů
  2. Objektově-relační databáze, standard SQL/99
  3. Prostorové databáze, úvod, předmět zájmu
  4. Modelování prostorových dat
  5. Dotazování v prostorových databázích
  6. Algoritmy prostorových databází
  7. XML databáze
  8. Temporální databáze, úvod, předmět zájmu
  9. Modelování temporálních dat
  10. Algoritmy temporálních databází
  11. Deduktivní databáze, úvod, předmět zájmu
  12. Modely a implementační techniky v deduktivních databází
  13. Závěr, srovnání, diskuze otevřených otázek, NoSQL

Cvičení odborného základu

6 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář

Osnova

  1. Demonstrační cvičení: úvod do Javy, JDBC a multimediální databáze - úvod do jazyka Java, Java Database Connectivity (JDBC); uložení multimédií v Oracle Multimedia/interMedia, práce s multimédii vč. vyhledávání.
  2. Demonstrační cvičení: prostorové a XML databáze - úvod do prostorových databází a Oracle Locator/Spatial, uložení dat v Oracle Locator/Spatial, indexování, dotazování prostorových dat v Oracle a JDBC; úvod do XML databází, definice XML dat a jejich uložení v Oracle, dotazování XML dat v Oracle a přes JDBC.
  3. Demonstrační cvičení: temporální a deduktivní databáze - úvod do temporálních databází, jazyk (A)TSQL2 a jeho interprety TimeDB2 a TSQL2lib, implementace (A)TSQL2 a problémy v temporálních databázích; úvod do deduktivních databází, databáze XSB, definice a dotazování dat v Datalogu, standardní predikáty.

Cvičení na počítači

6 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář

Osnova

  1. Úvodní počítačové cvičení a multimediální databáze - úvod do jazyka Java a práce s databázovým systémem Oracle pomocí JDBC; práce s multimediální databází v Oracle Multimedia (připojení před JDBC, vkládání dat do databáze a získání dat z databáze, podobnostní vyhledávání obrazových dat).
  2. Prostorové a XML databáze - tvorba prostorových databází pomocí Oracle Locator/Spatial, uložení prostorových dat a jejich indexování, dotazování nad prostorovými daty; tvorba XML databází v Oracle, dotazování XML dat uložených v Oracle a přes JDBC.
  3. Temporální a deduktivní databáze - úvod do jazyka (A)TSQL2 pro temporální databáze, dotazování nad temporálními daty pomocí (A)TSQL2; úvod do deduktivních databází, definice dat v podobě explicitně a odvoditelně uložených predikátů v databázi XSB, dotazování v deduktivní databázi.
  4. Obhajoba projektu

Projekt

14 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář