Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Bazy danych
Koordynator przedmiotu:
Dr hab. inż. Maciej Grzenda, prof. PW
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria i Analiza Danych
Grupa przedmiotów:
Wspólne
Kod przedmiotu:
1120-IN000-ISP-0242
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. godziny kontaktowe – 60 h; w tym a) obecność na wykładach – 30 h b) obecność na laboratoriach – 30 h 2. praca własna studenta – 60 h; w tym a) przygotowanie do zajęć laboratoryjnych – 30 h b) przygotowanie do egzaminu (testu końcowego) – 30 h Razem 120 h, co odpowiada 4 pkt. ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1. obecność na wykładach – 30 h 2. obecność na laboratoriach – 30 h Razem 60 h, co odpowiada 2 pkt. ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1. obecność na laboratoriach – 30 h 2. przygotowanie do zajęć laboratoryjnych – 30 h Razem 60 h, co odpowiada 2 pkt. ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium30h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
.
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest przekazanie wiedzy na temat teorii i praktycznych zastosowań baz danych. Po ukończeniu kursu studenci powinni: - posiadać wiedzę wystarczającą do zaprojektowania struktury bazy danych, w tym wykonania procesu normalizacji bazy danych, - znać i prawidłowo stosować mechanizmy wymuszania spójności danych, takie jak mechanizmy zapewniania spójności referencyjnej, czy też unikalności wartości klucza, - posługiwać się językiem SQL w celu selekcji i modyfikacji zawartości bazy danych, - rozumieć i umieć zastosować przetwarzanie transakcyjne, - umieć wykorzystywać zaawansowane mechanizmy systemów zarządzania bazą danych takie, jak procedury składowane, - rozumieć sposoby zapewniania wydajności, w tym indeksy, - posiadać podstawową wiedzę na temat administracji systemów baz danych, w tym m.in. metod zapewniania bezpieczeństwa baz danych na przykładzie RDBMS Oracle, - posiadać podstawową wiedzę na temat hurtowni danych i zarządzania danymi przestrzennymi, - znać wybrane zagadnienia architektury zaawansowanego systemu RDBMS na przykładzie Oracle Database, - znać podstawowe cechy systemów Big Data oraz NoSQL.
Treści kształcenia:
Wykład: Bazy danych - definicja. Systemy zarządzania bazą danych (DBMS). Relacyjne bazy danych. Normalizacja i problem redundancji danych. Zapewnianie spójności danych – spójność referencyjna, unikalność wartości klucza. Język SQL – selekcja i modyfikacja zawartości bazy danych. Projektowanie baz danych. Przetwarzanie transakcyjne, izolacja transakcji, transakcje rozproszone. Realizacja równoległego przetwarzania transakcji – problem blokad i zarządzania izolacją. Programowanie serwerów baz danych – procedury składowane, widoki, wyzwalacze. Zapewnianie wydajności – indeksy, wykorzystanie statystyk i planów realizacji procedur, metody monitorowania wydajności. Zagadnienia bezpieczeństwa i metody konfiguracji serwerów baz danych na przykładzie RDBMS Oracle. Diagramy związków encji (entity-relationship). Wybrane zagadnienia tworzenia hurtowni danych i systemów Business Intelligence. Wybrane zagadnienia zarządzania danymi przestrzennymi. Tworzenie aplikacji baz danych - zasady projektowania i podstawowe rozwiązania architektoniczne. Dostęp do baz danych z aplikacji Java i .NET – nawiązywanie połączeń, efektywne wykonanie poleceń SQL. Wybrane zagadnienia architektury RDBMS Oracle: bazy danych, instancje, zarządzanie fizyczną organizacją danych (przestrzenie tabel, pliki), konfiguracja dostępu sieciowego, mechanizmy ochrony danych i odzyskiwania utraconych danych. Laboratorium: Systemy zarządzania bazą danych (DBMS). Relacyjne bazy danych. Normalizacja i problem redundancji danych. Zapewnianie spójności danych – spójność referencyjna, unikalność wartości klucza. Język SQL – selekcja i modyfikacja zawartości bazy danych. Projektowanie baz danych. Przetwarzanie transakcyjne, izolacja transakcji, blokady i zakleszczenia. Programowanie serwerów baz danych: procedury składowane. Indeksy i problematyka wydajności. Fizyczna organizacja danych. JDBC, kluczowe zagadnienia programowania aplikacji baz danych, w tym tworzenie kodu aplikacji klienckich. Wstęp do organizacji danych w hurtowni danych.
Metody oceny:
2-3 zadania realizowane w trakcie laboratorium (w sumie maks. 70 punktów) oraz egzamin z tematyki wykładu (maks. 30 punktów). Zaliczenie wymaga zdobycia co najmniej 51 punktów. Ocena końcowa wynika z łącznej zdobytej liczby punktów tj. 0-50 pkt: ocena dwa, 51-60: ocena trzy, 61-70: ocena trzy i pół, 71-80 ocena cztery, 81-90: ocena cztery i pół, powyżej 91pkt: ocena pięć.
Egzamin:
tak
Literatura:
1. P. Beynon-Davies, Systemy baz danych, WNT, 2003. 2. R. Kimball, M. Ross, The Data Warehouse Toolkit, Wiley, 3rd Ed., 2013. 3. M. Kleppmann, Designing Data-Intensive Applications. The Big Ideas Behind Reliable, Scalable, and Maintanable Systems, O’Reilly, 2017 (Przetwarzanie danych w dużej skali: niezawodność, skalowalność i łatwość konserwacji systemów, Helion, 2018). 4. T. Kyte, Expert Oracle Database Architecture, Apress, 3rd Ed., 2014. 5. M. Otey, D. Otey, Microsoft SQL Server 2005: podręcznik programisty, Helion, 2007. 6. S. Sumathi, S. Esakkirajan, Fundamentals of Relational Database Management Systems, Springer Berlin Heidelberg, 2007.
Witryna www przedmiotu:
.
Uwagi:
.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01
Ma ogólną teoretyczną wiedzę na temat baz danych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka W02
Zna zasady projektowania relacyjnych baz danych, ich normalizacji, zapewniania jakości danych i wydajności systemów baz danych
Weryfikacja: Egzamin, ocena wykonanych zadań w trakcie laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka W03
Zna język SQL w stopniu umożliwiającym wykonywanie kwerend oraz tworzenie i modyfikacji struktury tabel; Zna podstawowe mechanizmy zapewniane przez współczesne systemy zarządzania bazami danych
Weryfikacja: Egzamin, ocena wykonanych zadań w trakcie laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Potrafi formułować zapytania do baz danych w języku SQL w celu uzyskania oczekiwanych informacji, w tym w celu wykonania agregacji danych zgromadzonych w bazach danych
Weryfikacja: Egzamin, ocena wykonanych zadań w trakcie laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_U20, DS_U22
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, I.P6S_UK
Charakterystyka U02
Potrafi wykonywać aplikacje baz danych z wykorzystaniem standardu JDBC
Weryfikacja: Egzamin, ocena wykonanych zadań w trakcie laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_U28
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Zna i rozumie wpływ niewłaściwej organizacji bazy danych (brak normalizacji danych, brak właściwych indeksów) na brak akceptowalnej wydajności i brak spójności danych systemu informatycznego.
Weryfikacja: Egzamin, ocena wykonanych zadań w trakcie laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_K03
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KO