Бази даних в біомедичних інформаційно-комп'ютерних системах
Спеціальність: Біомедична інженерія (інтернет речей)
Код дисципліни: 6.163.03.E.081
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Гліненко Лариса Костянтинівна
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
– розуміти основні принципи підходу концепції бази даних, основи проектування БД і застосування систем управління базами даних в системах біоінженерії;
– знати основи організації реляційних баз даних і засоби маніпулювання реляційними даними;
– знати та вміти проектувати схему реляційної бази даних на основі побудови ER діаграм, залучення теорії нормальних форм та процедур нормалізації;
– оголошувати, визначати і звертатися до схеми реляційних бази даних в середовищі реляційних систем управління базою даних, користуючись підмножиною мови опису даних SQL і засобами QBE;
– вміти побудувати запити до реляційної бази даних за допомогою SQL і бути здатними перетворити запити реляційної алгебри у запити на SQL;
– бути здатними застосувати отримані знання для розробки реляційної бази даних у СУБД Access, забезпечити реалізацію запитів та обмежень засобами QBE та SQL;
– знати сучасні тенденції у розвитку систем бази даних, розуміти зв’язок між традиційними реляційними базами даних і новими моделями даних;
– розуміти особливості проектування та застосування медичних баз даних;
– уміти представити результати проектування БД та обґрунтувати їх в процесі дискусії із іншими студентами
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: – Інформатика біотехнічних систем
– Основи моделювання біотехнічних систем
– Інформаційні технології в біомедичній інженерії
– Інформаційні системи в біомедичній інженерії
– Основи медичних експертних систем
Короткий зміст навчальної програми: Характеристика підходу баз даних (БД). Переваги підходу БД. Незалежність за даними і за структурою. Концепція і архітектура систем баз даних. Системи управління базою даних (СУБД).
Архітектура і функції СУБД. Моделі даних і баз даних. Традиційні і розвинуті моделі дані. Мови та інтерфейси баз даних. Централізована і клієнт-серверна архітектура для СУБД. Класифікація систем управління базами даних.
Реляційна модель даних та обмеження реляційної бази даних. Реляційна алгебра та реляційне числення. Теоретико-множинні операції реляційної алгебри. Реляційні операції: SELECT, PROJECT, JOIN та DIV ISION.
Концептуальне моделювання і проектування бази даних. Моделювання за допомогою моделі «сутність-зв'язок» (ER-діаграми). Типи сутностей, набори сутностей, атрибути, ключі. Відношення, типи відношень, набори відношень, ролі та характеристики відношень. Нотації ER-діаграми.
Проектування та нормалізація баз даних. Поняття функціональних залежностей та нормалізація відношень у реляційних базах даних. Нормальні форми. Алгоритми декомпозиції відношень у проектуванні схеми реляційної бази даних.
Основи SQL. Визначення об’єктів бази даних та типів даних в SQL. Специфікація обмежень в SQL. Представлення (віртуальні таблиці) в SQL. Основні SQL-запити на вибірку даних. Запити SQL на вставку, видалення та оновлення даних.
Основи управління транзакціями. Вимоги до властивостей транзакцій. Серіалізовані графіки транзакцій. Методики управління конфліктами. Метод двофазного блокування як метод управління конфліктами. Методи відновлення БД. Медичні бази даних: типи та застосування у медицині та біоінженерії.
Методи та критерії оцінювання: • Поточний контроль: письмові звіти з лабораторних робіт, РГР, усне опитування, контрольні роботи – 40 балів (40%): виконання та захист лабораторних робіт – 10 балів; контрольні роботи – 20 балів; виконання індивідуальних завдань (РГР) – 10 балів
• Підсумковий контроль: контрольний захід, екзамен: письмово-усна форма – 60 балів (60%): письмова частина – 54 бали; усне опитування – 6 балів
Рекомендована література: 1. Берко А.Ю., Верес О.М., Пасічник В.В. Системи баз даних та знань. Книга 1. Організація баз даних та знань: навч. посібник. _ Львів: «Магнолія 2006»б 2008. – 456 с
2. Павлиш В.А., Гліненко Л.К. Основи інформаційних технологій і систем: навч. посібник / В.А.Павлиш, Л.К. Гліненко. - Львів: Видавництво львівської політехніки, 2013. - 500 с.
3. Collen Morris F. Computer Medical Databases. - London Dordrecht Heidelberg New York: Springer, 2012. – 309 р.
4. Coronel C., Morris S. Database Systems: Design, Implementation, And Management. 10th ed., 13th ed. - Cengage Learning;, 2019. – 816 p.
5. Elmasri R. Fundamentals of database systems / Ramez Elmasri, Shamkant B. Navathe.—6th ed. p. cm. – N.Y.-Addison-Wesley, Pearson, 2010. - 1200 pages.
6. Shields W. SQL QuickStart Guide: The Simplified Beginner's Guide to Managing, Analyzing, and Manipulating Data With SQL. - ClydeBank Media LLC; Illustrated edition (November 18, 2019), 247 pages
7. Kroenke D. M., Auer D. J. Database Processing: Fundamentals, Design, and Implementation (13th Edition). – Pearson, 2013.- 640 p.