Бази даних в інфокомунікаційних системах
Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка
Код дисципліни: 6.172.06.E.123
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Гліненко Лариса Костянтинівна
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
- ЗК1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу;
- ЗК2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях;
- ЗК7. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями;
- ЗК8. Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми;
- ЗКІ4. Здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел;
- ЗКІЗ. Здатність до системного мислення.
фахові компетентності:
- ФК1. Здатність розуміти сутність і значення інформації у розвитку сучасного інформаційного суспільства;
- ФКС5.3. Вміння організувати і підтримувати управління даними в інфокомунікаційних системах; здатність аналізувати предметну область, спроектувати для неї реляційну базу даних; обрати відповідне програмне і апаратне забезпечення; реалізувати на ньому базу даних; забезпечити доступ та управління даними на основі реалізації SQL запитів, здійснювати адміністрування бази даних; розробляти додатки для систем інфокомунікацій
Результати навчання: У результаті 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 інформаційних системах та 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 іншими моделями даних;
– розуміти особливості проектування та застосування медичних баз даних;
– уміти представити результати проектування БД та обґрунтувати їх в процесі дискусії із іншими студентами
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
РН 1. ЗН2. Навички оцінювання, інтерпретації та синтезу інформації і даних
РН 1. ЗН11. Здатність продемонструвати знання та розуміння методології проектування, відповідних нормативних документів, чинних стандартів і технічних умов
РН 2. УМ1. Аналізувати, аргументувати, приймати рішення при розв’язанні спеці-алізованих задач та практичних проблем телекомунікацій та радіотехніки, які характеризуються комплексністю та неповною визначеністю умові
РН 2. УМ2. Застосовувати результати особистого пошуку та аналізу інформації для розв’язання задач подібного характеру в інформаційно-комп’ютерних мережах, телекомунікаційних і радіотехнічних мережах
РН 3. УМ 13. Застосовувати знання і розуміння для розв’язування задач синтезу та аналізу в інфокомунікаційних системах, які характерні обраній спеціалізації
РН 4. УМ 14. Системно мислити та застосовувати творчі здібності до формування принципово нових ідей
РН 5. АіВ2. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Програмування (за проф.. спрям.), ч. 1, 2
• Об'єктно-орієнтоване програмування
• Інфокомунікаційні мережі
• Моделювання інфокомунікаційних систем
• Основи інформаційних технологій та електронної інженерії
Короткий зміст навчальної програми: У курсі вивчаються основи концепції баз даних; етапи та підходи до їх проектування, архітектура та функції СУБД. Передбачається вивчення сучасних підходів до моделювання даних та організації баз даних, детально розглядаються основні етапи та засоби проектування реляційних баз даних, інструменти побудови інфологічної та логічної моделі бази даних. Вивчаються основи мови бази даних SQL та методи управління транзакціями; отримання знання будуть реалізовуватися в процесі виконання практичних завдань з застосування CASE–засобів та середовища сучасних СУБД.
Опис: 1. Еволюція систем збереження даних у ЕОМ. Основи концепції баз даних. Системи управління базами даних (СУБД). Архітектура і функції СУБД. Класифікація систем управління базами даних.
2. Моделювання даних в процесі створення баз даних. Класичні (ієрархічна. Мережева, реляційна) і сучасні (багатомірна, об’єктно-орієнтована, об’єктно-реляційна, документоорієнтована) моделі даних
3. Основи проектування БД. Основні етапи проектування. Проектування БД як ітераційний процес створення моделей БД. Основні підходи до проектування БД.
4. Моделювання баз даних на концептуальному рівні представлення. Інфологічна модель “сутність-зв'язок”. Представлення даних за допомогою цієї моделі. 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.
5. Основи реляційного підходу до організації БД. Базові поняття реляційного моделювання даних. Основні (фундаментальні) властивості відношень у реляційних БД. Основні характеристики та переваги реляційної моделі даних
6. Базисні засоби маніпулювання реляційними даними. Основи реляційної алгебри та реляційного числення. Операції реляційної алгебри, їх інтерпретація.
7. Проектування реляційних БД. Основи нормалізації БД. Критерії якості логічних моделей БД. Функціональні залежності. Поняття нормальної форми БД та нормалізації. 1-а, 2-а і 3-я нормальні форми, алгоритм приведення моделі БД до них. Коректність процедури нормалізації.
8. Нормальні форми вищих порядків: BCNF - нормальна форма Бойса-Кодда, 4-а та 5-а нормальні форми. Багатозначна залежність та залежність з’єднання. Алгоритм декомпозиції відношень у проектуванні схеми реляційної бази даних
9. Основи SQL. Визначення об’єктів бази даних та типів даних в SQL. Специфікація обмежень в SQL. Представлення (віртуальні таблиці) в SQL..
10. SQL-запити на вибірку даних: прості та перехресні запити, запити з обчисленнями. Нетривіальні запити. Формування вкладених запитів та їх застосування Запити SQL на модифікацію даних: вставку, видалення та оновлення даних. Додавання обмежень. Зміна і оновлення таблиць
11. Основи управління транзакціями. Вимоги до властивостей транзакцій. Серіалізовані графіки транзакцій. Методики управління конфліктами. Метод двофазного блокування як метод управління конфліктами. Методи відновлення БД..
12. Бази даних та Інтернет. Інтернет-доступ до баз даних та публікація баз даних в Інтернеті.
Методи та критерії оцінювання: Усні і письмові опитування в процесі виконання і захисту лабораторних робіт та індивідуальних завдань, контрольне і поточне тестування у ВНС, екзаменаційне тестування, виконання контрольних завдань, усне опитування під час екзамену.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК)
• Захист лабораторних робіт – 14 балів
• Індивідуальні завдання – 12 балів
• Контрольні тестування – 14 балів
• Разом за ПК - 40 балів
Екзаменаційний контроль
• Письмова компонента - 54 бали
• Усна компонента - балів
Разом за дисципліну -100 балів
Оцінки за виконання лабораторних робіт виставляються на основі визначення правильності, повноти та самостійності отриманих рішень за кожне з завдань:
- отримані результати правильні, повні і отримані самостійно – 100% від максимальної оцінки;
- отримані результати правильні, повні і отримані зі значною допомогою та коригуванням викладача – 90% від максимальної оцінки;
- отримані у роботі рішення правильні, але неповні і отримане зі значною допомогою та коригуванням викладача – 75% від максимальної оцінки;
- отримані результати містить помилки, але підхід до отримання рішення та застосування інструментів отримання рішення вірні – 50% від максимальної оцінки.
Поточне та контрольне тестування проводиться у ВНС і оцінка виставляється автоматично за всі тестові завдання. За завдання типу «есей» 100% від максимальної оцінки виставляється в режимі ручного оцінювання за повністю правильний і повний розв’язок, 85% - загалом правильний розв’язок з незначними помилками у обчисленнях; 75% - за неповний розв’язок з деякими помилками за загалом правильного підходу до рішення; 50 % - за наявності значних помилок і неповного рішення за правильного підходу; 30% - за формулювання правильного підходу без реалізації рішення.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Організація баз даних : навч. посібник / О. Г. Трофименко, Ю. В. Прокоп, Н. І. Логінова, І. М. Копитчук. 2-ге вид. виправ. і доповн. – Одеса : Фенікс, 2019. – 246 с.
2. 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», 2021. – 440 с
3. 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.
4. Берко А.Ю., Верес О.М., Пасічник В.В. Системи баз даних та знань. Книга 2. Системи управління базами даних та знань: навч. посібник. – Львів : «Магнолія-2006», 2021. – 584 с.
5. Coronel C., Morris S. Database Systems: Design, Implementation, And Management. 10th ed., 13th ed. - Cengage Learning;, 2019. – 816 p.
6. Kroenke D. M., Auer D. J. Database Processing: Fundamentals, Design, and Implementation (13th Edition). – Pearson, 2013.- 640 p.
7. Бази даних в інформаційних системах: підручник / Гайдаржи В. І., Ізварін І. В. ; Нац. техн. ун-т України "Київ. політехн. ін-т ім. Ігоря Сікорського", Відкритий міжнар. ун-т розвитку людини "Україна". - Київ : Ун-т "Україна", 2018. - 417 с
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).