Database and information systems - OKBI3I031A

• Title: Databázové a informační systémy
• Guaranteed by: Katedra informačních technologií a technické výchovy (41-KITTV)
• Faculty: Faculty of Education
• Actual: from 2023
• Semester: winter
• E-Credits: 5
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:0/0, C+Ex [HS]
• Extent per academic year: 14 [hours]
• Capacity: unknown / unknown (unknown)
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: combined
• Additional information: https://moodle.it.pedf.cuni.cz/enrol/index.php?id=1964
• Note: course can be enrolled in outside the study plan; enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: PhDr. Tomáš Jeřábek, Ph.D.
• Teacher(s): PhDr. Josef Procházka, Ph.D.
• Pre-requisite : OKBI3I013A
• Is pre-requisite for: OKBI3I046A, OKBI3I052B, OKBI3I051B

Annotation

English

The aim of this subject is to introduce students to the problems of database systems, their theories and principles of database design. The course has several views on database technology, the main emphasis is on data modeling and data analysis. The course deals with various problems with access to data architecture, relational data model, ER model, normalization, data warehousing, distributed databases and knowledge bases. In the practical part, students practice their theoretical knowledge of designing and implementing database transformations of data models into relational database schema based on SQL standards. The course is also familiar with the basic operations manager database servers and their users access and other services, security and automatic data backup.

Last update: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (08.09.2022)

Czech

Cílem předmětu je objasnit studentům filozofii, principy a techniky návrhu a vývoje databázových systémů a informačních systémů založených na počítačem spravované bázi dat. Obsahem kurzu je široká problematika databázových a informačních systémů. Studenti se seznámí s nezbytnou teorií a v rámci cvičení si prakticky procvičí vybrané metody jejich analýzy a návrhu. Současně získají způsobilost v obsluze, využití a vývoji relačních databázových systémů. Obsah mj. pokrývá základní pojmy z oblasti informačních a databázových systémů, architektury zpracování dat a přístupů k nim, datové modelování se zaměřením na E-R a DFD modely, relační model databáze, pojetí a principy jazyka SQL. Nedílnou součástí předmětu je též osvojení si základních dovedností pro administraci databázového serveru vybrané platformy. Předmět navazuje na znalosti získané v předchozích předmětech Funkce a principy operačních systémů a Lokální počítačové sítě a vytváří z pohledu osvojených kompetencí podklad pro další odborné kurzy, především pak pro výuku ve studijním předmětu Vývoj a administrace databázových aplikací.

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (05.09.2019)

Descriptors

Příprava na výuku

Doba očekávané přípravy na 1 hodinu přednášky – 30 minut

Doba očekávané přípravy na 1 cvičení – 10 minut

Doba očekávané přípravy na 1 hodinu praxe – 0 hodin

Samostudium literatury (za semestr) – 10 hodin

Práce se studijními materiály (za semestr) – 5 hodin

Plnění průběžných úkolů (za semestr) – 15 hodin

 

Plnění předmětu

Seminární práce – 20 hodin

Příprava na zápočet – 10 hodin

Příprava na zkoušku a zkouška – 15 hodin

Last update: Battistová Eva, PaedDr. (08.09.2022)

Course completion requirements

• Aktivní práce v seminářích, průběžné plnění úkolů
• Obhájení kvalitní původní zápočtové práce z oblasti zaměření předmětu vytvořené samostatně ve struktuře a formě dle zadání
• Prokázání příslušné úrovně vědomostí z oblasti zaměření předmětu formou testu
• Prokázání způsobilosti v návrhu a tvorbě databázového systému a aplikace příslušných dotazů podle zadání.

Zápočet i zkouška bude realizována v aplikačním prostředí korespondujícím s výukou

Last update: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (06.09.2023)

Literature

• CODD, E. F. A Relational Model for Large Shared Data Banks. In CACM, 13, 6, June 1970.
• CONNOLY,T., BERG, C.,STRACHAN, A. Database Systems. New York: Addison-Wesley Pub. 1996.
• DATE, C. J. Relational Databases: Selected Writings. Boston: Addison Wesley Publ. Comp., 1986.
• POKORNÝ, J., VALENTA, M. Databázové systémy. Praha: ČVUT, 2013.
• ŠEDA, M.  Databázové systémy. Brno: VUT, 2002, Dostupný z URL: <http://www.uai.fme.vutbr.cz/~mseda/DBS02_BS.pdf>.
• STEPHENS, Ryan K., Ronald R. PLEW a Arie JONES. Naučte se SQL za 28 dní. Brno: Computer Press, 2010. ISBN 978-80-251-2700-1.
• KROENKE, David a David J. AUER. Databáze. Brno: Computer Press, 2015. ISBN 978-80-251-4352-0.

Studijní opory jsou k dispozici na https://moodle.it.pedf.cuni.cz/course/view.php?id=1851

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (09.09.2019)

Syllabus

English

Principles of Database Systems

• History of data processing, manual approach, mass data processing, database
• Database technology, database management systems
• Characteristics of data in databases
• Architectures DB systems, data protection, user access

Database models

1. Conceptual modeling,
2. Entity-relational conceptual model
3. Relationships between entities 1:1, 1: N, M: N

Database design

• ER diagrams, entities, relationships, identifying of keys
• Data flow diagrams (DFD)
• Data types and attributes properties

Database Normalization

• Normal forms database schemas and relationships
• Criteria for the design of a relational database schema
• Decomposition and Synthesis
• Discussion on the standardization and its importance

SQL for data manipulation

• Commands for creating databases and entities, and their elimination
• Change the name and entity type attributes
• Commands for record a change of values and eliminate
• Queries for the structure and opening a recordset
• Advanced SQL queries

Managing database server

• Important parameters of the server and their configuration
• User management database, configuration of access rights
• System functions for server management

Last update: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (06.09.2023)

Czech

Principy databázových systémů

• Historie zpracování dat, ruční přístup, zpracování hromadných dat, databáze
• Databázová technologie, systémy řízení báze dat
• Charakteristika dat v databázích
• Architektury DB systémů, ochrana dat, přístupy uživatelů

Databázové modely

• Konceptuální modelování,
• Entitně relační konceptuální model
• Relace mezi entitami 1:1, 1:N, M:N

Návrh databáze

• E-R diagramy, entity, vztahy, identifikační klíče
• Diagramy datových toků (DFD)
• Datové typy a vlastnosti atributů

Normalizace databáze

• Normální formy báze dat a schémat relací
• Kritéria pro návrh relačního schématu databáze
• Dekompozice a syntéza
• Diskuse k normalizaci a její význam

Jazyk SQL pro manipulaci s daty

• Příkazy pro vytvoření databáze a entit a jejich odstranění
• Změna názvu entity a typu atributů
• Příkazy pro záznam a změnu a odstranění hodnot
• Dotazy pro vypsání struktury a sady záznamů

Pokročilé SQL dotazy

• Použití agregačních klauzulí pro selekci a řazení dat
• Agregační funkce a funkce pro práci s datumem a časem
• Spojování tabulek pomocí operací JOIN
• Optimalizace výkonu databáze, optimalizované dotazy
• Šifrování a jeho využití při uchování a výměně dat

Správa databázového serveru

• Důležité parametry serveru a jejich konfigurace
• Správa uživatelů databází, konfigurace přístupových práv
• Systémové funkce pro správu serveru

Last update: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (06.09.2023)

Learning resources

Pro podporu studia bude využit LMS Moodle dostupný na https://moodle.it.pedf.cuni.cz/. Klíč k zápisu bude sdělen při prvním setkéní a paralelně zaslán účastníkům kurzu prostřednictvím SIS.

Last update: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (07.09.2023)

Learning outcomes

Studenti:

• Definují základní pojmy z oblasti databázových a informačních systémů, jako jsou datový model, relační model, SQL a E-R diagram.
• Vysvětlí principy architektury databázových systémů a popíší rozdíly mezi různými databázovými modely.
• Sestaví SQL dotazy pro vytváření, úpravu a mazání databází a dat v tabulkách. Navrhnou E-R diagramy pro různé datové struktury.
• Analyzují relační schéma databáze na základě zadaných požadavků, včetně procesu normalizace, optimalizace a dekompozice schémat.
• Vytvoří funkční databázový systém a pro specifický případ použití, včetně implementace pokročilých SQL dotazů a správy uživatelských práv.
• Posoudí návrh databázového systému z hlediska efektivity normalizace a bezpečnosti dat. Obhájí vlastní návrh informačního systému na zvolené téma.

 

Last update: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (19.09.2024)