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.
Poslední úprava: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (05.09.2019)
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.
Poslední úprava: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (08.09.2022)
Deskriptory
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
Poslední úprava: Battistová Eva, PaedDr. (08.09.2022)
Literatura
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.
Poslední úprava: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (05.09.2019)
Sylabus -
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
Poslední úprava: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (07.09.2023)
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
Conceptual modeling,
Entity-relational conceptual model
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
Poslední úprava: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (07.09.2023)
Podmínky zakončení předmětu
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
Poslední úprava: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (07.09.2023)
Studijní opory
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.
Poslední úprava: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (07.09.2023)
Výsledky učení
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.
Poslední úprava: Procházka Josef, PhDr., Ph.D. (19.09.2024)
