Ім'я файлу: НПД БД 2017.doc
Розширення: doc
Розмір: 135кб.
Дата: 12.01.2021
Пов'язані файли:
KM_IPZ_LR-04-2020-2021_PI-59_PI-60_PI-61_IPZK-19-1.pdf


Вінницький національний технічний університет

(повне найменування вищого навчального закладу)
Кафедра програмного забезпечення

«ЗАТВЕРДЖУЮ»

Перший проректор з науково-педагогічної роботи по організації навчального процесу та його науково-методичного забезпечення

__________________Романюк О. Н.

“______”_______________2017 року

НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА ДИСЦИПЛІНИ



Бази даних

(назва навчальної дисципліни)
підготовки бакалавра
  (назва освітньо-кваліфікаційного рівня)
Галузь знань ______ 12Інформаційні технології______________

(шифр і назва напряму підготовки)

Спеціальність 121 – Інженерія програмного забезпечення___

(шифр і назва спеціальності)

ФІТКІ

Вінниця – 2017 рік

РОЗРОБЛЕНО ТА ВНЕСЕНО: кафедрою програмного забезпечення
                      (повна назва кафедри)
РОЗРОБНИКИ ПРОГРАМИ:

Романюк О.Н., д.т.н., професор

Романюк О. В., к.т.н., доцент
Програма спеціальної навчальної дисципліни «Бази даних» затверджена на засіданні кафедри програмного забезпечення

Протокол від «__» _________ 201__ року № ___
Завідувач кафедри ___________________(проф. Пєтух А.М.)

(підпис) (прізвище та ініціали)

Схвалено Методичною комісією Факультету інформаційних технологій та комп`ютерної інженерії

Протокол від «__» ______________ 201__ року № __

Голова Методичної комісії ФІТКІ _____________ (проф. Азаров О. Д.)

(підпис) (прізвище та ініціали)
Схвалено Методичною радою ВНТУ

Протокол від «____»________________20___ року № ___

Голова____________________________ (проф. Романюк О. Н.)

(підпис) (прізвище та ініціали)

Вступ

Дисципліна «Бази даних» вивчає теоретичні та прикладні аспекти проектування, розробки та адміністрування баз даних і продовжує підготовку студента за напрямом 121 «Інженерія програмного забезпечення».

Міждисциплінарні зв'язки. Дисципліна базується на знаннях, вміннях і практичних навичках, отриманих студентами при вивченні дисциплін: «Основи програмування», «Комп’ютерна дискретна математика», «Алгоритми та структури даних». Дисципліна «Бази даних» є складовою частиною циклу фундаментальних дисциплін, які забезпечують підготовку фахівців з програмної інженерії.

Програма навчальної дисципліни складається з таких змістових модулів:

  1. Основи проектування баз даних.

  2. Мови запитів, управління транзакціями та розподілені бази даних.

1 Загальні положення

1.1 Мета та задачі навчальної дисципліни

Метою вивчення дисципліни “Бази даних” є ознайомлення студентів із сучасними системами програму­вання баз даних, а також здобуття практичних навичок проектування баз даних та побудови систем управління базами даних та розробки баз даних в архітектурі клієнт-сервер.
1.2 Завдання дисципліни

Завданням курсу є поглиблення теоретичних знань, що необхід­ні для вирішення задач автоматизації обробки інформації у різних предметних областях, а також оволодіння практичними навичками використання та проектування систем управління базами даних, розробки програмних засобів збереження та маніпулювання даними.

Під час вивчення дисципліни передбачається систематична практич­на робота студентів і під керівництвом викладача, і самостійно.

Пред­метом вивчення курсу “Бази даних” є реляційна модель даних, засоби маніпулювання реляційними базами даних та засоби їх створення.

Вивчення курсу "Бази даних" передбачає цілеспрямовану роботу над вивченням спеціальної літератури, активну роботу на лекціях, лабораторних та практичних заняттях, виконання курсової роботи, самостійну роботу та виконання індивідуальних завдань.

Згідно з вимогами освітньо-професійної програми у результаті вивчення курсу "Бази даних" студенти повинні знати:

  • тенденції та перспективи розвитку систем управління базами даних;

  • моделі, що використовуються для представлення даних та знань в інформаційних системах;

  • особливості реляційних моделей баз даних та підходи до їх побудови

  • основи мови SQL у відповідності до стандартів ;

  • порядок створення СУБД;

  • принципи управління транзакціями БД

  • принципи розподілення баз даних у централізованих і децентралізованих СУБД;

  • принципи адміністрування та захисту баз даних;

  • мову побудови запитів SQL.

Студенти повинні вміти:

  • проводити аналіз проблемної області, для якої створюється база даних;

  • проектувати реляційну модель бази даних;

  • розробляти інформаційні системи та бази даних засобами MS Access, MS SQL Server;

  • розробляти інформаційні системи в архітектурі клієнт-сервер;

  • створювати програмне забезпечення для доступу до баз даних у сучасних середовищах візуального програмування;

  • здійснювати аналіз даних засобами сучасних систем управлін­ня базами даних;

  • управляти паралельним виконанням транзакцій;

  • відновлювати базу даних;

  • самостійно опановувати нові методи та технології організації баз даних та знань.


1.3 Зв'язок з іншими дисциплінами
Дисципліна базується на знаннях, вміннях і практичних навичках, отриманих студентами при вивченні дисциплін: «Основи програмування», «Комп’ютерна дискретна математика», «Алгоритми та структури даних».

3 Зміст дисципліни Бази даних
Змістовий модуль 1. Основи проектування баз даних

Тема 1. Основні поняття про бази та банки даних.

Визначення і класифікація інформаційних систем. Призначення баз даних та знань. Автоматизовані інформаційні системи на автономних файлах. Автоматизовані банки даних. Структура автоматизованого банку даних. Архітектура СКБД. Схема взаємодії колективу спеціалістів. Мова маніпулювання даними. Мова опису підсхем бази даних. Словник даних. Вимоги до банків даних. Принципи побудови банків даних. Принцип трирівневої організації даних.
Тема 2.  Інфологічна модель даних.

Основні поняття. Рівні моделей даних. Характеристика зв'язків. Типи асоціацій. Класифікація сутностей. Аналіз предметної області. Розробка універсального відношення. Розробка ER-моделі предметної області.
Тема 3.  Моделі даних.

Моделі даних. Ієрархічна модель даних. Збалансоване дерево. Діаграма Бахмана. Типові оператори маніпулювання ієрархічними даними. Переваги та недоліки ієрархічних структур. Мережна модель даних. Відмінність простої і складної мережних структур. Переваги та недоліки мережних структур. Представлення мережних структур ієрархічними. Реляційна модель даних. Правила Кодда. Степінь та кардинальне число відношення. Переваги та недоліки реляційних моделей даних.
Тема 4. Основи проектування реляційних баз даних.

Поняття ключа. Основні типи ключів. Вимоги до ключів. Основи реляційної алгебри: об'єднання, різниця, декартовий добуток, проекція і селекція. Нормалізація схем баз даних. Мета нормалізації. Властивості нормальних форм. Транзитивні залежності між атрибутами. Нормальна форма Бойса-Кодда. Етапи нормалізації. Критерії вибору нормальної форми даних.
Тема 5. Фізична організація баз даних.

Спискові структури. Послідовний розподіл пам’яті. Зв’язний розподіл пам’яті. Нелінійні зв’язкові структури. Представлення рядкових даних. Векторне представлення фізичної структури рядка з використанням дескриптора і з використанням граничного маркера. Індексні методи. Індексно-послідовний метод доступу. Індексно-послідовний метод доступу. Адресні методи. Хеш-функція. Метод відкритої адресації. Метод ланцюжків. Інвертований метод.
Тема 6. Організація баз знань.

Поняття експертних систем. Структура експертної системи. Отримання і формалізація знань. Дерево рішень задачі. Формування правил. Представлення знань із використанням логіки предикатів. Предикатні формули. Семантичні мережі. Класифікація семантичних відношень. Продукційні моделі. Зворотній ланцюжок міркувань. Подання знань із застосуванням фреймів. Структура фрейму. Стратегії пошуку в СОЗ. Карта доріг. Дерево пошуку. Пошук у глибину. Пошук у ширину Метод «піднімання вгору». Нечіткі множини в системах баз знань. Операції нечіткої фільтрації і вибору.
Змістовий модуль 2. Мови запитів, управління транзакціями та розподілені бази даних
Тема 7. Мови запитів.

Поняття запиту. Загальна характеристика мов опису запитів QBE та SQL. Вибірка даних з використанням мови QBE: вибірка даних з умовою, використання результуючих функцій, обчислення в запитах, операції додавання, видалення і модифікації. Базові оператори мови SQL та особливості їх запису. Маніпулювання даними мовою SQL. Опис даних мовою SQL. Формування запитів мовою SQL: обчислення в запитах, вибірка рядків конструкцією WHERE, сортування результатів (конструкція ORDER BY), використання вбудованих функцій, групування результатів, вкладені запити (підзапити). Процедурна мова SQL: тригери, процедури, що зберігаються.
Тема 8. Управління транзакціями.

Поняття транзакції та її властивості. Порядок виконання операцій транзакції. Проблеми управління паралельним доступом. Впорядкування та відновлення транзакцій. Методи управління паралельним доступом: методи блокувань, методи обробки взаємоблокувань, методи управління паралельним доступом з використанням часових відміток, оптимістичні методи впорядкування транзакцій. Управління паралельним виконанням транзакцій з використанням планувальника. Механізми відновлення бази даних: функції СКБД по відновленню бази даних, журнал транзакцій, створення контрольних точок, метод відкладеного оновлення, метод негайного оновлення, метод тіньового сторінкового обміну. Управління транзакціями за допомогою мови SQL.
Тема 9. Розподілені бази даних.

Концепція розподілених баз даних. Основні поняття. Принципи створення розподілених баз даних. Проектування розподіленої бази даних. Фрагментація даних в розподіленій базі даних. Реплікація даних в розподіленій базі даних. Стратегії розміщення даних в розподіленій базі даних. Управління розподіленими транзакціями. Управління паралельним доступом в розподіленому середовищі. Протоколи блокування. Протоколи з часовими відмітками. Відновлення розподілених баз даних. Протоколи двофазної фіксації транзакції та аварійного завершення. Протоколи відновлення та проведення виборів.

3. Теми лабораторних занять

  1. Створення таблиці БД в Access 2003.

  2. Створення простих та перехресних запитів на вибірку.

  3. Створення підсумкових запитів.

  4. Виконання обчислень в запитах.

  5. Робота з формами в Access 2003.

  6. Робота зі звітами в Access 2003.

  7. Налаштування СКБД MySQL та створення бази даних мовою SQL. Реалізація простих запитів мовою SQL.

  8. Реалізація складних запитів SQL: з’єднання таблиць, об’єднання запитів, підзапити.

  9. Надання привілеїв користувачам бази даних. Створення представлень та індексація полів бази даних засобами MySQL.

  10. Візуальне проектування бази даних засобами MySQLWorkbench.

  11. Створення процедур та функцій для роботи з базою даних мовою SQL.

  12. Створення та управління транзакціями.

4. Теми практичних робіт

  1. Розробка універсального відношення та ER-моделі предметної області

  2. Проектування нормалізованих відношень та виявлення початкових відношень за методом «суть-зв’язок»

  3. Нормалізація відношень методом декомпозиції та оцінка спроектованих НФБК-відношень

  4. Розробка структури СКБД та схеми даних. Опис полів розроблених таблиць

  5. Команди для маніпулювання базами даних . Команди для роботи з таблицями бази даних

  6. Типи даних мови SQL. Агрегуючі функції та оператор групування мови SQL

  7. Реалізація з’єднання таблиць, об’єднання запитів та підзапитів мовою SQL

  8. Операнди для роботи з представленнями та індексами

  9. Конструкції управління потоком, тригери та регулярні вирази мови SQL

5. Індивідуальні завдання

Робочим навчальним планом передбачена курсова робота для студентів денної та заочної форм навчання. Крім того, за рішенням кафедри студенти готують реферати з окремих тем курсу та доповіді на щорічну науково-практичну конференцію викладачів, співробітників та студентів ВНТУ.

Орієнтована тематика курсових робіт

з.п.

Тематика



База даних видачі дозвільних документів посольством країни.



База даних для інформаційного забезпечення АРМ менеджера (за прикладними областями).



База даних для системи контролю витрат сировини.



База даних інформаційної системи калькуляції собівартості продукції на підприємстві



База даних інформаційної системи контролю якості підготовки (за прикладними областями).



База даних інформаційної підсистеми планування та контролю навчального процесу на факультетах.



База даних інформаційної системи транспортної логістики підприємства.



База даних категоризації інформації з обмеженим доступом.



База даних комплектуючих комп’ютерної техніки.



База даних обліку замовлень на підприємстві (за областями)



База даних обліку навчальної літератури в бібліотеці



База даних підприємства з реалізації комп‘ютерної техніки



База даних планування навантаження викладачів



База даних руху складських запасів



База даних системи обліку робочого часу за електронними картками.



База даних системи управління запасами підприємства.



База даних собівартості монтажних робіт



База даних елементів автоматичних систем протипожежного захисту будівлі



База даних управління лізінговими операціями з транспортними засобами



База даних підсистеми вибору та реалізації комплектуючих комп’ютерної техніки



База даних інформаційної системи управління індивідуальними замовленнями підприємства (на прикладі підприємства з виготовлення меблів)



База даних управління вартістю наданих послуг поліграфічного підприємства



База даних інформаційної системи відділу кадрів виробничого підприємства



База даних автоматизованої системи управління транспортними перевезеннями



База даних управління медичними послугами територіального медичного об’єднання



База даних інформаційної підсистеми контролю поточної успішності студентів факультету



База даних автоматизованої системи реєстрації автотранспортних засобів органами міністерства внутрішніх справ.



База даних інформаційно-пошукової системи та каталогу електронних ресурсів бібліотеки



База даних виконаних робіт з ланшафтного дизайну



База даних інформаційної підсистеми контролю якості продукції підприємства (зборка та реалізації комп‘ютерної техніки) ,



База даних страхових випадків та застрахованих осіб інформаційної системи лікарняної каси



База даних інформаційної системи підприємства з продажу та ремонту мобільних телефонів



База даних елементів САУ для САПР систем життєзабезпечення житлового будинку.



База даних інформаційно–пошукової системи центру науково-технічної інформації та патентів.



База даних інформаційної підсистеми управління кадрами проектної організації (підприємства-розробника програмного забезпечення)


6. Самостійна робота

Самостійна робота передбачає самостійне вивчення окремих розділів курсу, підготовку до лабораторних та практичних занять, виконання курсової роботи.
7. Методи контролю

Поточний контроль, який здійснюється у формі фронтального, індивідуального чи комбінованого контролю знань студентів під час лабораторного заняття, тестування, колоквіумів, курсової роботи, іспиту.


8. Рекомендована література


  1. Гарсиа-Молина Г. Системы баз данных. Полный курс / Г. Гарсиа-Молина, Дж. Ульман, Дж. Уидом. - М.: «Вильямс», 2003. – 1088 с.

  2. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных, 8-е издание / К. Дж. Дейт. - М.: «Вильямс», 2005. – 1328 с.

  3. Дейт К. Руководство по реляционной СУБД DB2. - М.: Финансы и статистика, 1988. - 320 с.

  4. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. - М.: Мир, 1991. - 252 с.

  5. Грофф Дж. Р. SQL. Полное руководство / Дж. Р. Грофф, П.Н. Вайнберг, Э. Дж. Оппель. – СпБ: Вильямс, 2015. – 959 с.

  6. Исаченко А.Н. Модели данных и системы управления базами данных : пособие для студ. / А.Н. Исаченко, С.П. Бондаренко. - Минск : БГУ, 2007. 220 с.

  7. Коннолли Т. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. 3-е издание / Т. Коннолли, К. Бегг. – М.: «Вильямс», 2003. – 1440 с.

  8. Крёнке Д. Теория и практика построения баз данных. 8-е изд.— СПб.: Питер, 2003. — 800 с: ил. — (Серия «Классика computer science»).

  9. Мартин Дж. Планирование развития автоматизированных систем. - М.: Финансы и статистика, 1984. - 196 с.

  10. Мейер М. Теория реляционных баз данных. - М.: Мир, 1987. - 608 с.

  11. Наумов А.Н. Системы управления базами данных и знаний: Справочное издание / А.Н. Наумов, А.М. Вендров, В.К. Иванов и др.; Под ред. А.Н. Наумова. - М.: Финансы и статистика, 1991. - 352 с.

  12. Пасічник В. В., Резніченко В. А. Організація баз даних і знань / ВВ.Пасічник, В.А.Резніченко. - BHV, Киев, 2006. – 384 с.

  13. Райордан Р. Основы реляционных баз данных / Пер, с англ. — М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2001. — 384 с.: ил.

  14. Роб П. Системы баз данных: проектирование, реализация и управление / П. Роб, К. Коронел. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 1040 с.

  15. Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных. В 2 кн., - М.: Мир, 1985. Кн. 1. - 287 с.: Кн. 2. - 320 с.

  16. Ульман Дж. Базы данных на Паскале. - М.: Машиностроение, 1990. - 386 с.

  17. Ульман Л. MySQL / Лари Ульман. – СПб.: Питер, 2004. – 352 с.

  18. Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных. - М.: Мир, 1984. - 294 с.

  19. Хомоненко А.Д. Базы данных: Учебник для высших учебных заведений / А.Д. Хомоненко, В.М. Цыганков, М.Г.Мальцев. – СПб.: КОРОНА принт, 2004. – 736 с.

  20. Цикритизис Д., Лоховски Ф. Модели данных. - М.: Финансы и статистика, 1985. - 344 с. 

  21. Четвериков В.Н., Ревунков Г.И., Самохвалов Э.Н. Базы и бланки данных. - М.: Вісшая школа, 1993.

Інформаційні ресурси


  1. American National Standards Institute (1975). ANSI/X3/SPARC Study Group on Data Base Management Systems. Interim Report, FDT. ACM SIGMOD Bulletin, 7(2).

  2. ГОСТ 34.320-96 Межгосударственный стандарт. Информационные технологии. Система стандартов по базам данных. Концепции и терминология для концептуальной схемы и информационной базы // http://dp-beg.narod.ru/gost1.doc

скачати

© Усі права захищені
написати до нас