Databázové a informační systémy - OPBI3I031A

• Anglický název: Database and information systems
• Zajišťuje: Katedra informačních technologií a technické výchovy (41-KITTV)
• Fakulta: Pedagogická fakulta
• Platnost: od 2023 do 2024
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 5
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
• Rozsah za akademický rok: 0 [hodiny]
• Počet míst: 16 / neurčen (neurčen)
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Další informace: https://moodle.it.pedf.cuni.cz/course/view.php?id=2059
• Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán; povolen pro zápis po webu; při zápisu přednost, je-li ve stud. plánu
• Garant: PhDr. Tomáš Jeřábek, Ph.D.
• Vyučující: PhDr. Josef Procházka, Ph.D.
• Prerekvizity : OPBI3I013A
• Je prerekvizitou pro: OPBI3I046A, OPBI3I052B, OPBI3I051B

Anotace

čeština

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)

angličtina

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)

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)

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

čeština

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)

angličtina

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

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)