Detail předmětu

Pokročilé databázové systémy

FIT-PDBAk. rok: 2020/2021

Předmět v širší úrovni přibližuje tyto moderní databázové systémy: NoSQL databáze v různých variantách, NewSQL databáze, temporální databáze, distribuované databáze, pokročilé relační databáze. Dále jsou diskutovány principy moderních databázových systémů, porozumění databázovému schématu a způsob práce s moderními databázovými systémy. Zmíněny jsou i principy implementace moderních databázových systémů a způsoby zpracování údajů v moderních databázových systémech.

Výsledky učení předmětu

Studenti budou schopni identifikovat postrelační DB systémy, u vybraných kategorií se budou orientovat v problematice implementace a užití takových systémů.

  • Student se naučí odborné terminologii v českém i anglickém jazyce
  • Student se zdokonalí v řešení malých projektů v malém týmu

Prerekvizity

Základy teorie relačního modelu dat. Formalizace návrhu relační databáze. Organizace dat na interní úrovni. Bezpečnost a integrita dat. Transakce. Konceptuální modelování a návrh relační databáze z konceptuálního modelu. Jazyk SQL. Prostorové, objektově-relační a XML databáze. Algoritmy pro indexování v prostorových databázích.

Doporučená nebo povinná literatura

Lecture materials (slides, scripts, etc.)
Lemahieu, W., Broucke, S., Baesens, B.: Principles of Database Management. Cambridge University Press. 2018, 780 p.
Kim, W. (ed.): Modern Database Systems, ACM Press, 1995, ISBN 0-201-59098-0
Perkins, L., Redmond, E., Wilson, J.: Seven databases in seven weeks: a guide to modern databases and the NoSQL movement. Second edition. Pragmatic Bookshelf, 2018. ISBN 978-1-68050-253-4
Dunckley, L.: Multimedia Databases: An Object-Relational Approach. Pearson Education, 2003, p. 464, ISBN 0-201-78899-3
Gaede, V., Günther, O.: Multidimensional Access Methods, ACM Computing Surveys, Vol. 30, No. 2, 1998, pp. 170-231.

Způsob a kritéria hodnocení

  • Půlsemestrální zkouška, u které neexistuje náhradní, či opravný termín.
  • Řešení 1 projektu v průběhu semestru a jeho odevzdání ve stanoveném termínu.

Podmínky zápočtu:
Student musí během semestru získat alespoň 50% bodů z možného maxima, tj. 20 bodů ze 40.
Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, či u půlsemestrální zkoušky, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Cíl

Podat širší pohled na postrelační databázové systémy (varianty NoSQL, NewSQL, temporální a distribuované) jak v jejich různorodosti tak v implementačních technikách.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky


  • Půlsemestrální zkouška - písemně, formou otázek, kde odpovědi se tvoří celou větou,
    neexistuje náhradní/opravný termín. (20 bodů)
  • Vypracování projektů - 1 projekt (vytvoření programu, dle zadání) s příslušnou dokumentací. (20 bodů)
  • Závěrečná zkouška se skládá z otázek, kde odpovědi se tvoří celou větou.
    Maximální hodnocení zkoušky je 60 bodů, přičemž pro získání bodů ze
    zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 25
    body, v opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body. Zkouška má jeden
    řádný a dva opravné termíny. Řádný termín zkoušky bude realizován
    písemnou formou, opravné termíny budou realizovány formou písemnou nebo
    kombinovanou (tedy písemně i ústně v jeden den - ráno písemná, odpoledne
    ústní část). Forma opravných termínů zkoušky bude oznámena vždy po
    vyhodnocení předchozího termínu zkoušky, přičemž kombinovaná forma
    zkoušky bude zvolena tehdy, pokud se daného termínu zkoušky bude moci
    zúčastnit nejvýše 16 studentů.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MIN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
    obor MMI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
    obor MMM , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MPV , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NBIO , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NISY , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NIDE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NCPS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSEC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NMAT , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NGRI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NNET , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NVIZ , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSEN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NMAL , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NHPC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NVER , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NEMB , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NADE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSPE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBI , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
    obor MIS , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
    obor MGM , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
    obor MSK , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NISD , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Úvod, definice postrelačních databázových systémů, rekapitulace (O-R, multimediální, XML, prostorové DB)
  2. NoSQL databáze - sloupcové a jejich indexy, grafové DB
  3. NoSQL databáze - klíč-hodnota, časové řady
  4. NoSQL databáze - agregace dat, datové sklady
  5. NewSQL databáze
  6. Sloupcové relační DB, srovnání s klasickým uložením
  7. Půlsemestrální zkouška
  8. Temporální databáze, úvod, předmět zájmu
  9. Modelování temporálních dat
  10. Algoritmy temporálních databází
  11. Distribuované databáze I
  12. Distribuované databáze II
  13. Závěr, srovnání, diskuze otevřených otázek, další typy DB (deduktivní, objektové, ...)

Cvičení odborného základu

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Demonstrační cvičení: úvod do NoSQL DB, sloupcové NoSQL DB, DB klíč-hodnota.
  2. Demonstrační cvičení: NoSQL DB + cloud - CQRS.
  3. Demonstrační cvičení: temporální databáze - úvod do temporálních databází, jazyk (A)TSQL2 a jeho interprety TimeDB2 a TSQL2lib, implementace (A)TSQL2 a problémy v temporálních databázích.

Cvičení na počítači

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  1. Úvodní počítačové cvičení a NoSQL databáze - úvod do práce s vybranými typy NoSQL databází, indexace (sloupcové, klíč-hodnota).
  2. NoSQL databáze v prostředí cloud - SŘBD CQRS, práce v prostředí cloud, využití DB tam.
  3. Temporální databáze - úvod do jazyka (A)TSQL2 pro temporální databáze, dotazování nad temporálními daty pomocí (A)TSQL2.
  4. Obhajoba projektu

Projekt

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova


  1. Navrhnout a implementovat databázi pro nějakou dobře škálovatelnou aplikaci na principu CQRS (Command and Query Responsibility Segregation), tedy operace nad daty vést primárně cestou spolehlivé relační databáze a čtení cestou vysoce škálovatelné NoSQL databáze.


eLearning