Розробники та рецензенти
Заклад вищої освіти:
Компанія-рецензент 1:
Компанія-рецензент 2:
Валідація:
Розробник навчальної програми:
Андрій Гордєєв - д.т.н., професор кафедри мультимедійних систем і технологій
Базова інформація
Шифр та назва спеціальності:
126 - Інформаційні системи та технологіїНазва освітньо-наукової програми
Технології електронних мультимедійних виданьНазва дисципліни
Проектування баз даних та баз знаньВид дисципліни
ОсновнаБлок дисципліни
Обробка данихКількість студентів
30Курс/Семестр
8Загальна інформація про дисципліну
Анотація
Дисципліна "Проектування баз даних та баз знань" є методологічною основою для опанування студентами технологій і методів розробки баз даних типів SQL та NoSQL, а також отримання практичних навичок додавання їх у web-застосунки.Анотація
Формування у студентів теоретичних знань з архітектури баз даних та баз знань, їх принципів організації та особливостей використання.Анотація
Лекції, лабораторні роботи, самостійна робота. Підсумковий контроль – іспитРозподіл часу
Загальний обсяг (кредитів): 4; Лекції (занять): 16; Лабораторні (занять): 20; Практичні (занять): 0; Самостійна робота (годин): 84
Попередні дисципліни
Інформатика та комп’ютерна техніка, Програмування засобів мультимедіа, Основи проектування WEB видань, Системи керування вмістом (CMS)Матеріально-технічне та програмне забезпечення дисципліни
середовищі MS Visual Studio, MS SQL Server, MS Management Studio, OpenServer Basic, DBeaverСтруктура дисципліни
| Теоретична складова Назва, перелік питань або анотація лекції | Годин | Практична складова Опис та приклад завдання, а також посилання на методичні матеріали | Годин | Інструменти, засоби та технології | ||||||||||||||
| Тема 1 – Реляційні бази даних | ||||||||||||||||||
| Системи управління базами даних: Класифікація інформаційних систем. Архітектура інформаційної системи. Системи управління базами даних. Способи розробки та виконання програм. Схема обміну даними при роботі з СУБД. Етапи проектування баз даних. Новий зміст розділу: Поняття баз даних. Моделі і типи даних. Системи управління базами даних. Етапи проектування баз даних. Нормалізація баз даних. Сутність реляційної бази даних. | 2 | |||||||||||||||||
| Реляційні бази даних: Моделі і типи даних. Сутність реляційної бази даних. Створення ключів для зв'язку відносин. Види зв'язків між таблицями. Проблеми проектування баз даних. Метод нормальних форм. Забезпечення цілісності даних. Новий зміст розділу: Види зв'язків між таблицями. Створення ключів для зв'язку відносин. Забезпечення цілісності даних. | 2 | |||||||||||||||||
| Мова структурованих запитів SQL: Теоретичні мови запитів. Мова запитів SQL. Вибірка даних - оператор SELECT. Отримання підсумкових значень. Об'єднання таблиць. Угруповання записів і функція COUNT(). Редагування, оновлення та видалення даних. Новий зміст розділу: Теоретичні мови запитів. Мова запитів SQL. Оператори визначення даних DDL. Оператори визначення даних DDL. Оператори маніпулірования даними DML. Операції об'єднання та групування. | 2 | Лабораторна робота 1 Створення бази даних у СУБД Microsoft SQL Server https://docs.google.com/document/d/1rk-hvNRc3LKiB8_T3ZMhxS1xATDkSzYh/edit?usp=sharing&ouid=112428928498893971546&rtpof=true&sd=true Лабораторна робота 2 Створення запитів до бази даних https://docs.google.com/document/d/1ghgrqU90pelN6G3dBK9fDNEX7ZaaiEpk/edit?usp=sharing&ouid=112428928498893971546&rtpof=true&sd=true Лабораторна робота 3 Отримання підсумкових значень https://docs.google.com/document/d/1dwXNB70yI7iFB7s5cmwS9QHC1BGDxJnV/edit?usp=sharing&ouid=112428928498893971546&rtpof=true&sd=true Лабораторна робота 4 Об'єднання таблиць https://docs.google.com/document/d/1JiCdHZumbVRaXG2AmEO-bqN84u3qXEmc/edit?usp=sharing&ouid=112428928498893971546&rtpof=true&sd=true | 2 2 2 2 | Microsoft SQL Server MS Management Studio Microsoft SQL Server MS Management Studio Microsoft SQL Server MS Management Studio Microsoft SQL Server MS Management Studio | ||||||||||||||
| Технологія роботи з базами даних на платформі .NET Framework: Архітектура ADO.NET. Підключення бази даних. Отримання даних. Об’єкт SqlCommand. Асинхронне виконання команд. Виконання пакетних запитів. Автономна частина архітектури ADO.NET. Ключі, відносини і обмеження. Новий зміст розділу: Створення та управління базами даних у додатках на платформі .NET: Вступ до Entity Framework. Встановлення та налаштування проекту. Створення моделей даних. Робота з даними (CRUD-операція). Використання LINQ для запитів. | 2 | Лабораторна робота 5 Створення додатку «Комп'ютерна фірма» для роботи з даними за допомогою технології ADO.NET https://docs.google.com/document/d/11T7iss5W_dKmDB6YFEf3qQYzgtSbPjAc/edit?usp=sharing&ouid=112428928498893971546&rtpof=true&sd=true Лабораторна робота 6 Підключення додатку «Комп'ютерна фірма» до бази даних за допомогою ADO.NET https://docs.google.com/document/d/1-VgO_4EUiW140dlZUZGwGO3XWResClXh/edit?usp=sharing&ouid=112428928498893971546&rtpof=true&sd=true | 2 2 | Visual Studio. SQL Server Express LocalDB Visual Studio. SQL Server Express LocalDB. | ||||||||||||||
| Транзакції. Тригери. Індекси: Введення в транзакції. Тригери. Типи тригерів. Індекси. Фізична структура кластерізованих індексів. Структура некластерізованого індексу. | 2 | |||||||||||||||||
| Тема 2 – Документоорієнтовані бази даних | ||||||||||||||||||
| Проектування баз знань: Моделі та концепції проектування баз знань. Структура баз знань. Моделі знань. Елементи інтелектуальних систем. Експертні системи. Класи експертних систем та формалізація бази знань. Системи підтримки прийняття рішень. Новий зміст розділу: Концепція NoSQL баз даних: Основні характеристики баз даних NoSQL. Відмінності від реляційних баз даних. Типи NoSQL баз даних: Бази даних "ключ-значення" (наприклад, Redis, DynamoDB); Документно-орієнтовані бази даних (наприклад MongoDB); Стовпцеві бази даних (наприклад, Apache Cassandra); Графові бази даних (наприклад, Neo4j). Переваги та недоліки NoSQL баз даних. | 2 | Лабораторна робота 7 Концептуальне проектування баз даних https://docs.google.com/document/d/1xYG3QfI-1djBNufNabrH5GduwFUfgxXI/edit?usp=sharing&ouid=112428928498893971546&rtpof=true&sd=true Лабораторна робота 8 Підключення бази даних SQL до WEB -сторінки за допомогою технології РНР https://docs.google.com/document/d/1oavusKIz1KxesJItPBA15wMt_S1nFKSn/edit?usp=sharing&ouid=112428928498893971546&rtpof=true&sd=true | 2 2 | Microsoft SQL Server MS Management Studio OpenServer Basic | ||||||||||||||
| Документно-орієнтована модель даних MongoDB: Історія створення mongodb. Місце mongodb в екосистемі баз даних. Встановлення mongodb. Підключення до бази даних. Адміністрування бази даних. Новий зміст розділу: Визначення та історія розвитку MongoDB. Архітектура MongoDB. Основні компоненти MongoDB. Використання мови запитів MongoDB для фільтрації та агрегації даних. Принципи створення індексів для покращення продуктивності запитів. Переваги та недоліки використання MongoDB. Сценарії використання MongoDB. | 2 | Лабораторна робота 9 Створення документоорієнтованої бази даних MongoDB та підключення її до веб-сторінки (у розробці) | 4 | Node.js Visual Studio Code DBeaver | ||||||||||||||
| Маніпулювання даними в MongoDB: Підключення до бази даних. Додавання та отримання даних. Видалення документів. Відновлення документів. Проекція. Сортування. Оператори вибірки. Новий зміст розділу: Використання штучного інтелекту (ШІ) для створення та управління базами даних: Складність обробки великих обсягів даних. Взаємозв'язок між ШІ та базами даних. Використання генеративного ШІ для автоматичного створення запитів. Використання алгоритмів машинного навчання для прогнозування і оптимізації запитів (наприклад, Scopus AI, Web of Science). Технології та інструменти ШІ для роботи з базами даних: IBM Watson - аналітика та обробка природної мови; Microsoft Power BI - візуалізація даних і прогнозна аналітика; Tableau - інтерактивна візуалізація даних. | ||||||||||||||||||
Теми та завдання для самостійної роботи
| Назва та опис завдання | Методи контролю та критерії оцінювання | Годин | |||||||||||||||
| Сучасні видавничі інформаційні системи: Дайте визначення поняття інформаційної системи. Що являє собою банк даних, і які компоненти входять в його складу? Яке призначення СУБД? Перерахуйте функції адміністратора бази даних. Охарактеризуйте архітектуру клієнт-сервер і назвіть варіанти її реалізації, вкажіть переваги і недоліки. Зобразіть структуру інформаційної системи з файл-сервером. Зобразіть структуру інформаційної системи з сервером баз даних. Охарактеризуйте основні види програм, що відносяться до СУБД. | Опитування | 10 | |||||||||||||||
| Моделі і типи даних: Перерахуйте класичні та сучасні моделі уявлення даних. Вкажіть переваги і недоліки ієрархічної моделі даних. Як організовується фізичне розміщення даних в БД ієрархічного типу? Охарактеризуйте мережеву модель даних. Охарактеризуйте реляційну модель даних. У чому відмінність між постреляційної і реляційної моделі даних? Вкажіть переваги і недоліки постреляційної моделі. Охарактеризуйте багатовимірну модель даних. Назвіть і поясніть сенс операцій, здійснених над даними в разі багатовимірної моделі. | Опитування | 10 | |||||||||||||||
| Реляційні бази даних: Створення реляційної системи даних Сутність реляційної бази даних Створення ключів для зв'язку відносин Види зв'язків між таблицями. Реляційні системи управління базами даних: SQLITE, MYSQL, POSTGRESQL. | Опитування | 10 | |||||||||||||||
| Проектування баз даних. Нормалізація: Назвіть підходи до проектування структур даних. У чому полягає надмірне і не надлишкове дублювання даних? Назвіть і охарактеризуйте основні види аномалій. Як формується вихідне відношення при проектуванні БД? Наведіть приклади явної і неявної надмірності. Назвіть основні види залежностей між атрибутами відношень. Наведіть приклади функціональної і часткової функціональної залежностей. Наведіть приклади відносин з залежними атрибутами. Охарактеризуйте нормальні форми. | Опитування | 10 | |||||||||||||||
| Концептуальна модель бази даних. Побудова ER-діаграм: Перерахуйте основні поняття методу сутність-зв'язок. Охарактеризуйте поняття ключа сутності. Що являють собою діаграми ER-екземплярів і діаграми ER-типу. Що визначає ступінь зв'язку між сутностями? Яким може бути клас приналежності? Назвіть етапи проектування бази даних. Покажіть, що отримані в прикладному прикладі з розділу відносини знаходяться в нормальній формі Бойса - Кодда. | Опитування | 10 | |||||||||||||||
| Мова запитів по зразку QBE та мова структурованих запитів SQL: Дайте загальну характеристику теоретичних мов запитів. Охарактеризуйте мову QBE. Дайте визначення поняття елемента прикладу і наведіть приклад його використання в шаблоні запиту на вибірку. Назвіть передбачувані напрямки вдосконалення мови QBE в сучасних СУБД. Створення та призначення мови запитів SQL Схема роботи з базою даних в SQL Редагування, оновлення та видалення даних | Опитування | 10 | |||||||||||||||
| Технологія роботи з базами даних на платформі .NET Framework: Які основні математичні поняття полягають в основі опису поворотів, відображень, трансляції і масштабування ? Поясніть загальні риси й особливості організації OpenGL, DirectX, Managed DirectX, WPF, XNA Framework. Поясніть особливості використання об'єктної моделі XNA.Graphics. | Опитування | 10 | |||||||||||||||
| Документоорієнтовані бази даних: Що таке документоорієнтована база даних, і чим вона відрізняється від реляційної бази даних? Які типи даних можуть зберігатися в документоорієнтованих базах даних? Які основні переваги використання документоорієнтованих баз даних у порівнянні з реляційними? Назвіть популярні приклади документоорієнтованих баз даних та їх основні особливості. У чому полягають особливості структури даних у документоорієнтованих базах даних? Що таке BSON, і чому він використовується в документоорієнтованих базах даних, таких як MongoDB? Як у документоорієнтованих базах даних здійснюється організація та доступ до даних без використання таблиць? Які обмеження існують при проектуванні документів у документоорієнтованих базах даних? Які методи індексації застосовуються в документоорієнтованих базах даних для оптимізації пошуку? У яких випадках документоорієнтована база даних може бути кращою за реляційну? | Опитування | 14 | |||||||||||||||
Проєкт
Не передбачено
Рекомендовані джерела інформації та навчальні матеріали
| Основні | ||||||||||||||||||
| № | Назва | До теми (вказати номер) | ||||||||||||||||
| 1 | Проєктування баз даних та баз знань. Конспект лекцій для студентів спеціальності 186 "Видавництво та поліграфія" першого (бакалаврського) рівня [Електронний ресурс] / А. С. Гордєєв; Харківський національний економічний університет ім. С. Кузнеця. — Електрон. текстові дан. (2,41 МБ). — Харків : ХНЕУ ім. С. Кузнеця, 2022. — 179 с. http://repository.hneu.edu.ua/handle/123456789/29425 | 1-6 | ||||||||||||||||
| 2 | Оньйон Ф. Основи ASP.NET із прикладами на C#/Ф. Оньйон. - Київ: Діалектика, 2019 - 304 с. | 4 | ||||||||||||||||
| 3 | MongoDB Підручник - https://w3schoolsua.github.io/mongodb/index.html#gsc.tab=0 | 7-8 | ||||||||||||||||
| Додаткові | ||||||||||||||||||
| № | Назва | До теми (вказати номер) | ||||||||||||||||
| 1 | Бакаєв А. А. Методи організації та обробки баз знань/А. А. Бакаєв. - Київ: Наукова думка, 2018. - 148 с. | 1-8 | ||||||||||||||||
| 2 | Дейт До. Дж. Введення в системи баз даних/К. Дж. Дейт. - 8-е вид. - Київ: Діалектика, 2020. - 1328 с. | 1-8 | ||||||||||||||||
Контрольні заходи
| КОНТРОЛЬНІ ЗАХОДИ | |||||||||||||||||||
| № | Назва та опис | Методи контролю та критерії оцінювання | |||||||||||||||||
| 1 | Залік | Тестування | |||||||||||||||||
Результати навчання
Отримання навичок застосування теорії та методів розробки баз даних. Здатність застосовувати відповідні системи управління базами даних для вирішення завдань мультимедійного видавництва. Отримання знань з розробки баз знань для управління метаданими, тобто збором, зберіганням, пошуком і видачею знань. Знаходити, оцінювати й використовувати інформацію з різних джерел, необхідну для вирішення теоретичних і практичних завдань видавництва і поліграфії.
Зв'язок з ринком праці
Спеціальність/професія, підготовці до діяльності в якій читається курс:
Спеціаліст по роботі із данимиПосилання на вакансії (понад 3),
Перелік компетентностей із вказаних як вимоги до вакансії, які набувають студенти, в процесі проходження дисципліни.
- Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
- Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях
- Здатність приймати обґрунтовані рішення
- Здатність спілкуватися з представниками інших професійних груп різного рівня (з експертами з інших галузей знань/видів економічної діяльності)
- Здатність здійснення безпечної діяльності
- Здатність зберігати та примножувати моральні, культурні, наукові цінності і досягнення суспільства на основі розуміння історії та закономірностей розвитку предметної області, її місця у загальній системі знань про природу і суспільство та у розвитку суспільства.
Інструменти оцінювання результатів навчання за дисципліною
-