Програма по дисциплината: " база от данни" включена в учебния план на специалността: " компютърни системи и технологии"

УТВЪРДИЛ:

/доц. д-р инж. Д. Петров/

УЧЕБНА ПРОГРАМА

по дисциплината: “БАЗА ОТ ДАННИ”

включена в учебния план на специалността:

“КОМПЮТЪРНИ СИСТЕМИ И ТЕХНОЛОГИИ”

образователно-квалификационна степен: “БАКАЛАВЪР”

Професионална квалификация: Компютърен инженер

Професионално направление: “КОМУНИКАЦИОННА И КОМПЮТЪРНА ТЕХНИКА”

Катедра : “КОМПЮТЪРНИ СИСТЕМИ И ТЕХНОЛОГИИ”

Габрово, 2002 г.

ИЗВАДКИ ОТ УЧЕБНИЯ ПЛАН

Вид	Вид на обучението
на	Редовно			Задочно
занятията	Семестър	Хорариум,часа		Семестър	Хорариум,часа
		седмич-но	общо		седмич-но	общо
Лекции	7	3	45	6	-	15
Практически занятия	7	2	30	6	-	12
Семинарни упражнения		-	-		-	-
Курсов проект	8	-	-	-	-	-

А Н О Т А Ц И Я
Предмет на дисциплината са базите от данни, като основа на съвременните автоматизирани информационни системи.

Курсът има за цел да създаде умения и практически навици у студентите за използване на бази от данни и за проектиране и поддържане на информационни системи с бази от данни.

Обучението има теоретико-приложен характер, като се отчита спецификата на специалността Компютърни системи и технологии. Отчетени са входните връзки с дисциплината "Програмиране и използване на компютрите" и изходните връзки с дисциплините “Информационни системи” и “Разпределени системи”.

Основната цел на обучението е студентите да бъдат подготвени като проектанти на системи с бази от данни и като администратори на такива системи. За изпълнение на курсовия проект са подготвени методически пособия и методика за проектиране на релационни бази от данни.

Хорариум на модула 18 (7) часа: лекции 10 (4) часа,

лабораторни упражнения № 1,2,3,4 - 8 (3) часа

Тема 1.1. Бази от данни и тяхното приложение

Информационнни системи с база от данни. Предметна област. Потребители на базите от данни. Базов подход. Системи с база от данни.

2 часа / 1 час

Тема 1.2. Системи за управление на бази от данни.

Дефиниция за база от данни. Система за управление на база от данни (СУБД) Съставни части на СУБД. Класове на СУБД.

1 час/ 0.5 часа

Тема 1.3. Модели на данните

Ограничения за съответствие между предметната област и проектираната за нея система с база от данни.

1 час / 0.5 часа

Тема 1.4. Модели на данните

Мрежов модел на данните. Организация на данните. Елемент на данните, агрегат, запис, групово отношение. Операции над данните. Диаграма на Бахман. Йерархичен модел на данните. Организация на данните. Операции над данните. Релационен модел на данните. Операции над релационните данни. Обектно-ориентирани модели.

2 часа / 0.5 часа

Тема 1.5. Логически основи на базите от данни

Основни понятия: кортежи, атрибути, домейни, кардиналност и степен на релациите. Фундаментални свойства на релациите

2 часа / 1 час

Тема 1.6. Характеристики на данните

Индивидуални и общи характеристики на данните. Интегритет на данните. Интегритет по същности. Референциални ограничения за интегритета. Правила за запазване на интегритета на данните.

2 часа / 0.5 часа

1

2

3

Модул 2. ПРОЕКТИРАНЕ НА БАЗИТЕ ОТ ДАННИ

Хорариум на модула 18 (8): лекции 12 (5) часа,

лабораторни упражнения № 5,6 - 6 (3) часа

Тема 2.1. Аномалии в релациите. Функционални зависимости

Възможни аномалии. Функционални зависимости. Аксиоми на Армстронг за функционалните зависимости. Следствия от аксиомите на Армстронг.

2 часа / 1 час

Тема 2.2. Нормализация на релациите

Общи принципи на нормализацията. Правила за декомпозиция на релациите. Първа нормална форма. Функционални зависимости. Пълна функционална зависимост. Втора нормална форма. Транзитивна зависимост. Трета нормална форма. Нормална форма на Бойс-Код.

2 часa / 1 час

Тема 2.3. Основни стъпки на методиката за проектиране на релационни бази от данни

Основни положения на методиката за проектиране на база от данни. Съставяне на глобален списък на атрибутите. Определяне на първични и чужди ключове. Ограничения за запазване на интегритета на данните.

2 часa / 1 час

Тема 2.4. Физическа организация и съхраняване на данните

Файлове на базите от данни. Блокове и страници. Съхранявани структури на данните. Проектен избор на съхранявана структура на данните.

2 часа / 1 час

Тема 2.5. Достъп до записите по първичен ключ

Сортиране, индексиране, хеширане. Метод на дихотомията. Бинарни и балансирани дървета.

2 часa / 0.5 часа

Тема 2.6. Достъп до записите по вторичен ключ

Инвертирани списъци.

2 часa / 0.5 часа

Модул 3. ОБРАБОТКА НА БАЗИТЕ ОТ ДАННИ

Хорариум на модула 16 (6): лекции 10 часа (3),

лабораторни упражнения № 7,8 - 6 часа (3)

Т ема 3.1. Езикови средства

Езици за описание на данните. Езици за манипулиране на данните. Включващи и автономни езици. Език QBE. Език SQL.

2 часa / 0.5 часа

Тема 3.2. Сервизни средства на системите за управление на базите от данни.

Особености при масирано въвеждане и актуализация на данните в системите с база от данни.

2 часа / 0.5 часа

1

2

3

Тема 3.3. Обработка на запитванията към база от данни

Видове запитвания. Интерактивни и пакетни запитвания. Приоритетни и често извършвани запитвания. Особености на обработката на видовете запитвания.

2 часa / 1 час

Тема 3.4. Възстановяване на данните

Понятие за възстановяване на данните. Понятие за транзакция. Транзакционни аварии. Системни аварии. Аварии в носителите на информация. Основни техники за възстановяване на данните.

4 часa / 1 час

Модул 4. ПРОЕКТИРАНЕ НА СИСТЕМИ С БАЗИ ОТ ДАННИ

Хорариум на модула 22 (5) часа: лекции 12 (2) часа,

лабораторни упражнения №9 - 10 (3) часа

Тема 4.1. Архитектура на системите с бази от данни

Схеми на базата от данни.

2 часа / 0.5 часа

Тема 4.2. Технология на проектирането на система с база от данни

Цели на проектирането на база от данни. Основни и допълнителни изисквания към проекта. Група за проектиране. Проблеми при проектиране на база от данни. Елементи на процеса на проектирането. Обзор на предметната област. Определяне на обектите. Коректност на инфологичната схема. Технология на проектирането на документална информационна система.

4 часа / 0.5 часа

Тема 4.3. Формализация на процесите

Създаване на приложна програмна система. Анализ на очакваните запитвания към базата от данни. Критерии за ефективност на системата.

2 часа / 0.5 часа

Тема 4.4. Секретност и безопасност на данните

Източници на неправилни данни. Мерки за секретност и ограничаване на достъпа до данните. Идентификация и автентификация на потребителите. Права на потребителите за достъп до данните.

4 часa / 0.5 часа

Тема 4.5. Защита на статистически бази от данни

_ 1 час / -

_______ ________________________________________________________________

Всичко лекции: 45 часа / 15 часа

_________________________________________________________________________

1

2

3

Б. УПРАЖНЕНИЯ

Към лекционен модул 1:

1. СУБД Open Ingres 2.0. Общи сведения за системата OpenIngres. Потребители на системата. Подготовка на OpenIngres за работа. Прекратяване на работа с OpenIngres.

2 часа / 1 час

2. Създаване на база от данни и таблици в OpenIngres. Продукт Visual DBA. Стартиране на Visual DBA. Създаване на база от данни. Файлове на базата от данни. Създаване на копие на съществуваща таблица. Изменение на съществуваща таблица. Премахване на таблица и база от данни. 2 часа / 1 час

3. Заселване с данни на базовите таблици в OpenIngres. Използване на прозореца SQL Test и утилитата SQL Assistant. Инкрементално интерактивно въвеждане на данни с Visual DBA. Групово изменение на стойности в колоните на таблица. Масирано заселване с данни във Vusual DBA. 2 часа / 1 час

4. Създаване на схема и образи на данните в OpenIngres. Схема. Образи на данните. Създаване на образи на данните във Visual DBA. Създаване на образи в SQL Test. Особености при актуалиозажция на образите. 2 часа / 1 часа

5. Създаване на синоними и коментари в таблиците на OpenIngres. Синоними - предназначение, сюъздаване и премахване на синоними на таблиците. Коментиране на таблици, колони и образи. Прочитане на коментарите. 2 часа / 1 час

6. Операции над релационните данни в OpenIngres. Оператор SELECT. Клаузи. Проекция. Селекция. Извличане на обобщени стойности. Декартово съединение. Сравнявания. Интервали. Задаване на членство. Проверка за NULL стойности. TID. Обединение. Съединение. Подзапитвания. 4 часа / 1 час

Към лекционен модул 3:

7. Осигуряване на интегритета на данните в OpenIngres. Видове ограничения за запазване на интегритета на данните. Създаване на ограничения с Create Table. Добавяне и премахване на ограничения с Alter Table. Създаване на ограничения с Create Integrity. Правила. Създаване на правила с Create Rule. Деактивиране и премахване на правила.

4 часа / 1 час

8. Извличане на системна информация за OpenIngres. Функция Session_priv. Функция Dbmsinfo. 2 часа / 1 час

9. Проектиране на релационни бази от данни с методика за проектиране (първо ниво на сложност). 10 часа / 4 часа

__________________________________________________________________________

Всичко упражнения: 30 часа / 12 часа

Г. КУРСОВ ПРОЕКТ

(1) Проектиране на база от данни за складово стопанство.

(2) Проектиране на база от данни за производствени звена.

(3) Проектиране на база от данни за индустриални изделия.

(4) Проектиране на база от данни за производство на хранителни стоки.

(5) Проектиране на база от данни за ресторант.

(6) Проектиране на база от данни за хотел.

(7) Проектиране на база от данни за лекарски кабинет.

(8) Проектиране на база от данни за библиотека.

(9) Проектиране на база от данни за университетска катедра.

(10) Проектиране на база от данни за деканат.

(11) Проектиране на база от данни за счетоводство.

(12) Проектиране на база от данни за спедиторска фирма.

(13) Проектиране на база от данни за малки търговски обекти.

(14) Проектиране на база от данни за аптека.

(15) Проектиране на база от данни за фирма за градски автотранспорт.

(16) Проектиране на база от данни за резервация и продажба на билети.

(17) Проектиране на база от данни за спортни състезания.

(18) Проектиране на база от данни за биолаборатория.

(19) Проектиране на база от данни за международни автобусни превози.

(20) Проектиране на база от данни за разписания на телевизионни програми.
ЛИТЕРАТУРА:

1. Азълов П. "Бази от данни. Релационен и обектен подход", изд. "Техника", София, 1991

2. Арнаудов, Д., И. Нонинска "Бази от данни", изд. "Техника", София, 1992, 5 - 75

3. Савинков В. М. "Проектирование баз данных информационных систем", "Финансы и статистика", Москва, 1989, 5 - 107, 133 - 167

4. Date, C. J. (IBM Corporation) "An Introduction to Database Systems", vol. II, Addison-Wesley Publishing Company, 1985, 9 - 19, 28 - 33, 44 - 85, 130 - 154

5. Delobel, Claude and Michel Adiba (Universite Scientifique et Medicale de Grenoble, France) "Relational database systems", North-Holland, Amsterdam, 1985, 5 - 63, 283 - 342

6. Leong-Hong, B. W and Plagman B.K. "Data Dictionaryi/Directory Systems", John Wiley&Sons, 1982

7. Tsichritzis, D. C. and Lochovsky F. H. "Data Models", Prentice-Hall Inc., 1982, 16 - 27, 48 - 59, 214 - 228, 256 - 278

8. Ulmann, Jeffrey D. "Principales of Database Systems", Stanford University, Computer Science Press, 1980
ФОРМИ ЗА КОНТРОЛ И ОЦЕНКА ПО ДИСЦИПЛИНАТА

1. Форма на провеждане на семестриалния изпит - ПИСМЕНА, с избиране от всеки студент на един въпрос от конспекта. Прилага се точкова система за оценка, съгласно приетата в катедра КСТ методика.

2. Практическите умения и навици се оценяват чрез курсовия проект по дисциплината.

3. Мнението на асистента се формира по време на лабораторните упражнения.

Оформянето на крайната оценка е съгласно приетата методика от катедра “КСТ”.

МИНИМАЛНО НЕОБХОДИМО АПАРАТНО И ПРОГРАМНО ОСИГУРЯВАНЕ:

1. Микрокомпютри с оперативна памет не по-малко от 64 MB и твърд диск 1.2 GB.

2. Операционна система: WINDOWS NT/WINDOWS 2000

3. СУБД:. DB2/Open Ingres/Jasmine/Centura

/доц. д-р инж. А. Дончев/

Учебната програма е обсъдена и приета на Катедрен съвет на катедра “Компютърни системи и технологии” с протокол № 15 от 7.04. 2003 г.

Р-Л КАТЕДРА:

/доц. д-р инж. Л. Цеков/

Учебната програма е приета на Факултетен съвет на факултет “Електротехника и електроника” с протокол № 4 от.8.04.2003 г.