БАЗИ ДАНИХ

Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Рівень вищої освіти Перший (бакалаврський)
Галузь знань 12 Інформаційні технології
Спеціальність 126 Інформаційні системи та технології
Освітня програма Інтегровані інформаційні системи
Статус дисципліни Нормативна
Форма навчання очна(денна)/заочна/дистанційна
Рік підготовки, семестр 2 курс, осінній семестр
Обсяг дисципліни 120 годин (36 годин – Лекції, 18 годин – Лабораторні, 66 годин – СРС)
Семестровий контроль/ контрольні заходи Екзамен/екзаменаційна робота
Розклад занять http://rozklad.kpi.ua
Мова викладання Українська
Інформація про
керівника курсу / викладачів

Лектор: к.т.н., Ульяницька Ксенія Олександрівна,

k.ulianytska@kpi.ua,

моб. +38(050)355-62-15

Лабораторні: к.т.н., доцент, Бойко Олександра Володимирівна,

alexbb14112016@gmail.com,

моб. +38(097)294-40-83
Розміщення курсу https://campus.kpi.ua

Програма навчальної дисципліни

Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Опис дисципліни. При проходженні даної дисципліни, студенти познайомляться з поняттям «база даних», видами баз даних, та детальніше вивчатимуть реляційну модель даних. На лабораторних заняттях опанують етапи проектування реляційних баз даних. На рівні користувача з досвідом опанують систему управління базами даних Oracle Database 11g/18c. В курсі передбачений контроль якості отриманих знань у вигляді експрес-контрольних та модульних контрольних робіт. На лекціях проводитимуться практичні групові заняття по опануванню принципів побудови реляційної моделі даних.

Предмет навчальної дисципліни: основні поняття реляційної теорії, введення в реляційні бази даних, інфологічна модель, даталогічна модель, реляційні системи управління базами даних SQL на основі Oracle Databases.

Міждисциплінарні зв’язки. Дисципліна Бази даних базується на дисциплінах: Операційні системи; Програмування – 1. Основи програмування; Програмування – 2. Структури даних та алгоритми; Дискретна математика.

Мета навчальної дисципліни. Підготовка висококваліфікованих фахівців, які володіють основними поняттями реляційної теорії, термінами реляційних баз даних, моделюванням предметної області для побудови реляційних бази даних, нормалізацією, алгоритмом побудови реляційних баз даних, фізичною реалізацією спроектованих схем баз даних на реляційних системах управління базами даних, адмініструванням реляційних систем управління базами даних на рівні користувача з досвідом, а саме Oracle Databases.

Основні завдання навчальної дисципліни

Знання:

  • ролі та місця реляційних баз даних в інформаційно-технологічному середовищі їх використання;

  • реляційної моделі побудови реляційних баз даних;

  • етапів проектування реляційних баз даних;

  • нормальних форм;

  • мови SQL (Structured Query Language) для створення схеми баз даних та роботи з даними (запити на вибірку, модифікацію, оновлення, видалення).

Уміння:

  • аналізувати предметну область, визначену рамками певного проекту;

  • будувати концептуальну модель даних по результатам аналізу предметної області;

  • перетворювати концептуальну модель даних в даталогічну модель фізичної структури бази даних;

  • на основі даталогічної моделі здійснювати фізичну реалізацію бази даних – розроблювати скрипти та відпрацьовувати їх на вибраній системі управління базами даних (СУБД);

  • володіти мовою SQL в її розділах DDL (Data Definition Language) та однотабличні запити конструкції SELECT;

  • адмініструвати на рівні користувача з досвідом реляційну СУБД Oracle Server 11g XE.

Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)

Пререквізити: вміти користуватися комп’ютером на рівні адміністратора, вміти працювати з віртуальними машинами (створювати, налаштовувати, модифікувати), базові знання в області теорії множин, вміти будувати Use-Case моделі для подальшої можливості аналізувати та прогнозувати майбутній функціонал застосування для якого, власне, і буде проектуватися будь-яка реляційна база даних.

Постреквізити: проектування та реалізація реляційних БД на реляційних СУБД.

Після проходження дисципліни студенти зможуть відтворити базові етапи створення реляційних баз даних, а саме виконувати аналіз предметної області, будувати інфологічну або концептуальну модель предметної області, трансформувати концептуальну модель у фізичну модель бази даних, застосовувати нормалізації таблиць та формалізацію зв’язків. Писати скрипти (розділ DDL мови SQL) для фізичної моделі даних під реляційну СУБД Oracle Database 11g/18c. Виконувати прості SQL запити до створеної бази даних.

Зміст навчальної дисципліни

Лекційні заняття

Розділ 1. Загальні положення

Розділ 2. Реляційні бази даних. Введення

Розділ 3. Моделювання реляційної бази даних

Розділ 4. Введення в мову SQL.

Розділ 5. Реляційна СУБД Oracle на прикладі серверу Oracle Database 11g XE.

Розділ 6. Введення в механізми роботи реляційних баз даних.

Розділ 7. Багато табличні запити мови SQL.

Лабораторні заняття

1. Аналіз предметної області.

2. Інфологічна модель даних.

3. Побудова даталогічної моделі даних.

4. Розгортання реляційної СУБД (Oracle Server 11g XE) на віртуальній машині.

5. Фізичне проектування бази даних на СУБД Oracle.

6. Фізична реалізація бази даних на СУБД Oracle.

7. Реалізація складних запитів в рамках SQL команд підмов DML та DQL.

Навчальні матеріали та ресурси

Базова література

  1. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных — 8-е изд. — М.: Вильямс, 2005. — 1328 с.

  2. Кузнецов С. Д. Основы баз данных. — 2-е изд. — М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 484 с.

  3. Ребекка Райордан - Основы реляционных баз данных, 2001

  4. Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж., Уидом Дж. Системы баз данных. Полный курс. — М.: Вильямс, 2003. — 1088 с.

Допоміжна література

  1. Санжей Мишра, Алан Бьюли. Секреты Oracle SQL. – Символ Плюс. – 2006.

  2. Стерн Д., Гринвальд Р., Стаковьяк Р. Oracle 11g. Основы, 4-е издание. – Символ Плюс. – 2009.

  3. Ицик Бен-Ган - Microsoft SQL Server 2008. Основы T-SQL. – БХВ П.: - 2009.

  4. Кайт Том. Oracle для профессионалов: архитектура и методики программирования. 3-е изд.: Пер. с англ. – М.: ООО «И.Д.Вильямс», 2016. – 960 с.

  5. SQL. Сборник рецептов. – Пер. с англ. – Спб: Символ-Плюс, 2009. – 672 с.

  6. Вьескас Джон - SQL-запросы для простых смертных, 2003.

  7. Грабер Мартин - SQL для простых смертных, 2014.

Навчальний контент

Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Лекційні заняття

№ з/п Назва теми лекції та перелік основних питань
(перелік дидактичних засобів, посилання на літературу та завдання на СРС)
1

Тема 1.1. Структура та зміст курсу. РСО.

Тема 1.2. Загальні поняття дисципліни. Типи баз даних.

Лекція 1. Вступ. Загальні поняття. Типи баз даних.

Структура курсу Бази даних, РСО. Загальні поняття області баз даних. База даних як інформаційна модель предметної області проектування. Правило трьох НЕ. Загальні відомості про нереляційні бази даних. Типи БД.

Література: [1, Гл.1.1.4], [3, Гл.1]

Завдання на СРС. Нереляційні бази даних, BlockChain – загальні поняття, види, моделі.
2

Тема 1.3. Реляційні та нереляційні бази даних. Теорема CAP.

Тема 2.1. Принципи ACID.

Лекція 2. Реляційні та нереляційні бази даних. Теорема CAP. Принципи ACID.

Визначення реляційних та нереляційних баз даних, відмінності, моделі, принципи. Теорема САР – поєднання можливостей реляційних та нереляційних баз даних. Принципи реляційних баз даних з детальним поясненням.

Література: [1, Гл.1.1.6], [3, Гл.1]

Завдання на СРС. Теорема САР – детальний розгляд, порівняльний аналіз сторін «трикутника»
3

Тема 2.2. Основні терміни реляційних баз даних.

Лекція 3. Терміни реляційної теорії баз даних. Реляційна модель даних.

Існуючі терміни реляційних баз даних та реляційних систем управління базами даних. Схематичне представлення термінів. Трирівнева схема представлення метаданих.

Література: [1, Гл.1.1.2; Гл.3], [3, Гл.1]

Завдання на СРС. Реляційна модель даних, розроблена Е.Коддом – визначення, принципи.
4

Тема 3.1. Перелік етапів повного циклу побудови реляційних баз даних (РБД).

Лекція 4. Модель реляційної бази даних. Принципи побудови. Повний цикл проектування РБД.

Ключові моменти побудови РБД. Узагальнений та повний перелік етапів проектування реляційних баз даних.

Література: [1, Гл.5], [3, Гл.6]
5

Тема 3.2. Поняття інфологічного проектування баз даних.

Лекція 5. Приклад проектування інфологічної моделі бази даних «Видавництво».

Проведення аналізу предметної області та виявлення певних елементів для інфологічного проектування. Перелік існуючих взаємозв’язків між відношеннями. Побудова ER-діаграми за нотацією Чена.

Література: [1, Гл.14], [3, Гл.6;Гл.9], [6, Гл.2]

Завдання для СРС. Дослідження повного переліку елементів моделі інфологічного проектування. Виконання ER-діаграми іншої нотації (на вибір, IDEF0, Yordana чи ін.).
6

Тема 3.3. Поняття даталогічного проектування баз даних

Лекція 6. Приклад проектування даталогічної моделі бази даних «Видавництво».

Проведення перетворення існуючої інфологічної моделі даних в даталогічну з формалізацією усіх зв’язків між сутностями. Побудова моделі здійснюється узагальненим набором елементів даталогічних моделей.

Література: [1, Гл.5;Гл.6], [3, Гл.10], [6, Гл.3;Гл.4]

Завдання для СРС. Дослідження інших способів та засобів побудови логічних моделей предметної області за концептуальною діаграмою.
7

Тема 3.4. Нормалізація та введення в де-нормалізацію.

Лекція 7. Нормалізація даталогічної моделі. Денормалізація – застосування, наслідки.

Визначення термінів нормалізації. Вісім нормальних форм (3 обов’язкові). Випадки застосування де-нормалізації. Наслідки де-нормалізації.

Література: [1, Гл.12], [2, Л.6], [3, Гл.9]

Завдання для СРС. Дослідження нормальних форм починаючи з 4НФ.
8

Тема 4.1. Дванадцять правил Кодда.

Тема 4.2. Конструкція мови SQL – основні типи запитів відповідних мов DDL, DML, DCL, TCL.

Лекція 8. Передісторія мови SQL. Правила Е. Кодда. Конструкція мови SQL – основні типи запитів.

Історія виникнення єдиної структурованої мови, якою наразі користуються усі реляційні системи управління базами даних. Правила Кодда – визначення, обґрунтування. Анатомія реляційних баз даних. Згадуємо правила Кодда, нормалізацію/де-нормалізацію. Класифікація зав’язків між відношеннями. Класифікація SQL-команд.

Література: [1, Гл.1;Гл.4], [2, Гл.4;Гл.5]

Завдання для СРС. Опрацювання усіх дванадцяти правил Кодда. Приклади застосування. Підготовка до контрольної роботи по усьому попередньому матеріалу.
9

Лекція 9. Модульна контрольна робота

На контрольну роботу виноситься увесь попередній матеріал, що включає базові поняття реляційної теорії баз даних та конструкцію мови SQL у загальному вигляді.

Завдання включають теоретичну та практичну частини, а також додаткове завдання, в разі вчасного відпрацювання основних питань.

Завдання для СРС. Повторити матеріал 1-8 лекцій.
10

Тема 5.1. Узагальнена архітектура серверу Oracle

Лекція 10. Реляційні СУБД. Архітектура сервера БД Oracle Database.

Історія виникнення та розробки реляційної СУБД Oracle. Стеки технологій Oracle. Загальна структура сервера БД Oracle. Загальна архітектура бази даних Oracle.

Література: [7, Гл.2]

Завдання для СРС. Завантажити відповідну версію сервера Oracle. Встановити програмне забезпечення та порожню базу даних для подальшого вивчення та використання.
11

Тема 5.2. Структури пам’яті серверу Oracle

Лекція 11. Структури бази даних Oracle. Узагальнена структура пам’яті.

Схематичне представлення структур бази даних Oracle. Логічні та фізичні структури пам’яті.

Література: [7, Гл.4]

Завдання для СРС. Самостійно опанувати матеріали по управлінню структурами зберігання бази даних – уточнення фізичної структури.
12

Тема 5.3. Основні поняття в Oracle для роботи та створення баз даних

Лекція 12. Управління екземпляром Oracle. Основні моменти.

Поняття екземпляра Oracle. Узагальнене управління екземпляром Oracle (структури пам’яті та процеси).

Література: [7, Гл.2;3]

Завдання для СРС. Спрощений супровід параметрів ініціалізації. Запуск та зупинка екземпляра бази даних Oracle.
13

Тема 6.1. Поняття цілісності

Тема 6.2. Індекси. Основні поняття, введення.

Лекція 13. Обмеження цілісності в реляційних базах даних. Індексація в реляційних базах даних. Види індексів

Перелік обмежень цілісності для реляційних БД. Застосування, приклад. Класифікація зав’язків між таблицями. Поняття та застосування індексації в реляційних БД. Класифікація індексів.

Література: [1, Гл.9], [2, Л.9], [3, Гл.10], [7, Гл.11]

Завдання для СРС. Відпрацювання теоретичного матеріалу на сервері Oracle, для чого опанувати формалізацію зав’язків в специфіці серверу Oracle, а також види та застосування індексів серверу Oracle.
14

Тема 6.3. SQL запити в розділі DML

Лекція 14. Конструкція запитів SQL. Визначення словника метаданих.

Трирівнева схема представлення метаданих в реляційних системах управління базами даних. Поняття даних про дані. Запити по одній таблиці в конструкції SELECT.

Література: [1, Гл.4], [2, Л.13]

Завдання для СРС. Відпрацювання теоретичного матеріалу на сервері Oracle, визначення відповідних представлень, де відображені метадані Oracle. Табличний простір, де зберігаються метадані.
15

Лекція 15. Модульна контрольна робота

На контрольну роботу виноситься увесь попередній матеріал, що включає роботу в реляційній СУБД Oracle 11g/18c на рівні користувача із досвідом. Теоретичні питання по цілісності, індексам та запитам SQL в розділах DDL, DML.

Завдання включають теоретичну частину, тестове питання та практичну частини, де потрібно буде написати один з запитів SQL з розділів DDL та/чи DML.

Завдання для СРС. Повторити матеріал 10-14 лекцій.
16

Тема 7.1. Робота з таблицями в Oracle

Лекція 16. Конструкції мови SQL. Підмова DDL.

Перелік відомих команд підмови DDL з прикладами та практичним відпрацюванням на сервері Oracle Database 11g/18с XE.

Література: [7, Гл.10]

Завдання для СРС. Локально-керовані табличні простори та табличні простори, керовані словником. Визначення, застосування.
17

Тема 7.2. Команди мови DDL, DML

Лекція 17. Конструкції мови SQL. Підмова DМL. Багатотабличні запити.

Перелік відомих команд підмови DМL з прикладами та практичним відпрацюванням на сервері Oracle Database 11g/18с XE. Алгоритм утворення складних багатотабличних запитів. Приклад відпрацювання на сервері Oracle.

Література: [7, Гл.10], [8]

Завдання для СРС. Схеми даних та облікові записи в сервері Oracle. Робота з параметрами безпеки.
18

Тема 7.3. Поняття транзакцій

Лекція 18. Визначення транзакцій в РБД. Приклади.

Поняття транзакцій, приклади транзакцій на сервері Oracle Database 11g/18с XE. Поняття COMMIT та ROLLBACK.

Література: [7, Гл.8]

Завдання для СРС. Самостійно потренуватись та опанувати поняття блокування транзакцій, застосування конструкції SAVEPOINT.

**
**

Лабораторні заняття

№ Назва лабораторної роботи Кількість ауд. годин
1

Лабораторна робота 1. Аналіз предметної області.

Необхідно проаналізувати, знайти відповідний матеріал для заданої теми предметної області. Результатом проведеної роботи повинні бути опис предметної області мінімум на сторінку А4 та виявлення відповідних сутностей у вигляді табличної класифікації за їхніми типами.

Література: [3, Гл.6]

 4
2

Лабораторна робота 2. Інфологічна модель бази даних.

За отриманими даними з лабораторної роботи №1 необхідно виявити необхідні атрибути сутностей та зв’язки між сутностями. Усе звести в класифіковані таблиці відповідно атрибутів та зав’язків. Результатом виконання даної лабораторної є інфологічна модель даних у вигляді ER-діаграми за печною нотацією (Чена, Йордана, IDEF0,…).

Література: [3, Гл.6]

 2
3

Лабораторна робота 3. Даталогічна модель бази даних.

Перетворити отриману інфологічну модель реляційної бази даних у даталогічну, формалізувавши усі види зв’язків. Провести нормалізацію та застосувати певні обмеження цілісності.

Література: [3, Гл.6]

 2
4

Лабораторна робота 4. Розгортання реляційної СУБД (Oracle Server 11g XE) на віртуальній машині.

Виконати встановлення та налаштування первинних параметрів ініціалізації. Оволодіти адміністративними навичками роботи з паролем супер користувача. Знати яким чином встановлене програмне забезпечення – де знаходяться відповідні системні файли та змінні.

Література: [7]

 2
5

Лабораторна робота 5. Фізичне проектування бази даних на СУБД Oracle.

На основі розробленої даталогічної моделі в лабораторній роботі №3 розробити відповідні скрипти на мові SQL (DDL).

Література: [7], [8]

 2
6

Лабораторна робота 6. Фізична реалізація бази даних на СУБД Oracle.

Створити відповідні табличні простори (постійний та тимчасовий) та схему даних на сервері Oracle. Додати відповідні ролі та гранти. Усе супроводити збереженням відповідних скриптів на мові SQL. Розгорнути схему даних з відповідними таблицями, зв’язками та обмеженнями цілісності по скриптам, отриманим в попередній роботі.

Література: [7]

 4
7

Лабораторна робота 7. Реалізація складних запитів в рамках SQL команд підмов DML та DQL.

Добавити тестові значення в усі таблиці отриманої на попередній лабораторній роботі схемі даних. Усі дії зафіксувати відповідними скриптами мови SQL. Відпрацювати складні багатотабличні запити, використовуючи 3 і більше відношень.

Література: [8]

 2

Самостійна робота студента/аспіранта

№ з/п

 Назва теми, що виноситься на самостійне опрацювання Кількість годин СРС
1 Нереляційні бази даних, BlockChain – загальні поняття, види, моделі. 2
2 Теорема САР – детальний розгляд, порівняльний аналіз сторін «трикутника» 2
3 Реляційна модель даних, розроблена Е.Коддом – визначення, принципи. 4
4 Дослідження повного переліку елементів моделі інфологічного проектування. Виконання ER-діаграми іншої нотації (на вибір, IDEF0, Yordana чи ін.). 4
5 Дослідження інших способів та засобів побудови логічних моделей предметної області за концептуальною діаграмою. 4
6 Дослідження нормальних форм починаючи з 4НФ. 2
7 Опрацювання усіх дванадцяти правил Кодда. Приклади застосування. Підготовка до контрольної роботи по усьому попередньому матеріалу. 4
8 Завантажити відповідну версію сервера Oracle. Встановити програмне забезпечення та порожню базу даних для подальшого вивчення та використання. 4
9 Самостійно опанувати матеріали по управлінню структурами зберігання бази даних – уточнення фізичної структури. 4
10 Спрощений супровід параметрів ініціалізації. Запуск та зупинка екземпляра бази даних Oracle. 4
11 Відпрацювання теоретичного матеріалу на сервері Oracle, для чого опанувати формалізацію зав’язків в специфіці серверу Oracle, а також види та застосування індексів серверу Oracle. 8
12 Відпрацювання теоретичного матеріалу на сервері Oracle, визначення відповідних представлень, де відображені метадані Oracle. Табличний простір, де зберігаються метадані. 4
13 Локально-керовані табличні простори та табличні простори, керовані словником. Визначення, застосування. 4
14 Схеми даних та облікові записи в сервері Oracle. Робота з параметрами безпеки. 4
15 Самостійно потренуватись та опанувати поняття блокування транзакцій, застосування конструкції SAVEPOINT. 2
16 Підготовка до заліку по всьому матеріалу модуля. 10

Політика та контроль

Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Система вимог, які ставляться перед студентом:

  • відвідування лекційних та лабораторних занять є обов’язковою складовою вивчення матеріалу;

  • на лекції викладач користується власним презентаційним матеріалом; відпрацьовує практичну частину на віртуальній машині з встановленою відповідною РСУБД; використовує гугл-диск для викладання матеріалу поточної лекції, додаткових ресурсів, лабораторних робіт та інше; викладач відкриває доступ до певної директорії гугл-диска для скидання електронних лабораторних звітів та відповідей на МКР;

  • на лекції заборонено відволікати викладача від викладання матеріалу, усі питання, уточнення та ін. студенти задають в кінці лекції у відведений для цього час;

  • лабораторні роботи захищаються у два етапи – перший етап: студенти виконують завдання на допуск до захисту лабораторної роботи; другий етап – захист лабораторної роботи. Бали за лабораторну роботу враховуються лише за наявності електронного звіту;

  • модульні контрольні роботи пишуться на лекційних заняттях без застосування допоміжних засобів (мобільні телефони, планшети та ін.); результат пересилається у файлі до відповідної директорії гугл-диску;

  • заохочувальні бали виставляються за: активну участь на лекціях; участь у факультетських та інститутських олімпіадах з навчальних дисциплін, участь у конкурсах робіт, підготовка оглядів наукових праць; презентацій по одній із тем СРС дисципліни тощо. Кількість заохочуваних балів не більше 10;

  • штрафні бали виставляються за: невчасну здачу лабораторної роботи. Кількість штрафних балів не більше 10.

Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Рейтинг студента з дисципліни складається з балів, що він отримує за:

  1. виконання контрольних робіт (2 експрес-контрольні на лабораторних заняттях);

  2. виконання та захист 7 лабораторних робіт;

  3. виконання 2 модульних контрольних робіт (МКР);

  4. заохочувальні та штрафні бали.

Система рейтингових балів та критерії оцінювання

Експрес-контрольні роботи:

«відмінно» – повна відповідь (не менше 90% потрібної інформації) – 2.5 балів;

«добре» – достатньо повна відповідь (не менше 75% потрібної інформації) або повна відповідь з незначними недоліками – 1,5-2 балів;

«задовільно» – неповна відповідь (не менше 60% потрібної інформації) та незначні помилки – 1 бали;

«незадовільно» – відповідь не відповідає вимогам до «задовільно» – 0 балів.

Лабораторні роботи:

«відмінно», повна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 90% потрібної інформації) та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 5 балів;

«добре», достатньо повна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 75% потрібної інформації) та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 4/3 бали;

«задовільно», неповна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж 60% потрібної інформації), незначні помилки та оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 2/1 бал;

«незадовільно», незадовільна відповідь та/або не оформлений належним чином електронний протокол до лабораторної роботи – 0 балів.

За кожне заняття запізнення з поданням лабораторної роботи до захисту від встановленого терміну оцінка знижується на 1 бал.

Модульні контрольні роботи:

«відмінно», повна відповідь (не менш ніж 90% потрібної інформації) – 5 балів;

«добре», достатньо повна відповідь (не менш ніж 75% потрібної інформації), або повна відповідь з незначними помилками – 3-4 балів;

«задовільно», неповна відповідь (але не менш ніж 60% потрібної інформації) та незначні помилки – 1-2 бали;

«незадовільно», незадовільна відповідь (неправильний розв’язок задачі), потребує обов’язкового повторного написання в кінці семестру – 0 балів.

Заохочувальні бали

– за виконання творчих робіт з кредитного модуля (наприклад, участь у факультетських та інститутських олімпіадах з навчальних дисциплін, участь у конкурсах робіт, підготовка оглядів наукових праць тощо); за активну роботу на лекції (питання, доповнення, зауваження за темою лекції, коли лектор пропонує студентам задати свої питання) 1-2 бали, але в сумі не більше 10;

– презентації по СРС – від 1 до 5 балів.

Міжсесійна атестація

За результатами навчальної роботи за перші 7 тижнів максимально можлива кількість балів – 22,5 бали (2 лабораторні, МКР-1, 1 експрес-контрольна). На першій атестації (8-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо його поточний рейтинг не менший ніж 8 балів.

За результатами 13 тижнів навчання максимально можлива кількість балів – 45 балів (4 лабораторні, МКР-2, 2 експрес-контрольні). На другій атестації (14-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо його поточний рейтинг не менший ніж 16 балів.

Максимальна сума вагових балів контрольних заходів протягом семестру складає:

RD = 7*rлаб+2*rмкр+2*rек + (rз - rш)=7*5+2*5+2*2,5+ (rз - rш)=50 + (rз - rш),

де rлаб – бал за лабораторну роботу (0…5);

rмкр – бал за написання МКР (0…5);

rек – бал за написання експрес-контрольної роботи (0…2,5);

rз – заохочувальні бали за активну участь на лекціях, презентації, участь в олімпіадах, конкурсі роботи, наукові роботи за тематикою дисципліни (0…10);

rзш – штрафні бали.

Екзамен:

Умовою допуску до екзамену є зарахування всіх лабораторних робіт, написання обох модульних контрольних робіт та стартовий рейтинг не менше 17 балів.

На екзамені студенти виконують письмову контрольну роботу. Кожен білет містить два теоретичних запитання (завдання) і два практичних завдання та одне тестове. Перелік теоретичних питань наведений у додатках 1 та 2. Кожне запитання (завдання) оцінюється у 10 балів.

Система оцінювання питань:

«відмінно», повна відповідь, не менше 90% потрібної інформації, що виконана згідно з вимогами до рівня «умінь», (повне, безпомилкове розв’язування завдання) – 9-10 балів;

«добре», достатньо повна відповідь, не менше 75% потрібної інформації, що виконана згідно з вимогами до рівня «умінь або є незначні неточності (повне розв’язування завдання з незначними неточностями) – 7-8 балів;

«задовільно», неповна відповідь, не менше 60% потрібної інформації, що виконана згідно з вимогами до «стереотипного» рівня та деякі помилки (завдання виконане з певними недоліками) – 5-6 бали;

«незадовільно», відповідь не відповідає умовам до «задовільно» – 0-4 балів.

Сума стартових балів та балів за екзаменаційну контрольну роботу переводиться до екзаменаційної оцінки згідно з таблицею:

Таблиця 1. Переведення рейтингових балів до оцінок за університетською шкалою

Кількість балів Оцінка
100-95 Відмінно
94-85 Дуже добре
84-75 Добре
74-65 Задовільно
64-60 Достатньо
Менше 60 Незадовільно

Є не зараховані лабораторні роботи або

не зарахована модульна контрольна робота

 Не допущено

Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)

  • перелік теоретичних питань, які виносяться на семестровий контроль наведено в Додатку 1;

  • на початку семестру викладач аналізує існуючі курси по тематиці дисципліни та пропонує пройти відповідні безкоштовні курси студентам. Після отриманням студентом сертифікату проходження дистанційних чи онлайн курсів за відповідною тематикою, викладач закриває відповідну частину курсу (лабораторні чи лекції) за попередньою домовленістю з групою.

Робочу програму навчальної дисципліни (Силабус):

Складено доцент, к.т.н., Ульяницька Ксенія Олександрівна

Ухвалено кафедрою АУТС (протокол № 1 від 27.08.2020 р.)

Погоджено Методичною комісією факультету[1] (протокол № 1 від 02.09.2020 р.)

[1] Методичною радою університету – для загальноуніверситетських дисциплін.

Додаток 1

Перелік теоретичних питань на залік по першій частині курсу

1. Інформація та дані. Визначення, приклади.

2. Дані, моделі даних. Види моделей даних, що розглядалися в курсі.

3. Предметна область. Визначення, приклад. Інфологічна модель.

4. Інфологічна модель предметної області. Варіанти побудови моделі. Один варіант описати з прикладом.

5. Даталогічна модель. Визначення, варіанти побудови. Один варіант описати з прикладом.

6. База даних. Визначення, опис, наповнення. Приклад бази даних.

7. База даних. Правило трьох «НЕ». Приклади.

8. База даних. Визначення, опис, наповнення. Правило «НЕнадлишковості».

9. База даних. Визначення, опис, наповнення. Правило «НЕсуперечності».

10. База даних. Визначення, опис, наповнення. Правило «НЕзалежності від застосувань». Засоби досягнення даної незалежності.

11. Метадані – визначення. Трирівнева схема представлення метаданих.

12. Загальна схема утворення бази даних. Інфологічне проектування – послідовність проектування, результати проектування.

13. Загальна схема утворення бази даних. Даталогічне проектування – послідовність проектування, результати проектування.

14. Загальна схема утворення бази даних. Фізичне проектування – послідовність проектування, результати проектування.

15. Фізичне проектування бази даних. Фізична реалізація. Приклад.

16. Інфологічне проектування. Концептуальне моделювання – визначення, модель, опис, приклад.

17. Інфологічне проектування. Моделі локальних представлень.

18. Інфологічне проектування. Обмеження цілісності в рамках інфологічного проектування.

19. Даталогічне проектування. Методи переходу від моделі предметної області до схеми бази даних.

20. Даталогічне проектування. Створення схем відношень. Поняття «відношення» та «зв'язки».

21. Даталогічне проектування. Нормалізація відношень. Три нормальні форми – визначення, приклади.

22. Нормалізація. Терміни нормалізації (атрибут, домен атрибуту, нормальна форма). 1НФ – визначення, приклад.

23. Нормалізація. Терміни нормалізації (кортеж, кардинальність, функціональна залежність). 2НФ – визначення, приклад.

24. Нормалізація. Терміни нормалізації (відношення, схема відношень). 3НФ – визначення, приклад.

25. Нормалізація. Терміни нормалізації (аномалія – перелічити, визначити). 4НФ – визначення, приклад.

26. Нормалізація. Терміни нормалізації (відношення, зв'язки – класифіація зв'язків). НФБК – визначення, приклад.

27. Системи управління базами даних. Визначення, схематичне представлення СУБД.

28. Типи баз даних. Реляційна база даних – принцип побудови.

29. Типи баз даних. Нереляційна база даних – принцип побудови.

30. Типи баз даних. BlockChain – загальні відомості, приклад.

31. Теорема САР. Визначення, пояснення виразу «лише 2». Належність різних типів БД до ребер «трикутника» теореми.

32. Нереляційні моделі даних. Види, визначення, приклади.

33. Реляційна СУБД – принцип побудови, визначення. ACID – визначення, приклади.

34. Нереляційні СУБД - принцип побудови, визначення. BASE – визначення, приклади.

35. Терміни реляційних база даних. Визначення, схема.

36. Реляційна модель даних. Реляційна база даних. (Визначення, зв'язок термінів, терміни реляційної теорії).

37. Повний цикл розробки реляційної бази даних. Визначення етапів.

38. Повний цикл розробки реляційної бази даних. Перелік етапів. Аналіз предметної області проектування. Приклад.

39. Повний цикл розробки реляційної бази даних. Перелік етапів. Визначення вимог до проекту. Опис вимог.

40. Повний цикл розробки реляційної бази даних. Перелік етапів. Інфологічне проектування БД (перелік етапів, класифікація зв’язків).

41. Повний цикл розробки реляційної бази даних. Перелік етапів. Інфологічне проектування БД (перелік етапів, класифікація сутностей).

42. Повний цикл розробки реляційної бази даних. Перелік етапів. Інфологічне проектування БД (перелік етапів, класифікація атрибутів).

43. Повний цикл розробки реляційної бази даних. Перелік етапів. Інфологічне проектування БД (коментарі результатів проектування).

44. Нотація Чена. Визначення, застосування, опис позначень.

45. Повний цикл розробки реляційної бази даних. Перелік етапів. Даталогічне проектування БД (алгоритм перетворення інфологічної моделі в даталогічну).

46. Даталогічне проектування БД. Класифікація зв’язків відношень. Перетворення логічних зв’язків у фізичні зв’язки.

47. Даталогічне проектування БД. Визначення обмежень цілісності. Приклади відповідних зв’язків.

48. 1НФ. Визначення, приклад приведення до 1НФ, методи приведення до 1НФ.

49. 2НФ. Визначення, приклад приведення до 2НФ, методи приведення до 2НФ.

50. 3НФ. Визначення, приклад приведення до 3НФ, методи приведення до 3НФ.

51. Денормалізація. Визначення, застосування, обмеження.

52. Правила Кодда. Принцип, визначення, історичні відомості.

53. Сучасне трактування реляційної моделі даних.

54. Класифікації зв’язків реляційної моделі даних. Рекурсивний зв’язок – приклад логічної та фізичної реалізації.

55. SQL. Визначення, терміни реляційної теорії (зв’язки, атрибути, ключі).

56. SQL. Визначення, класифікація SQL команд (перелік, застосування).

57. Основні етапи проектування баз даних.

58. Які задачі вирішуютсья на етапі інфологічного проектування?

59. Які задачі вирішуютсья на етапі логічного проектування?

60. Які задачі вирішуютсья на етапі фізичного проектування?

61. Дайте визначення поняттю «сутність».

62. Розрізніть поняття «типу» сутності від «елементу» сутності.

63. Дайте визначення поняттям «атрибут» та «домен атрибуту».

64. Чи є поняття «сутності» та «атрибуту» абсолютними?

65. Дайте визначення безумовному зв’язку в реляційній моделі. Приклад.

66. Дайте визначення умовному зв’язку в реляційній моделі. Приклад.

67. Дайте визначення біумовному зв’язку в реляційній моделі. Приклад.

68. Дайте визначення рекурсивному зв’язку в реляційній моделі. Повний приклад можливостей виникнення даного зв’язку.

69. Формалізуйте зв’язок 1:1.

70. Формалізуйте зв’язок 1:М.

71. Формалізуйте зв’язок М:N.

72. Дайте визначення стержневій сутності.

73. Дайте визначення асоціативній сутності.

74. Дайте визначення характеристичній сутності.

75. Дайте визначення сутності позначення.

76. Дайте визначення первинному ключу відношення.

77. Дайте визначення вторинному ключу відношення.

78. Дайте визначення функціональної залежності (повної та часткової) неключового атрибуту від складеного первинного ключа.

79. Дайте визначення транзитивній залежності.

Додаток 2

Перелік теоретичних питань на залік по другій частині курсу

  1. Дайте визначення та загальну структуру РСУБД Oracle. З чого складається сервер РСУБД Oracle (два компоненти)?

  2. Які варіанти для збереження та обробки даних передбачені в РСУБД Oracle11g? Який варіант обрано на даному курсі?

  3. Загальна логічна архітектура бази даних Oracle11g. Наведіть схематичне зображення, та поясніть зав’язки.

  4. OLTP – визначення, призначення, застосування. Який тип блоку використовується при таких базах даних?

  5. OLАP – визначення, призначення, застосування. Який тип блоку використовується при таких базах даних?

  6. Дайте визначення блоку в загальній архітектурі бази даних Oracle11g. Застосування різних типів блоків.

  7. Перерахуйте базові файли РСУБД Oracle11g.

  8. Дайте визначення та склад екземпляру бази даних Oracle11g.

  9. Дайте визначення поняттю «сесія» в термінах РСУБД Oracle. Перерахуйте компоненти сесії.

  10. Перерахуйте та дайте визначення клієнтської частини для роботи з РСУБД Oracle.

  11. Перерахуйте та дайте визначення серверної частини для роботи з РСУБД Oracle.

  12. Структури оперативної пам’яті РСУБД Oracle. Схематичне представлення, опис.

  13. Логічні структури зберігання в РСУБД Oracle. Схематичне представлення, опис.

  14. Фізичні структури зберігання в РСУБД Oracle. Схематичне представлення, опис.

  15. Процеси РСУБД Oracle. Схематичне представлення, опис.

  16. Управління екземпляром Oracle. Схематичне представлення, опис.

  17. Дайте визначення одному з базових файлів РСУБД Oracle – Parameter File. Які бувають файли параметрів та де, початково, вони знаходяться? З яким файлом безпосередньо працює сервер Oracle?

  18. Дайте визначення одному з базових файлів РСУБД Oracle – Control File. Яка кількість контрольних файлів при початковому встановленні бази даних Oracle? Яка максимальна кількість? Де, початково, вони знаходяться? Правила зберігання даних файлів.

  19. Дайте визначення одному з базових файлів РСУБД Oracle – Data File. Який початковий склад дата файлів? Максимальна кількість? Де, початково, вони знаходяться?

  20. Дайте визначення одному з базових файлів РСУБД Oracle – Password File. Особливість застосування. Яка утіліта відповідає за роботу з даним файлом? Де, початково, знаходиться Password File?

  21. Дайте визначення одному з базових файлів РСУБД Oracle – Redo Log. Де, початково, вони знаходяться? Правила зберігання даних файлів.

  22. Опишіть сервіси на рівні операційної системи, що створені після інсталяції серверу бази даних та безпосередньо бази даних Oracle. Які сервіси стартують по замовчуванню, які ні.

  23. Опишіть процес oracle.exe на рівні операційної системи сімейства Windows. Які особливості даного процесу? Як, лише спостерігаючи за даним процесом, можна виявити, чи стартована база даних Oracle?

  24. Які змінні середовища необхідно встановити для коректної роботи з Oracle в операційній системі сімейства Linux? Перерахуйте. На якому етапі встановлюються початкові значення даних змінних? Чи можливо ці значення змінити і як?

  25. Етапи запуску бази даних Oracle. Дайте визначення етапу NOMOUNT – що відбувається на даному етапі, які базові файли відкриваються, які базові файли можна ще змінювати?

  26. Етапи запуску бази даних Oracle. Дайте визначення етапу MOUNT – що відбувається на даному етапі, які базові файли відкриваються, які базові файли можна ще змінювати?

  27. Етапи запуску бази даних Oracle. Дайте визначення етапу OPEN – що відбувається на даному етапі, які базові файли відкриваються, які базові файли можна ще змінювати?

  28. Який параметр відповідає за обсяг оперативної пам’яті, що надається екземпляру Oracle? Скільки таких параметрів? Де переглянути значення цих параметрів?

  29. MEMORY_TARGET та MEMORY_MAX_TARGET. Дайте визначення. Де переглянути поточне значення даних параметрів? Як залежать дані файли один від одного?

  30. PGA. Дайте визначення, розшифруйте. Які процеси пов’язані з даною областю пам’яті та де дані процеси виникають – на клієнтській чи серверній частині?

  31. SGA. Дайте схематичне визначення, розшифруйте. Які процеси пов’язані з даною областю пам’яті та де дані процеси виникають – на клієнтській чи серверній частині?

  32. Структури даних SGA. Схематичне відображення, опис складових структур.

  33. Фонові процеси серверної сторони Oracle. Схематичне відображення. SMON – визначення та застосування даного процесу.

  34. Фонові процеси серверної сторони Oracle. Схематичне відображення. РMON – визначення та застосування даного процесу.

  35. Фонові процеси серверної сторони Oracle. Схематичне відображення. DBWn – визначення та застосування даного процесу.

  36. Фонові процеси серверної сторони Oracle. Схематичне відображення. СКРТ – визначення та застосування даного процесу.

  37. Фонові процеси серверної сторони Oracle. Схематичне відображення. LGWR – визначення та застосування даного процесу.

  38. Табличні простори Oracle. Визначення. Місце табличних просторів на логічній та фізичній структурі РСУБД Oracle.

  39. Табличні простори Oracle. Визначення. Обов’язкові табличні простори. Як переглянути в базі даних усі наявні табличні простори з їх параметрами?

  40. Який стан екземпляра бази даних відповідає за відкриття контрольних файлів? Що відбувається з контрольними файлами при їх відкритті? За допомогою якого представлення можна переглянути стан екземпляру бази даних? Наведіть приклад скрипта.

  41. Наведіть схему взаємодії SEGMENTS, EXTENTS, BLOCKS. Опишіть взаємозв’язки між даними елементами.

  42. Наведіть схему взаємодії DATAFILES, TABLESPACES, SEGMENTS. Опишіть взаємозв’язки між даними елементами.

  43. Табличні простори. Визначення, види табличних просторів. Застосування UNDO TABLESPACE. Які параметри відповідають за роботу з табличними просторами відкату?

  44. Користувачі та схеми даних в Oracle. Взаємозв’язок даних елементів. За допомогою якого представлення можна переглянути наявний перелік користувачів бази даних? Наведіть приклад скрипта.

  45. Ролі та привілеї в РСУБД Oracle. Схематично відобразіть взаємозв’язок даних елементів. Наведіть приклад скрипта для надання та знімання привілеї для деякої ролі.

  46. Адміністрування серверу Oracle. Привілеї – визначення, типи, використання. Системні привілеї – наведіть скрипт для відображення усіх системних привілей, що застосовуються на сервері.

  47. Адміністрування серверу Oracle. Привілеї – визначення, типи, використання. Опишіть додаткові параметри при призначенні привілей –

WITH ADMIN OPTION; WITH HIERARCHY OPTION; WITH GRANT OPTION

Які дозволи відкривають дані опції та для яких привілей застосовуються?

  1. Адміністрування серверу Oracle. Профіль користувача. Визначення, застосування, профілі за замовчуванням. Як перевірити, який профіль має поточний користувач? Наведіть скрипт.

  2. Схеми даних серверу Oracle. Які за замовчуванням встановлюються разом з базою даних? В якій схемі зберігається вся необхідна адміністративна інформація для серверу? Прокоментуйте префікси представлень:

DBA_ USER_ ALL_

Рівні доступу для користувачів за цими префіксами? Як доступ можна змінити (наприклад, для звичайного користувача відкрити доступ до представлень з префіксом ALL_)?

  1. Таблиці даних в сервері Oracle. Наведіть логічну структуру пам’яті та поясніть, де зберігаються таблиці? Як зберігаються великі таблиці?

  2. LISTENER. Визначення, застосування. Які особливості створення LISTENER для операційної системи Linux та Windows? Яка утіліта відповідає за роботу LISTENER? Як перевірити статус LISTENER?

  3. LISTENER. Визначення, застосування. В якій операційній системі (Linux чи Windows) даний сервіс створюється та налаштовується за замовчуванням при створення бази даних? Яка утіліта відповідає за роботу LISTENER? Як перезапустити LISTENER?