Базы данных (Databases)

База данных — это систематизированная система материалов, с возможностью их поиска и обработки. Данный курс познакомит слушателей с наиболее популярными системами управления базами данных, их особенностями и моделями. В результате освоения материалов курса учащиеся смогут проектировать базы данных, понимать как составлять запросы и индексировать данные. Особое место в курсе отведено изучению языка программирования SQL. В рамках курса будут рассмотрены такие понятия, как Представления, процедуры, функции, триггеры. Индексирование данных. Также будут рассмотрены такие современные подходы к обработке BigData, сферы применения СУБД NoSQL. В курсе предусмотрено выполнения практических заданий на базе СУБД MySQL, что качественно улучшает восприятие материала.

• Вводная лекция.
• Во вводной лекции рассказывается об основном содержании курса, о разделах курса, о месте баз данных для различных информационных систем. Вы узнаете, какие функции выполняет специальное программное обеспечение – система управления базой данных (СУБД). Познакомитесь с наиболее популярными СУБД и их особенностями. Также Вы узнаете о различных вариантах архитектур информационных систем.
• Проектирование баз данных. Модель «сущность –связь».
• В этой лекции Вы узнаете о том, как проектируются базы данных на самом верхнем уровне – концептуальном, когда рассматривается только суть хранимых данных, их свойства и связи между различными элементами без привязки к особенностям физической реализации и конкретной СУБД. Мы рассмотрим наиболее популярную модель «Сущность-связь» и подробно разберем, как описываются в терминах этой модели объекты (сущности), их атрибуты и связи.
• Реляционная алгебра. Нормализация реляционных отношений.
• В этой лекции мы начнем с описания реляционной модели, на которой основаны наиболее популярные СУБД. Будут даны основные понятия реляционной теории и показано, как представляются объекты и связи в терминах реляционной модели. Будут продемонстрированы проблемы, возникающие при ошибках в проектировании данных, и пути их исправления. Также будут рассмотрены основные операции для манипулирования реляционными данными.
• Основные объекты базы и их описание на языке SQL.
• На этой неделе мы познакомимся с типичными объектами реляционной базы данных, поговорим об их назначении и использовании. Изучим команды для описания таблиц и правил целостности. Рассмотрим команды манипулирования данными в таблицах: вставку, изменение, удаление. Также будет дано подробное описание демонстрационной базы данных, которую можно установить на своем компьютере и воспроизвести на основе СУБД MySQL (предварительно необходимо установить СУБД MySQL на свой компьютер).
• Запросы на языке SQL.
• Этот модуль посвящен оператору SELECT, при помощи которого пишут запросы к реляционным данным. Мы начнем с самых простых запросов, рассмотрим правила указания критериев выборки. Будет показано, как использовать функции агрегирования и группировки, и как пишутся сложные запросы, соединяющие несколько таблиц и имеющие вложенную структуру.
• Представления, процедуры, функции, триггеры.
• Эту лекцию мы начнем с разговора о представлениях, которые позволяют разделить логику хранения данных и программного обеспечения, которые предоставляют удобный доступ к данным из одной или нескольких таблиц и возможность гибкой настройки прав доступа. В этой лекции мы поговорим о процедурном расширении языка SQL и покажем, как с его помощью создавать процедуры, функции и триггеры. Эти объекты хранятся в базе данных и нужны для реализации типичных операций с данными для различных приложений.
• Индексирование данных.
• В этом разделе речь пойдет об индексах – дополнительных структурах, необходимых для ускорения доступа к данным. Мы рассмотрим различные виды индексов и изучим способы их построения.
• Оптимизация выполнения запросов.
• В этой лекции мы поговорим о дополнительных структурах индексирования – пространственных индексах, индексах на основе хеширования и битовых шкал. Также мы обсудим, каким образом строится план выполнения запросов и как надо писать запросы, чтобы они выполнялись быстрее.
• Управление конкурентным доступом.
• Вы узнаете, как организовать доступ к базе данных различным пользователям. Как сделать так, чтобы они могли работать параллельно, в то же время не мешая друг другу. Что такое механизм транзакций и какие есть режимы их выполнения.
• Направления и тенденции развития баз данных. Современные подходы к обработке BigData.
• В последней лекции вы узнаете о направлениях и тенденциях развития баз данных. Мы поговорим о то, что такое Big Data и какие есть современные подходы к их обработке. Дадим краткий обзор NoSQL базы данных и поговорим о методах анализа данных, которые могут быть применены во множестве прикладных областей.