Правительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
Факультет компьютерных наук
Департамент программной инженерии
Утверждаю
Академический руководитель
образовательной программы
по направлению 09.04.04
«Программная инженерия»
И.А.Ломазова
______________________
«___» _____________ 2015 г.
Программа дисциплины
“Перспективные базы данных”
для направления 09.04.04 "Программная инженерия"
подготовки магистра (по программе "Системная и программная инженерия")
(- на английском языке -)
Автор программы
Дударев В.А., к.т.н., доцент, [email protected]
Рекомендована Академическим советом образовательной программы
«Программная инженерия»
«___»________ 2015 г.
Одобрена на заседании Департамента программной инженерии
«___» ______ 2015 г.
Руководитель Департамента
______________С.М. Авдошин
Согласована
Менеджер Департамента программной инженерии
______________Т.В. Климова
Москва, 2015
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями
университета и другими вузами без разрешения департамента-разработчика
программы.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины “Перспективные базы данных” для направления 09.04.04 “Программная
инженерия” подготовки магистра по программе “Системная программная инженерия”
1. Краткое описание дисциплины
a. Название дисциплины:
Перспективные базы данных.
b. Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:
Для успешного освоения дисциплины требуются основы дискретной математики, включая
булеву логику и теорию множеств. Предполагается, что студенты знакомы с общей теорией
проектирования реляционных баз данных, включая построение ER-моделей (модели
“сущность-связь”), реляционную алгебру, теорию нормальных форм и базовые знания по
декларативным языкам запросов, включая SQL.
c. Тип курса:
В соответствии с рабочим учебным планом по направлению 09.04.04 «Программная
инженерия» дисциплина «Перспективные базы данных» читается студентам
магистратуры, обучающимся по программе «Системная и программная инженерия» на
первом курсе в первом и втором модулях учебного года.
Общее число зачетных единиц: 5. Общая продолжительность курса: 190 академических
часов, включая 64 аудиторных часа (24 лекции и 40 семинары) и 126 часов на
самостоятельную работу. Формы контроля успеваемости: одно домашнее задание
(сдается в конце второго модуля), один письменный тест (сдается в конце первого
модуля) и экзамен после второго модуля.
d. Аннотация курса:
2. Цели освоения дисциплины
Главной задачей курса является расширение кругозора студентов и ознакомление с
продвинутыми возможностями современных баз данных, включая объектно-ориентированные
расширения, дедуктивные базы данных, языки запросов, построение хранилищ данных,
многомерный анализ данных и использование языка XML в системах хранения информации.
Дисциплина позволит изучить различные модели данных и их свойства:

Объектно-ориентированные базы данных;

Дедуктивные базы данных (Datalog);

Хранилища данных и многомерную обработку данных (ROLAP, MOLAP и HOLAP);

Модели данных XML (языки запросов XQuery и XPath, описания документов DTD).
3. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины
После успешного завершения курса студент должен достичь следующих целей:

Знать основные модели данных и их свойства.

Обосновывать выбор той или иной модели для решения конкретной задачи.

Представлять способы хранения данных в объектно-ориентированных и реляционных
системах.

Оценивать ограничения реляционной модели и обосновывать ее применимость для
решения конкретных задач в терминах языков запросов, используя понятие
локальности.
--- page 2
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины “Перспективные базы данных” для направления 09.04.04 “Программная
инженерия” подготовки магистра по программе “Системная программная инженерия”

Представлять модели и методы построения дедуктивных баз данных, основанных на
Datalog.

Представлять функциональность доступных коммерческих и свободно
распространяемых систем хранилищ данных, применять модели и методы построения
хранилищ данных.

Освоить методы и средства создания аналитических решений. Уметь выбирать
размерности для многомерных кубов, выполнять группировку и агрегацию.

Знать модель XML и уметь строить и описывать в терминах DTD и XML Schema XML
документы произвольных форматов.

Понимать и уметь писать запросы XPath и XQuery. Уметь создавать XSLTпреобразования.
4. Тематический план дисциплины
№
Название темы
Часы
Аудиторные часы
Лекции
Семинары
Сам.подготовка
Модуль #1 (часы: 95 / 14 + 26)
1
2
3
4
Введение и обзор курса.
Недостатки реляционной модели.
Объектно-ориентированные БД
Дедуктивные БД.
Модуль #1 итого
2
2
4
4
12
2
4
8
6
20
35
4
8
31
55
5
95
6
2
12
10
2
20
32
190
24
40
126
9
11
40
35
95
10
10
23
20
63
Модуль #2 (часы: 95 / 18 + 22)
5
6
7
Хранилища данных и
многомерный анализ данных
Полуструктурированные данные
Заключение
Модуль #2 итогоs
Итого:
63
5. Список литературы
Основная литература:
•
Silberschatz A., Korth H.F., Sudarshan S. Database System Concepts, 6th ed, McGraw-Hill,
2010. — 1376pp.
•
Elmasri R., Navathe S.B. Fundamentals of Database Systems, 6th ed., Addison Wesley, 2010.
— 1200 pp.
•
Garcia-Molina H., Ullman J., Widom J. Database Systems: The Complete Book, 2nd Edition,
Prentice Hall, 2009. — 1248pp.
Дополнительная литература:
•
Hansen G.W., Hansen J.V. Database Management and Design, 2nd ed., Prentice-Hall, 1995.
— 582pp. (русский перевод: Хансен, Г. Базы данных: разработка и управление. М.
БИНОМ, 2000. - 699 с. [библиотека ВШЭ: 20 экз.])
•
Libkin L. Expressive power of SQL. // Theoretical Computer Science, 296(3):379-404. 2003.
•
Blaha M. Patterns of Data Modeling (Emerging Directions in Database Systems and
Applications), CRC Press, 2010. — 261pp.
--- page 3
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины “Перспективные базы данных” для направления 09.04.04 “Программная
инженерия” подготовки магистра по программе “Системная программная инженерия”
•
Cattell R.G. et al. The Object Data Standard: ODMG 3.0, Morgan Kaufmann, 2000. — 280pp.
•
Edlich S. et al. The Definitive Guide to db4o, Apress, 2006. — 512pp.
•
Rattz J., Freeman A. Pro LINQ: Language Integrated Query in C# 2010, Apress, 2010. —
840pp.
•
Marguerie F. et al. LINQ in Action, Manning Publications, 2008. — 600pp.
•
Kuate P.H. et al. NHybernate in Action, Manning Publications, 2009. — 400pp.
•
Nilsson U., Maluszynski J. Logic, Programming and Prolog, 2nd Edition, John Wiley and Sons,
2000. —294pp. (Also online: http://www.ida.liu.se/~ulfni/lpp/)
•
Golfarelli M., Rizzi S. Data Warehouse Design: Modern Principles and Methodologies,
McGraw-Hill Osborne Media, 2009. — 480pp.
•
Inmon W. H., Krishnan K. Building the Unstructured Data Warehouse: Architecture, Analysis,
and Design, Technics Publications, 2011. — 216pp.
•
Celko J. Joe Celko's Analytics and OLAP in SQL, Morgan Kaufmann, 2006. — 208pp.
•
Smith B.C., Clay C.R. Microsoft SQL Server 2008 MDX Step by Step, Microsoft Press, 2009.
— 400pp.
•
Melton J., Buxton S. Querying XML: XQuery, XPath, and SQL/XML in context, Morgann
Kaufmann, 2006. 848pp.
•
Ben-Gan I. et al. Inside Microsoft SQL Server 2008: T-SQL Programming, Microsoft Press,
2009. — 832 pp.
6. Критерии оценки знаний, навыков
Итоговая и накопленная оценки включают результаты, полученные студентом по их посещениям
(A), активности на практических занятиях (PA), групповому проекту (P), письменному тесту (T) и
итоговому экзамену (E). Оценка округляется до целого числа по правилам арифметики. Пересдача
промежуточных результатов не допускается.
7. Порядок формирования оценок по дисциплине
Итоговая и накопленная оценки Go и Ga (по 10-бальной шкале каждая) вычисляются по формуле:
Ga = 0.15A + 0.15PA + 0.3P + 0.4T;
Go = 0.6Ga + 0.4E.
Преобразование полученной 10-бальной оценки к 5-бальной выполняется по следующим
правилам:
10-бальная шкала [10]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
- неудовлетворительно
- очень плохо
- плохо
- удовлетворительно
- довольно хорошо
- хорошо
- очень хорошо
- почти прекрасно
- прекрасно
- исключительно
5-бальная шкала [5]
неудовлетворительно (UnS) - 2
удовлетворительно (S) - 3
хорошо (G) - 4
отлично (E) - 5
--- page 4
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины “Перспективные базы данных” для направления 09.04.04 “Программная
инженерия” подготовки магистра по программе “Системная программная инженерия”
8. Методы преподавания
Преподавание курса организовано в форме лекций и практических занятий. Помимо
традиционных форм, предлагаются некоторые интерактивные виды обучения: обсуждение
реальных задач, встающих перед ИТ-индустрией, дискуссия по выбору и утверждению тем
групповых проектов и планируемых результатов, использование интерактивных сред
разработки для языков запросов.
9. Специальное оборудование и программное обеспечение для
проведения курса



Для проведения лекций и практических занятий требуется проектор. На компьютерах в
классах должно быть установлено следующее программное обеспечение:
Microsoft SQL Server 2008 R2;
Microsoft SQL Server Analysis Services 2008 R2;
Microsoft Visual Studio 2008-2010.
--- page 5