Tomas Plachetka

Uvod do databazovych systemov 2016/2017 Zima

Oznamy (tie najviac aktualne su na prvych miestach)

• Ustna cast skusky je spravidla do niekolkych dni po pisomke. Podmienkou kvalifikacie na ustnu skusku je aspon 45% hodnotenie z pisomky. Studenti, ktori kvalifikaciu splnia, su automaticky prihlaseni na nasledujuci termin ustnej skusky.
• Na skusku treba priniest index a ISIC kartu (na pisomku tiez pero a dostatok cistych papierov). Ziadne ine pomocky nie su dovolene. Vsetky elektronicke zariadenia, vratane mobilnych telefonov, budu pocas pisomky vypnute. Opisovanie, akakolvek komunikacia pocas testu alebo iny pokus o podvod znamena neuspesne absolvovanie kurzu (Fx). Vynimkou je komunikacia s ucitelom za ucelom upresnenia zadania ulohy.
• Skuska ma pisomnu a ustnu cast. Podmienkou prihlasenia sa na pisomku je aspon 45% hodnotenie prace pocas semestra. Na pisomku sa treba najneskor 1 den vopred elektronicky prihlasit. Ak sa Vam nedari prihlasit, poslite mi email. Prihlasenie na test je zavazne (t.j. termin, na ktory ste prihlaseny, sa pocita aj ked ten test nepisete). Ak viete ze na termin nepridete, prosim odhlaste sa z neho (ak mate problem s odhlasenim, dajte mi vediet cez email).
• Pri hodnoteni sa berie do uvahy len posledny termin skusky.
• Hodnotenia pisomnych skuskovych testov budu priebezne zverejnovane na tejto web stranke. Ak s tym nesuhlasite, dajte mi prosim vediet.
• Ak ste studentom tohto kurzu (t.j. mate ho zapisany v AIS), prihlaste sa do rozvrhovacieho systemu cviceni, zmente svoje heslo (zvolte si heslo, ktore nezabudnete) a najdite svoj rozvrh pre teoreticke a prakticke cvicenia. Loginname je zhodny s Vasim loginname v AIS; pociatocne heslo je zhodne s loginname. Ak Vam zaradenie do skupiny vyhovuje, nerobte nic. Ked je to nutne, tak skupinu zmente (pozor, pokus o zmenu moze viest k strate miesta v povodnej skupine). System nedovoli okamzity presun do skupiny s naplnenou kapacitou, ale zapamata si Vase preferencie a presun urobi automaticky, ked sa v skupine uvolni miesto. Ak narazite na nejaky technicky problem, dajte mi vediet cez email.
• Sucasne s tymto kurzom odporucam zapisat si tiez Databazove praktikum (1-INF-270). Ak narazite na problem pri zapise Databazoveho praktika, obratte sa na niektoreho z ucitelov.
• Vsetky cvicenia budu v akvariu M.X.

Skusky

Priebezne hodnotenie

• 5.1.2017 14:00 B pisomka, 9.1.2017 10:00 M262 ustna skuska
• 19.1.2017 14:00 B pisomka, 20.1.2017 10:00 M262 ustna skuska
• 6.2.2017 14:00 B pisomka, 7.2.2017 10:00 M262 ustna skuska
• 14.2.2017 14:00 B pisomka, 15.2.2017 10:00 M262 ustna skuska

Prednaska

T. Plachetka: Streda 9:50, 2h, F1.247

• Uvodna prednaska, 21/9/2016
  • Organizacia kurzu
  • Historia, motivacia
  • Knihy, casopisy, konferencie
  • Ucel databaz, charakteristika DB aplikacii
  • Trojstupnova ANSI/SPARC architektura, koncepcne datove modely
  • Entitno-relacny, relacny a navigacny datovy model
Relacny kalkul, Datalog, 28/9/2016
• Relacie a predikaty
• Dotazy
• Relacny kalkul
• Datalog
SQL, 5/10/2016
• DDL (Data Definition Language) a DML (Data Manipulation Language)
• DML: Syntax a semantika SELECT
• SELECT: selekcia, projekcia, premenovanie, ORDER BY, UNION/INTERSECT/EXCEPT, INNER JOIN, OUTER JOIN, NULL hodnoty a 3-hodnotova logika, poddotazy, GROUP BY/HAVING, duplikaty v tabulkach
• Preklad Datalog>SQL
• DML: INSERT, UPDATE, DELETE
• DDL: typy/DOMAIN, vytvorenie/odstranenie/modifikacia tabulky, default hodnoty, indexy, VIEW, aktualizacia cez VIEW
Relacna algebra, 12/10/2016
• Ucel relacnej algebry
• Operatory relacnej algebry
• Priklad optimalizacie na urovni relacnej algebry
• Multimnoziny (bags) a operatory nad multimnozinami
• Grupovanie a agregacia
• Semantika SELECT... FROM... WHERE... GROUP BY... HAVING
Agregacia a rekurzia v dotazovacich jazykoch, 19/10/2016
• Grupovanie a agregacia v SQL, relacnej algebre, relacnom kalkule a Datalogu
• Rekurzia v SQL, relacnej algebre, relacnom kalkule a Datalogu
• Vypocet dotazov: iteracia (naivna a seminaivna evaluacia)
• Stratifikovana negacia
• Simulacia rekurzie s fixnou hlbkou v SQL bez WITH RECURSIVE
Navrhovanie databaz, 26/10/2016
• Ciel a metodologia navrhovania databaz
• Entitno-relacne diagramy, pravidla dobreho navrhu, primary keys, surrogate keys, foreign keys
• Preklad ER diagramov do SQL (DDL)
• Identifikacia funkcnych zavislosti
Funkcne zavislosti, 2/11/2016
• Motivacia normalizacie
• Funkcne zavislosti, Armstrongove axiomy
• Uzaver mnoziny atributov, uzaver mnoziny funkcnych zavislosti
• Uplnost Armstrongovych axiom
• Pokrytie a minimalne pokrytie mnoziny funkcnych zavislosti
• Nadkluce a kluce
• Relacne schemy, dekompozicia relacnych schem, bezstratovost dekompozicie
Normalne formy, 9/11/2016
• Algoritmus testovania bezstratovosti dekompozicie do 2 relacii
• Algoritmus testovania bezstratovosti dekompozicie do N relacii
• Prva, druha a tretia normalna forma (1NF, 2NF, 3NF), BCNF
• Naivna dekompozicia do 3NF, resp. BCNF
• Bezstratova dekompozicia do 3NF zachovavajuca funkcne zavislosti
• Bezstratova dekompozicia do BCNF z 3NF dekompozicie
• Vyssie normalne formy, pravidla "rozumnej: dekompozicie
Transakcie, 23/11/2016
• Definicia transakcie z pohladu centralizovaneho transakcneho systemu
• Elementarne transakcne operacie
• Poziadavky na transakcny system (ACID)
• Architektura transakcneho databazoveho systemu
• Rozvrhy
• Seriove a konflikt-seriovatelne rozvrhy
• Testovanie konflikt-seriovatelnosti, precedencny graf
• View-seriovatelne rozvrhy
• Generovanie seriovatelnych rozvrhov
• Dvojfazove zamykanie, casove peciatky, validacia, MVCC
• Obnova (recovery), log-file
• Vseobecny dvojprechodovy algoritmus obnovy, algoritmy obnovy so specifickymi predpokladmi
• Checkpointing
• Backup
• Triedy obnovitelnosti: recoverable, ACA, strict
• Diagram hierarchie tried obnovitelnosti a seriovatelnosti
• Striktne dvojfazove zamykanie
• Deadlock, wait-for-graf, pristupy k rieseniu deadlockov
• Konzervativne strategie riesenia deadlockov: wait-die a kill-wait
• Fyzicka organizacia, 15/12/2016
  • Typy externych (trvacnych) medii
  • Fyzicka algebra, fyzicke plany
  • Zlozitost fyzickych operatorov
  • Vybrane operatory: Merge-sort, Nested-loop-join
  • Sekvencne indexy (ISAM)
  • Husty a riedky sekvencny index, operacie vynechavania a vkladania
  • B stromy a B+ stromy
  • Rozsiritelne hashovanie, rozsiritelne hashovanie
  • Cena reorganizacie indexov

Starsie materialy k tomuto kurzu: RNDr. J. Sturc

Cvicenia

J. Mazak, M. Rjasko

C1 Pon 9:50 M.X
C2 Str 14:00 M.X

Literatura

• Online materialy ku kurzu Introduction to Databases na Stanford University. Odporucam pozriet si najma videa od J.Widom. Online kurz: Stanford's Databases MOOC
• H. Garcia-Molina, J.D. Ullman, J. Widom: Database Systems, The Complete Book, Prentice Hall, 2003
• S. Abiteboul, R. Hull, V. Vianu: Foundations of Databases
• R. Elmasri, S.B. Navathe: Fundamentals of Database Systems, Addison-Wesley, 2006
• M. Kifer, P.A. Bernstein, P.M. Lewis: Database Systems, An Application-Oriented Approach, Addison-Wesley, 2006
• J. D. Ullman, J.Widom: A First Course in Database Systems, Prentice Hall, 1997
• S. Krishna: Introduction to Database and Knowledge-Based Systems, World-Scientific, 1992
• T.M. Connolly, C.E. Begg: Database Systems: A Practical Approach to Design, Pearson Education, 2005
• C. Zaniolo: Advanced Database Systems, Morgan Kaufmann, 1997
• S. Lightstone, T.J. Teorey, T. Nadeau: Physical Database Design, Morgan Kaufmann, 2007
• P.A. Bernstein, V. Hadzilacos, N. Goodman: Concurrency Control and Recovery in Database Systems, Addison-Wesley, 1987

Updated by Tomas Plachetka, Feb/16/2017