4.3.5. Аннотация учебной программы дисциплины «Управление данными»

1. Цели и задачи дисциплины:

Изучение процессов, связанных с накоплением, запоминанием, организацией, обновлением, хранением и поиском информации.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина базовой части профессионального цикла.

Изучение дисциплины основано на умениях и компетенциях, полученных студентом при изучении дисциплин «Математика», «Информатика», Теория информационных процессов и систем», Информационные технологии», «Архитектура информационных систем»

Является предшествующей для профессиональных дисциплин «Технологии программирования», «Технологии обработки информации», «Интеллектуальные системы и технологии», «Инструментальные средства информационных систем», «Инфокоммуникационные системы и сети», «Методы и средства проектирования информационных систем и технологий».

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование и развитие основных общекультурных компетенций: владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения, умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь ; способность научно анализировать социально-значимые проблемы и процессы, умение использовать на практике методы гуманитарных, экологических, социальных и экономических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности владение широкой общей подготовкой (базовыми знаниями) для решения практических задач в области информационных систем и технологий; готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе; знание принципов и методы организации и управления малыми коллективами; способность находить организационно- управленческие решения в не стандартных ситуациях и готов нести за них ответственность.

профессиональных компетенций: способность проводить предпроектное обследование (инжиниринг) объекта проектирования, системный анализ предметной области, их взаимосвязей; способность проводить техническое проектирование (реинжиниринг); способность проводить рабочее проектирование; способность проводить выбор исходных данных для проектирования; способность к проектированию базовых и прикладных информационных технологий; способность разрабатывать средства реализации информационных технологий (методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные); способность использовать технологии разработки объектов профессиональной деятельности в различных областях; способность организации работы малых коллективов исполнителей; способность проводить сбор, анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования; способность участвовать в постановке и проведении экспериментальных исследований; способность обосновывать правильность выбранной модели сопоставляя результаты экспериментальных данных и полученных решений; готовность использовать математические методы обработки, анализа и синтеза результатов профессиональных исследований; способность оформлять полученные рабочие результаты в виде презентаций, научно-технических отчетов, статей и докладов на научно-технических конференциях; способность формировать новые конкурентоспособные идеи и реализовывать их в проектах; способность к инсталляции, отладки программных и настройки технических средств для ввода информационных систем в опытную эксплуатацию; готовность проводить сборку информационной системы из готовых компонентов; способность к осуществлять инсталляцию, отладку программных и настройку технических средств для ввода информационных систем в промышленную эксплуатацию; способность поддерживать работоспособность информационных систем и технологий в заданных функциональных характеристиках и соответствии критериям качества; готовность обеспечивать безопасность и целостность данных информационных систем и технологий; готовность адаптировать приложения к изменяющимся условиям функционирования; способность составления инструкций по эксплуатации информационных систем.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные положения теории баз данных, хранилищ данных, витрин данных, баз знаний, концептуальные, логические и физические модели данных.

Уметь: разрабатывать информационно-логическую, функциональную и объектно-ориентированную модели информационной системы, модели данных информационных систем; - применять информационные технологии при проектировании информационных систем.

Владеть: методами и средствами представления данных и знаний о предметной области, методами и средствами анализа информационных систем, технологиями реализации, внедрения проекта информационной системы; информационными технологиями поиска информации и способами их реализации (поиска документов в гетерогенной среде, поиска релевантной информации в текстах, поиска релевантных документов на основе онтологий, на основе поисковых роботов, интеллектуальные агентов), технологиями интеллектуального анализа данных, интеллектуальными технологиями

4. Содержание дисциплины (Изучаемые темы)

• Основные понятия. Данные. Типы данных. Операции обработки данных: ввод (сбор), формализация, фильтрация данных, сортировка данных, архивация, защита данных, транспортировка данных, преобразование данных. Языки описания данных.

Управление данными. Базы данных, требования к базе данных. Система управления базами данных. Компоненты банка данных. Классификация банков данных. Централизованное управление данными. Многоуровневая архитектура систем баз данных. Архитектура «клиент/сервер». Пользователи банков данных. Функции администратора банка данных.

• Проблемы физической организации баз данных. Основные операции с данными: поиск, добавление, замена, вставка, удаление. Частота операций. Показатели временной и емкостной сложности алгоритмов обработки данных.

• Основные структуры данных. Статические и динамические структуры данных. Списки. Стеки. Очереди. Двунаправленные списки. Иерархические списки. Деревья. Бинарные деревья. Обходы дерева. Сложность основных операций для данных структур.

• Задачи информационного поиска. Алгоритмы сортировки и поиска информации. Бинарный поиск. Иерархические индексы. Дерево поиска. Классификация методов сортировки. Простые методы сортировки. Быстрая сортировка. Сортирующие деревья. Методы внешней сортировки. Оценка сложности методов сортировки и поиска данных.

• Информационно-графовая модель данных. Понятие информационного графа. Алгоритмы поиска на информационном графе. Поиск идентичных объектов. Интервальный поиск. Нечеткие задачи поиска.

Логические модели данных. Иерархическая модель. Сетевая модель. Реляционная модель. Постреляционная модель. Многомерная модель. Объектно-ориентированная модель.

Реляционная модель данных. Реляционные объекты данных. Целостность реляционных данных. Реляционные операторы: реляционная алгебра и реляционное исчисление.Язык реляционных баз данных SQL. Функции и основные возможности. Средства определения схемы. Структура запросов. Агрегатные функции и результаты запросов. Операторы обновления. Проектирование реляционных баз данных. Нормализация отношений. Внутренняя организация реляционных СУБД Хранение отношений. Индексы, хэш-функции. Журнальная информация. Служебная информация.

Объектно-ориентированные базы данных (ООБД): состояние развития и сущность ООБД, многомерная модель данных, CACHE как система управления ООБД. Объектно-реляционные базы данных (ОРБД): виды структур, состояние развития ОРБД, гибридные ОРБД, расширенные ОРБД

Распределенных баз данных (РБД): состав и работа РБД, система клиент-сервер, создание РБД (обеспечение целостности, фрагментация и локализация, процесс интеграции, преобразование структуры и данных), однородные и неоднородные РБД.

Проектирование баз данных. Этапы проектирования. Инфологическое моделирование, модель “сущность-связь”. Даталогическое проектирование.

Защита данных. Восстановление данных. Параллелизм. Безопасность: управление доступом, шифрование данных. Целостность данных.

Проектирование баз данных. Этапы проектирования. Даталогическое проектирование. Разработка баз данных с использованием промышленных инструментальных средств. Создание базы данных. Формирование запросов. Разработка форм. Подготовка отчетов. Разработка интерфейса, подготовка БД к эксплуатации.

Обзор современных промышленных СУБД и перспективы развития банков данных.