Управление данными

Бакалавриат 2019/2020

Статус: Курс обязательный

Направление: 38.03.05. Бизнес-информатика

Кто читает: Направление «Бизнес-информатика» Высшей школы бизнеса НИУ ВШЭ

Где читается: Направление «Бизнес-информатика» Высшей школы бизнеса НИУ ВШЭ

Когда читается: 3-й курс, 1 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Язык: русский

Кредиты: 3

Контактные часы: 34

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Дисциплина «Управление данными» является одной из основных дисциплин для подготовки студентов по направлению Бизнес-информатика. Изучение дисциплины направлено на выравнивание знаний студентов об инструментах и методиках сбора, обработки и хранения данных для анализа и принятия управленческих решений. Дисциплина включает изучение тем, посвященных изучению баз и хранилищ данных, администрирования и разработки приложений, использования средств многомерного анализа данных класса для принятия управленческих решений.

Цель освоения дисциплины

Формирование знаний, умений и навыков проектирования баз данных (БД), хранилищ данных (ХД), администрирования баз и хранилищ данных, разработки приложений (внешних интерфейсов) БД и ХД, использования средств многомерного анализа данных класса OLAP.

Планируемые результаты обучения

знать: основные понятия теории баз данных и хранилищ данных; подходы к построению БД и сферы их применимости; особенности реляционной модели БД; понятие предметной области и способы ее описания; теорию реляционных БД: основные понятия, реляционная алгебра и реляционное исчисление, теория нормализации; методологии ER-моделирования, проектирование БД на основе ER-моделей;

Содержание учебной дисциплины

Основы теории реляционных баз данных
Основные понятия. Структура курса, контрольные мероприятия, оценка за работу в семестре. Проблемы хранения информации в файловой системе. Основные функции БД с точки зрения решения поставленных проблем (управление данными, доступом, транзакциями, поддержка согласованности и устранение избыточности данных). Исторические подходы к организации БД (иерархические, сетевые БД, БД на инвертированных списках) их достоинства и недостатки. Краткое введение в реляционную модель данных. Обобщенная структура современных СУБД. Настольные и сер-верные СУБД. Централизованная архитектура, файл-сервер, клиент-сервер, многозвенная архитектура. Особенности OLTP и OLAP систем. Реляционные базы данных. Объектно-ориентированные БД. Распределённые БД. Сравнительный анализ и тенденции развития современных платформ СУБД. Архитектура СУБД на примере промышленной СУБД.
Проектирование баз данных
Отличительные особенности реляционной модели данных. Основные понятия. Функциональные зависимости. Понятия нормальных форм. Нормализация. Реляционная алгебра. Основные понятия: отношение, кортеж, атрибут, домен, ключ. Связывание таб-лиц. Внешний ключ. Функциональные зависимости. Многозначные зависимости. Операции реляционной алгебры. Трёхзначная логика (3VL). Теория нормализации. Понятие 1НФ, 2НФ, 3НФ, 4НФ, 5НФ. Алгоритмы нормализации. Этапы и инструментальные средства проектирования баз данных. Понятие предметной области. Концептуальная модель. Способы описания предметной области. ER-модели. Объекты и классы объектов. Атрибуты объектов. Типы объектов. Виды связей. Классы членства. Сравнение методик инфологического моделирования. Модель «сущ-ность-связь». Методология IDEF1X. Методология UML. Общие сведения и основные этапы построения логических моделей. Особенности построения логических моделей. Влияние особенностей модели на проектные решения.
Обеспечение целостности данных. Введение в язык запросов.
Организация ссылочной целостности данных. Аномалии модификации. Проблемы грязного чтения и конкуренции за ресурсы. Транзакции, уровни изоляции транзакций и блокировки. Проблемы обеспечения безопасности данных. Уровни безопасности. Физи-ческая безопасность. Безопасность сетевого протокола. Авторизация и аутентификация. Распределение полномочий. Определение первичного ключа (PRIMRY KEY), описание внешних связей между таблицами (FOREIGN KYE). Создание представления (CREATE VIEW). Распределение привилегий и защита от несанкционированного доступа: «логин» и пароль» к базе дан-ных, команда GRANT, аргументы ALL и PUBLIC, передача привилегий с использовани-ем GRANT OPTION. Лишение привилегий пользователя (REVOKE). Классификация SQL-запросов.
Язык SQL
Введение в SQL. Стандарты. Диалекты. Составные части языка SQL (DDL, DML, DCL). Расширения языка. Визуальные построители запросов. Структура языка и синтак-сис основных операторов SQL. Запросы и подзапросы. Управление выполнением сцена-рия. Использование SQL для выборки данных из таблиц. Использование булевых и реля-ционных операторов создания более сложных предикатов. Использование специальных операторов в «условиях». Суммирование данных с помощью функций агрегирования. Форматирование результатов запросов.Использование множества таблиц в одном запро-се. Вложенные запросы. Связанные подзапросы. Использование операторов EXIST, ANY, ALL, SOME. Использование предложения UNION. Ввод, удаление, изменение значений полей. Использование подзапросов с командами обновления. Создание таблиц, команда CREATE. Табличные и скалярные функции. Представления. Работа с метаданными на основе системных представлений. Динамическое формирование запросов. Планы выполнения запросов
Введение в промышленные базы данных (на примере, MySQL Server и Oracle)
Работа с MySQL Server. Экспорт и импорт данных. Создание новых объектов БД с помощью EMS SQL Manager Lite for MySQL (таблицы, триггеры, процедуры и т.д.). Управление настройками и пользователями в MySQL. Работа с Oracle Enterprise Manager. Создание новых объектов БД с помощью Orcale Enterprise Manager. Управление настройками и пользователями. Введение в PL/SQL. Ис-пользование курсов. Циклы и управляющие конструкции в PL SQL.
Технология хранения данных при принятии решений
Проблема хранения данных при принятии решений. Причины появления Хранилищ данных. Хранилище - надстройка над существующими базами данных. Отличительная особенность Хранилищ. Основные требования к данным, вводимым в Хранилище. Зада-чи построения Хранилища. Архитектура Хранилищ данных: оперативные источники, оперативный склад данных, основное хранилище данных, инструменты доступа пользователям, ETL- средства. Многомерное моделирование в виде ненормализованных баз данных: схема «Звезда», схема «Снежинка», ее преимущества и недостатки. Характеристика таблицы фактов и таблиц измерений. Связи в ненормализованных базах данных.
Многомерные системы управления базами данных - МСУБД
Особенности организации многомерных систем управления базами данных (МСУБД). Достоинства и недостатки МСУБД. Исторические данные. Формирование исторических данных. Статичность (неиз-менность) исторических данных. Свойства исторических данных. Агрегированные данные. Прогнозируемые данные. Изменяемость прогнозируемых данных. Прогнозирование и моделирование. Различие между оперативными и прогнозируемыми данными. Об-щезначимость оперативных данных. Сравнительные характеристики МСУБД и РСУБД. Основные понятия в многомерной модели данных: измерение (Dimension) или руб-рика, ячейка (Cell) или показатель (Measure). Определение показателя. Гиперкубические и поликубические модели данных. Два основных варианта орга-низации данных и их отличия. Операции манипулирования Измерениями. Формирование "Среза" (Slice). Операция "Вращение" (Rotate). Отношения между измерениями. Операция Агрегации (Drill Up). Операция Детализации (Drill Down).
Технология аналитической обработки данных (OLAP)
Назначение и особенности технологии OLAP. Признаки технологии OLAP. 12 правил оценки средств OLAP. Виды запросов к данным, содержащимся в Хранилище, выполняемые с помощью OLAP технологий. Состав OLAP-системы. Характеристики и назначение компонентов OLAP-системы. Варианты реализации OLAP. Понятия MOLAP (Multidimensional OLAP), ROLAP (Relational OLAP), HOLAR (Hybrid OLAR). Преимущества и недостатки этих способов. Оперативная аналитическая обработка (OLAP) и интеллектуальный анализ данных (ИАД) - две составные части процесса поддержки принятия решений. Перспективы объ-единения этих двух видов анализа. Клиентские компоненты получения OLAP срезов кубов: • Analysis Manager; • Получение сводных таблиц Excel; • создание сводных диаграмм с данными OLAP-кубов. Создание и редактирование локальных OLAP-кубов клиентом с помощью Microsoft Excel.
Интеграция Web - технологии и технологии Хранилища
Цель интеграции Web-технологии и Хранилища. Преимущества интеграции Internet/Intranet технологии и технологии Хранилищ. Особенности информационного Web сервера. Особенности работы Web клиента. Публикация сводной таблицы на Web, клиентские манипуляции со сводной Web – таблицей, создание Web-страниц со сводными диаграммами.
Поддержка распределенных данных
Ключевые факторы поддержки распределенных данных: автономность; задержки; непротиворечивость данных; непротиворечивость схем. Модели публикаций. Публикующий сервер и распределительный сервер. Распредели-тельная база данных. Подписки, публикации, статьи. Принудительная (push) и запрос-ная (pull) подписки. Типы серверов-подписчиков: местный, глобальный и анонимный. Фильтрация данных: горизонтальное и вертикальное разбиение. Типы репликации: мгновенная; репликация слиянием; транзакционная. Преимуще-ства и недостатки различных типов репликации. Агенты мгновенной репликации, рас-пределительные агенты. Подписчики с немедленным обновлением.

Элементы контроля

домашнее задание
реферат

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (1 модуль)
0.3 * домашнее задание + 0.7 * реферат

Программа дисциплины