Pokročilé databázové systémy

• 26 hod. přednášky
• 6 hod. seminář
• 6 hod. pc laboratoře
• 14 hod. projekty

• 55 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
• 20 bodů půlsemestrální test (písemná část)
• 25 bodů projekty

Podat širší pohled na postrelační databázové systémy (varianty NoSQL, NewSQL, temporální a distribuované) jak v jejich různorodosti tak v implementačních technikách.


Studenti budou schopni identifikovat postrelační DB systémy, u vybraných kategorií se budou orientovat v problematice implementace a užití takových systémů.

• Student se naučí odborné terminologii v českém i anglickém jazyce
• Student se zdokonalí v řešení malých projektů v malém týmu

Množství zdrojů dat ve světě stále roste, typ dat, která chceme ukládat se také rozrůstá, způsob zpracování také potřebuje různé přístupy. Proto tento předmět nabízí seznámení s různými typy systémů řízení báze dat.

Základy teorie relačního modelu dat. Formalizace návrhu relační databáze. Organizace dat na interní úrovni. Bezpečnost a integrita dat. Transakce. Konceptuální modelování a návrh relační databáze z konceptuálního modelu. Jazyk SQL. Prostorové, objektově-relační a XML databáze. Algoritmy pro indexování v prostorových databázích.

• Podklady k přednáškám (slajdy, skripty, apod.)
• Lemahieu, W., Broucke, S., Baesens, B.: Principles of Database Management. Cambridge University Press. 2018, 780 p.
• Dunckley, L.: Multimedia Databases: An Object-Relational Approach. Pearson Education, 2003, p. 464, ISBN 0-201-78899-3
• Gaede, V., Günther, O.: Multidimensional Access Methods, ACM Computing Surveys, Vol. 30, No. 2, 1998, pp. 170-231.
• Perkins, L., Redmond, E., Wilson, J.: Seven databases in seven
  weeks: a guide to modern databases and the NoSQL movement. Second
  edition. Pragmatic Bookshelf, 2018. ISBN 978-1-68050-253-4

1. Úvod, definice postrelačních databázových systémů, rekapitulace (O-R, multimediální, XML, prostorové DB)
2. NoSQL databáze - sloupcové a jejich indexy, grafové DB
3. NoSQL databáze - klíč-hodnota, časové řady
4. NoSQL databáze - agregace dat, datové sklady
5. NewSQL databáze
6. Sloupcové relační DB, srovnání s klasickým uložením
7. Půlsemestrální zkouška
8. Temporální databáze, úvod, předmět zájmu
9. Modelování temporálních dat
10. Algoritmy temporálních databází
11. Distribuované databáze I
12. Distribuované databáze II
13. Závěr, srovnání, diskuze otevřených otázek, další typy DB (deduktivní, objektové, ...)

1. Demonstrační cvičení: úvod do NoSQL DB, sloupcové NoSQL DB, DB klíč-hodnota.
2. Demonstrační cvičení: NoSQL DB + cloud - CQRS.
3. Demonstrační cvičení: temporální databáze - úvod do temporálních databází, jazyk (A)TSQL2 a jeho interprety TimeDB2 a TSQL2lib, implementace (A)TSQL2 a problémy v temporálních databázích.

1. Úvodní počítačové cvičení a NoSQL databáze - úvod do práce s vybranými typy NoSQL databází, indexace (sloupcové, klíč-hodnota).
2. NoSQL databáze v prostředí cloud - SŘBD CQRS, práce v prostředí cloud, využití DB tam.
3. Temporální databáze - úvod do jazyka (A)TSQL2 pro temporální databáze, dotazování nad temporálními daty pomocí (A)TSQL2.
4. Obhajoba projektu

1. Navrhnout a implementovat databázi pro nějakou dobře škálovatelnou aplikaci na principu CQRS (Command and Query Responsibility Segregation), tedy operace nad daty vést primárně cestou spolehlivé relační databáze a čtení cestou vysoce škálovatelné NoSQL databáze.

• Půlsemestrální zkouška, u které neexistuje náhradní, či opravný termín.
• Řešení 1 projektu v průběhu semestru a jeho odevzdání ve stanoveném termínu.

• Půlsemestrální zkouška - písemně, formou otázek, kde odpovědi se tvoří celou větou, neexistuje náhradní/opravný termín. (20 bodů)
• Vypracování projektů - 1 projekt (vytvoření programu, dle zadání) s příslušnou dokumentací. (25 bodů)
• Závěrečná zkouška se skládá z otázek, kde odpovědi se tvoří celou větou. Maximální hodnocení zkoušky je 55 bodů, přičemž pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 23 body, v opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body. Zkouška má jeden řádný a dva opravné termíny. Řádný termín zkoušky bude realizován písemnou formou, opravné termíny budou realizovány formou písemnou nebo kombinovanou (tedy písemně i ústně v jeden den - ráno písemná, odpoledne ústní část). Forma opravných termínů zkoušky bude oznámena vždy po vyhodnocení předchozího termínu zkoušky, přičemž kombinovaná forma zkoušky bude zvolena tehdy, pokud se daného termínu zkoušky bude moci zúčastnit nejvýše 16 studentů.

Student musí během semestru získat alespoň 20 bodů z možného maxima.
Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, či u půlsemestrální zkoušky, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.