Проектирование и реализация баз данных

Работа современных цифровых сервисов основана на использовании больших данных, которые хранятся, обрабатываются и поддерживаются в базах данных. Базы данных используются для веб-сайтов, социальных сетей, сервисов видеоконференций, являются важнейшим компонентом телекоммуникационных, банковских, производственных и других информационных систем, используются в видеоиграх и современных электронных устройствах.

Почему специалисту ИТ-области необходимо понимать принципы организации данных и работу баз данных? Представьте себе, какими объемами данных, манипулируют современные организации, насколько сложным является анализ информации для принятия ключевых бизнес-решений, например, в банковской сфере. Наличие навыков работы с базами данных и получения необходимой информации позволяют сократить издержки на достижение коммерческой/исследовательской цели.

Этот курс рассматривает вопросы проектирования баз данных, включая принципы реляционного проектирования, знакомит с практиками проектирования операционных OLTP и аналитических OLAP хранилищ, позволяет изучить язык программирования SQL стандартов ANSI и Oracle, формирует практические навыки работы с инструментальными средами проектирования/разработки, востребованными работодателями. 

Обучаться на курсе могут слушатели, не имеющие опыта проектирования баз данных и желающие узнать больше практик оптимального проектирования и возможностей языка SQL. Большой набор практических заданий, соответствующий каждой теме, позволяет трансформировать теоретические знания в опыт непосредственно в процессе обучения.

Качество и актуальность курса подтверждается методиками передовых транснациональных ИТ-компаний – Oracle, Microsoft и др., сертификацией тренеров и специалистов, принимающих участие в его разработке, отсутствием подобных онлайн-курсов на рынке образовательных услуг.

В результате обучения слушатель приобретет и использует навыки моделирования хранилищ данных, выявления узких мест моделей, взаимодействия с базой данных для получения требуемой информации и управления хранилищем.

Понимание технологий баз данных создаст крепкий фундамент для дальнейшего выбора и развития карьеры на различных должностях:

• руководитель в области Digital-трансформаций или Digital-технологий (менеджеры, технические директора, директора);

• ученый в области DataScience (Big Data, Machine Learning, Data Mining и др.);

• архитектор ИТ-решений; 

• профессиональный программист/администратор;

• системный аналитик;

• специалист по кибербезопасности;

• специалист любой области, где требуется анализ, интерпретация, обработка, передача или хранение данных.

Целью онлайн-курса является формирование знаний и практических навыков в области системного проектирования баз данных: анализа бизнес-процессов, моделирования структуры базы данных, использования языка SQL для реализации объектов базы данных, управления данными, обеспечения конфиденциальности и качества данных, а также формирования фундаментальных знаний для освоения предметов из областей Data Science, Big Data и Machine Learning.

В программе обучения используются следующие инновационные технологии обучения: облачные технологии c реализацией доступа слушателей к материалам курса и выполнению заданий удаленно; последовательная методика обучения, пройденные темы дополняют друг друга, скаффолдинг; средства мультимедиа и специализированного программного обеспечения; проектный метод обучения; модульность; возможность формирования индивидуальных траекторий обучения в зависимости от начального уровня; геймификация; гибкость – возможность обучаться в любое время и на расстоянии; массовость; перевернутый класс, трансформация роли обучающегося путем мотивации навыков самостоятельной работы.

В состав онлайн-курса входят видео лекции, дополненные электронным конспектом. Автоматизированные опросы по пройденному материалу. Комплект заданий для выполнения лабораторных работ и инструкции по установке/работе программного обеспечения, необходимого для их выполнения. Проверка результатов выполнения лабораторных работ является автоматизированной и организована в виде формы для ввода результатов их выполнения.

Курс рассчитан на 10 недель обучения. Недельная нагрузка обучающегося 14 часов. Общая трудоемкость курса 4 зачетные единицы

1. Churcher C. Beginning SQL Queries: From Novice to Professional 2nd ed. Edition // Apress, 2016. – 240 p.
2. Date C. J. E. F. Codd and Relational Theory: A Detailed Review and Analysis of Codd's Major Database Writings // Lulu Publishing Services, 2019. – 304 p.
3. Вендров А. М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.codenet.ru/db/other/case/ (дата обращения: 21.02.2020).
4. Войтюк Т.Е., Осетрова И.С. Основы проектирования реляционных баз данных средствами инструментальной среды: Учебно-методическое пособие. - Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2020.
5. Джонатан, Л. Ядро Oracle. Внутреннее устройство для администраторов и разработчиков баз данных. [Электронный ресурс] — Электрон. дан. — М. : ДМК Пресс, 2015. — 372 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/73070 — Загл. с экрана.
6. Кириллов, Владимир Васильевич. Введение в реляционные базы данных / В. В. Кириллов, Г. Ю. Громов ; [реценз. А. А. Бобцов] .— СПб. : БХВ-Петербург, 2017 .— 454 с. : ил. + 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) .— (Учебная литература для вузов) .— Прил.: с. 427-452 .— Библиогр.: с. 425 .— Предм. указ.: с. 451-454 .— ISBN 978-5-9775-3655-4.

Для успешного освоения курса слушателю необходимо знать основы теории множеств и основы программирования, а также базовые понятия математической статистики. Курс является логическим продолжением курсов Математика, Хранение и обработка данных, Прикладная статистика, Информатика, Программирование.

Необходимое бесплатное программное обеспечение для освоения курса:

• Oracle Database Express Edition (XE) Release 18.4.0.0.0 (18c). Режим доступа: https://www.oracle.com/database/technologies/xe-downloads.html.

• SQL Developer Data Modeler 19.2. Режим доступа: https://www.oracle.com/tools/downloads/sql-data-modeler-downloads.html

• SQL Developer 19.2.1. Режим доступа: https://www.oracle.com/tools/downloads/sqldev-v192-downloads.html

Все программное обеспечение является бесплатным, и большинство программ поставляется с лицензией разработчика, которая дает возможность бесплатно использовать полные версии продуктов для разработки и моделирования собственных приложений или в целях самообразования https://www.oracle.com/ru/downloads/

1. Общая концепция баз данных и СУБД.
2. Принципы логического проектирования баз данных.
3. Типовые решения проектирования баз данных.
4. Нормализация данных.
5.  Реляционная модель данных.
6. Физическая модель данных.
7. Язык структурированных запросов SQL и основные операторы языка определения данных.
8. Языки манипулирования и управления данными.
9. Базовый оператор SELECT.
10. Реализация операций реляционной алгебры средствами SQL.
11. Язык управления транзакциями и программируемые объекты баз данных. 
12. Экзамен.

Каждая тема предполагает изучение в течение одной недели.

• Формулирует и анализирует задачи исследования (РО-1)
• Осуществляет поиск и обработку информации из печатных и электронных источников (РО-2)
• Выбирает оптимальные методы и средства теоретических и экспериментальных исследований (РО-3)
• Осуществляет постановку эксперимента и оценивает полученные результаты (РО-4)
• Оформляет полученные результаты исследования и обосновывает их практическую и теоретическую значимость (РО-5)
• Использует информационно-коммуникационные технологии, включая информационные системы и базы данных, системы искусственного интеллекта и системы анализа и обработки данных в области профессиональной деятельности, соблюдая стандарты, нормативы и требования информационной безопасности (РО-6)
• Осуществляет выбор, осваивает и использует в профессиональной деятельности компьютерное и сетевое оборудование, программное обеспечение (РО-7)
• Использует технологии искусственного интеллекта при разработке алгоритмов, методов и средств автоматизации процессов профессиональной деятельности (РО-8)
• Анализирует и разрабатывает проектную документацию, технические и (или) деловые регламенты, применяя стандарты и нормативы в сфере профессиональной деятельности (РО-9)

06.015 «Специалист по информационным системам»

• Способен к теоретическим и экспериментальным исследованиям в области профессиональной деятельности, включая постановку эксперимента, верификацию результатов, анализ и интерпретацию данных (ОПК-4)
• Способен использовать информационно-коммуникационные технологии, включая специальные методы, программное обеспечение, компьютерное оборудование и технологии искусственного интеллекта при решении задач профессиональной деятельности, соблюдая стандарты и нормативы при подготовке проектной документации и требования информационной безопасности (ОПК-5)