Adatbázisok

A tantárgy angol neve: Databases

Adatlap utolsó módosítása: 2017. január 14.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Mérnök informatikus szak, BSc képzés
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMAB00 3 3/1/0/v 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Gajdos Sándor, Távközlési és Médiainformatikai Tanszék
A tantárgy tanszéki weboldala https://www.db.bme.hu/targyak/adatbazisok
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Gajdos Sándor

t. docens

Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Általános tájékozottság programozási nyelvekről; adatszerkezetekkel, algoritmusokkal kapcsolatos alapismeretek.
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
(TárgyEredmény( "BMEVISZAA01" , "aláírás" , _ ) = -1
VAGY TárgyEredmény( "BMEVISZAA04" , "aláírás" , _ ) = -1
VAGY TárgyEredmény( "BMEVISZA110" , "aláírás" , _ ) = -1)

ÉS NEM ( TárgyEredmény( "BMEVITMA311", "jegy" , _ ) >= 2
VAGY TárgyEredmény("BMEVITMA311", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0
VAGY TárgyEredmény( "BMEVITMAB04", "jegy" , _ ) >= 2
VAGY TárgyEredmény( "BMEVITMAB04" , "aláírás" , _ ) = -1
VAGY TárgyEredmény("BMEVITMAB04", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:
A programozás alapjai 1-2.
7. A tantárgy célkitűzése Adatbáziskezelő-rendszerek működésével, használatával és megvalósításával kapcsolatos alapvető ismeretek, módszerek elsajátítása. A tanult ismeretek alkalmazása gyakorlati problémákra.
8. A tantárgy részletes tematikája

1. hét:
Adat, információ, tudás. Strukturált, szemistrukturált és nem strukturált adatok. XML. Az adatbázis fogalma, fontosabb összetevői, felhasználási módjai (meghatározás, rendszerkomponensek, rétegmodellek, nyelvi felületek, adatfüggetlenség, felhasználói szintek).

2. hét:
Strukturált adatok modellezése, adatmodell, előmodell. Az egyed-kapcsolat (ER) modell, tervezés ER diagramok segítségével.

3. hét:
Relációs adatmodell, reláció, séma, attribútum. Relációs algebra. Codd-féle alapmûveletek, származtatott mûveletek, illesztések, zártság, relációs teljesség. Relációs séma előállítása ER diagramból.

4. hét:
Sor- és oszlopkalkulus. Megengedett szimbólumok, atomok, formulák, kifejezések. Kapcsolat az SQL nyelvvel. Biztonságosság. Relációalgebra és kalkulusok kifejező ereje.

5. hét:
Relációs sémák tervezése. Módosítás-, ill. lekérdezésorientált megközelítés. Adatbázis kényszerek szerepe. Reláció redundanciája. Anomáliák. Eseti és érdemi funkcionális függések.

6. hét:
Normálformák és jelentőségük. 1NF, 2NF, 3NF, BCNF.

7. hét:

Igazság és levezethetőség adott függéshalmaz mellett. Armstrong axiómák. Függéshalmaz és attribútumhalmaz lezárása, kapcsolatuk. Veszteségmentes sémafelbontások és jelentőségük.

8. hét:
Függőségőrző sémafelbontások. Relációs sémafelbontások tervezése megadott kritériumrendszernek megfelelően.

9. hét:
Fizikai adatszervezés. Diszk-rezidens és memória-rezidens adatbázisok. Heap szervezés, Hash szervezés

10. hét:
Indexelt állományszervezés. Ritka index, sűrű index. Többszintes ritka index: B*-fák. Több kulcs szerinti keresés támogatása.

11. hét:
Objektum-orientált adatbáziskezelés (önálló feldolgozásra), Relációs lekérdezések optimalizálása és kiértékelése. Relációalgebrai fa alapú optimalizálás. Költségalapú optimalizálás. Illesztések fajtái, algoritmusai. Legfontosabb műveletek költségének becslései. Kiértékelési terv.

12. hét:
Többfelhasználós működés elemei I: ACID tulajdonságok, zárak, éhezés, patt, sorosíthatóság, tranzakció modellek, 2PL, fa protokoll, figyelmeztető protokoll.

13. hét:
Többfelhasználós működés elemei II: Időbélyegek, verziók, tranzakcióhibák kezelése, piszkos adat, lavina, rendszerhibák kezelése, naplózási technikák, visszaállítás, ellenőrzési pontok.

14. hét:
Adatbázis-tranzakciók elosztott környezetben (elosztott zárkezelés, globális sorosíthatóság, 2PC, 3PC). Elosztott időbélyeges tranzakciókezelés.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás, kéthetente kiscsoportos gyakorlat.
10. Követelmények

A szorgalmi időszakban: Aláírás feltétele a zárthelyi sikeres teljesítése (go/no go).

A vizsgaidőszakban: írásbeli és szóbeli vizsga.

11. Pótlási lehetőségek A félév során az arra kijelölt időpontban (pótzh), valamint a pótlási héten (pót-pót zh) pótlási lehetőséget biztosítunk.
12. Konzultációs lehetőségek Előzetes időpont egyeztetés mellett az egész félévben.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

1. Gajdos: Adatbázisok, Műegyetemi Kiadó 2000-2016.

2. Silberschatz, H. F. Korth, S. Sudarshan: Database System Concepts, 6th Edition, 2010.

3. Ullman-Widom: Adatbázisrendszerek, alapvetés, Panem, 1998.

4. Garcia-Ullman-Widom: Adatbázisrendszerek megvalósítása, Panem, 2001.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra60
Félévközi készülés órákra20
Felkészülés zárthelyire20
Házi feladat elkészítése 
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
(felkészülés a gyakorlatokra)
20
Vizsgafelkészülés30
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Gajdos Sándor

t. docens

Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

IMSc tematika és módszer

Az IMSc képzés hallgatói külön tanulókörökben vesznek részt a gyakorlatokon, amelyek kifejezetten arra építenek, hogy az előadásokon elhangzott releváns anyagot a hallgatók már megértették, azokat megismételni szükségtelen, csupán tisztázó kérdésekre válaszolva van értelme az előadáson elhangzottakat újra elővenni. Az IMSc gyakorlatokat kifejezetten erre készülő gyakorlatvezetők tartják. A gyakorlatokon 1,5...2-szer annyi feladat megoldása tervezett, mint a normál csoportokban. A gyakorlatvezetők gondolkodtató kérdéseket is adnak fel részben a gyakorlat alatt, részben pedig otthoni végiggondolásra, amelyekkel piros pontokat lehet szerezni. Ezek a vizsgán kétes esetben beszámításra kerülnek. 

IMSc pontozás

A zárthelyi során úgy lehet a tantárgyból IMSc pontokat szerezni, hogy az integrált képzés hallgatói számára a zárthelyin az "i" jelű feladat megoldása is kötelező. Az értékelés számukra nemcsak go/no go jellegű. 75%-osnál nagyobb teljesítmény százalékpontonként 1 IMSc pontot ér, de legfeljebb csak 20-at.

A vizsgák alkalmával, ha a hallgató jeles eredményt ért el, akkor - ha kéri - az IMSc pontokért plusz kérdést kap. Ennek lényegében helyes megválaszolásával legfeljebb további 5 pontot lehet szerezni. 

Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.