Βάσεις Δεδομένων και Βάσεις Γνώσης
Κωνσταντινος Δεμερτζης
Οι Βάσεις γνώσης και ιδιαίτερα οι Βάσεις Δεδομένων σήμερα, είτε ανεξάρτητα, είτε ως τμήμα Πληροφοριακών Συστημάτων, είναι ίσως η ταχύτερα αναπτυσσόμενη περιοχή στην επιστήμη της πληροφορικής, με πολύ σημαντικές τεχνολογικές εξελίξεις που αλλάζουν το τρόπο ζωής του σύγχρονου ανθρώπου. Οι θεμελιώδεις αρχές τους βασίζονται στη Σχεσιακή Άλγεβρα και περιλαμβάνουν νόμους και κανόνες που διέπουν τόσο τη λειτουργία τους, όσο και το σχεδιασμό και την ανάπτυξη των εφαρμογών που τις περιλαμβάνουν.
Σκοπός του μαθήματος είναι η παροχή υψηλού επιπέδου θεωρητικής και πρακτικής εκπαίδευσης σχετικά με τα ειδικά θέματα και τις πρόσφατες καινοτομίες που σχετίζονται με τις τεχνολογίες Βάσεων Δεδομένων. Συγκεκριμένα το μάθημα εξετάζει διεξοδικά και σε βάθος (α) το μοντέλο Οντοτήτων-Συσχετίσεων, (β) την αρχιτεκτονική των συστημάτων Βάσεων Δεδομένων, (γ) την μοντελοποίηση δεδομένων με το μοντέλο Οντοτήτων‐Συσχετίσεων, (δ) την εκτεταμένη μελέτη της γλώσσας δομημένων ερωτημάτων SQL, (ε) των τεχνικών και αλγορίθμων που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση δεδομένων και την αποτίμηση ερωτημάτων και (στ) τις έννοιες που σχετίζονται με τα συστήματα Βάσεων Δεδομένων που χρησιμοποιούνται στο διαδίκτυο. Η ανάπτυξη του μαθήματος γίνεται μέσω (ζ) πρακτικής εξάσκησης στις μεθοδολογίες Βάσεων Δεδομένων σε ρεαλιστικές εφαρμογές σχεσιακών μοντέλων SQL (MySQL και PostgreSQL). Τέλος, παρουσιάζονται τα πλέον καινοτόμα μη-σχεσιακά συστήματα Βάσεων Δεδομένων NoSQL (Mongodb και Neo4j), τα οποία χρησιμοποιούνται για υψηλή κλιμάκωση σε εφαρμογές διαδικτύου, ενώ παράλληλα επιτρέπουν την εύκολη και αποδοτική προσπέλαση σε μεγάλα σύνολα δεδομένων (big data).
ΛιγότεραΟι Βάσεις γνώσης και ιδιαίτερα οι Βάσεις Δεδομένων σήμερα, είτε ανεξάρτητα, είτε ως τμήμα Πληροφοριακών Συστημάτων, είναι ίσως η ταχύτερα αναπτυσσόμενη περιοχή στην επιστήμη της πληροφορικής, με πολύ σημαντικές τεχνολογικές εξελίξεις που αλλάζουν το τρόπο ζωής του σύγχρονου ανθρώπου. Οι θεμελιώδεις αρχές τους βασίζονται στη Σχεσιακή Άλγεβρα και περιλαμβάνουν νόμους και κανόνες που διέπουν τόσο τη λειτουργία τους, όσο και το σχεδιασμό και την ανάπτυξη των εφαρμογών που τις περιλαμβάνουν.
Σκοπός του μαθήματος είναι η παροχή υψηλού επιπέδου θεωρητικής και πρακτικής εκπαίδευσης σχετικά με τα ειδικά θέματα και τις πρόσφατες καινοτομίες που σχετίζονται με τις τεχνολογίες Βάσεων Δεδομένων. Συγκεκριμένα το μάθημα εξετάζει διεξοδικά και σε βάθος (α) το μοντέλο Οντοτήτων-Συσχετίσεων, (β) την αρχιτεκτονική των συστημάτων Βάσεων Δεδομένων, (γ) την μοντελοποίηση δεδομένων με το μοντέλο Οντοτήτων‐Συσχετίσεων, (δ) την εκτεταμένη μελέτη της γλώσσας δομημένων ερωτημάτων SQL, (ε) των τεχνικών και αλγο
Οι Βάσεις γνώσης και ιδιαίτερα οι Βάσεις Δεδομένων σήμερα, είτε ανεξάρτητα, είτε ως τμήμα Πληροφοριακών Συστημάτων, είναι ίσως η ταχύτερα αναπτυσσόμενη περιοχή στην επιστήμη της πληροφορικής, με πολύ σημαντικές τεχνολογικές εξελίξεις που αλλάζουν το τρόπο ζωής του σύγχρονου ανθρώπου. Οι θεμελιώδεις αρχές τους βασίζονται στη Σχεσιακή Άλγεβρα και περιλαμβάνουν νόμους και κανόνες που διέπουν τόσο τη λειτουργία τους, όσο και το σχεδιασμό και την ανάπτυξη των εφαρμογών που τις περιλαμβάνουν.
Σκοπός του μαθήματος είναι η παροχή υψηλού επιπέδου θεωρητικής και πρακτικής εκπαίδευσης σχετικά με τα ειδικά θέματα και τις πρόσφατες καινοτομίες που σχετίζονται με τις τεχνολογίες Βάσεων Δεδομένων. Συγκεκριμένα το μάθημα εξετάζει διεξοδικά και σε βάθος (α) το μοντέλο Οντοτήτων-Συσχετίσεων, (β) την αρχιτεκτονική των συστημάτων Βάσεων Δεδομένων, (γ) την μοντελοποίηση δεδομένων με το μοντέλο Οντοτήτων‐Συσχετίσεων, (δ) την εκτεταμένη μελέτη της γλώσσας δομημένων ερωτημάτων SQL, (ε) των τεχνικών και αλγο
Ανάπτυξη και επεξήγηση των παρακάτω θεωρητικών ενοτήτων:
Μοντέλο Οντοτήτων‐Συσχετίσεων (οντότητα, τύπος οντότητας, χαρακτηριστικά, συσχέτιση, βαθμός ή πολυπλοκότητα ενός τύπου συσχετίσεων, πληθικότητα, ασθενής τύπος οντότητας, επαναλαμβανόμενες ομάδες, πλειότιμα χαρακτηριστικά, υποκλάσεις και υπερκλάσεις, γενίκευση και εξειδίκευση, κληρονομικότητα, περιορισμός επικάλυψης, εργαλεία ελεύθερου λογισμικού).
Μοντελοποίηση δεδομένων με το μοντέλο Οντοτήτων‐Συσχετίσεων (εννοιολογική, σημασιολογική, ιδεατή και οντολογική μοντελοποίηση).
Η ανάπτυξη της ενότητας βασίζεται στην παρουσίαση ειδικών μελετών περίπτωσης καθώς και την ανάλυση και αξιολόγηση αντιπροσωπευτικών μεθόδων – εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων.
Ανάπτυξη και επεξήγηση των παρακάτω θεωρητικών ενοτήτων:
Αρχιτεκτονική συστημάτων Βάσεων Δεδομένων (αντικειµενοστραφή, αρχιτεκτονική πελάτη-εξυπηρέτη, κατανεµηµένες αρχιτεκτονικές).
Η ανάπτυξη της ενότητας βασίζεται στην παρουσίαση ειδικών μελετών περίπτωσης καθώς και την ανάλυση και αξιολόγηση αντιπροσωπευτικών μεθόδων – εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων.
Ανάπτυξη και επεξήγηση των παρακάτω θεωρητικών ενοτήτων:
Γλώσσα δομημένων ερωτημάτων SQL (clauses, expressions, predicates, queries, statements).
Αποθήκευση δεδομένων και αποτίμηση ερωτημάτων (Φυσικό Σχήμα: datafiles, control files, Λογικό Σχήμα: databases, tablespaces, segments, extents, blocks).
Η ανάπτυξη της ενότητας βασίζεται στην παρουσίαση ειδικών μελετών περίπτωσης καθώς και την ανάλυση και αξιολόγηση αντιπροσωπευτικών μεθόδων – εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων.
Ανάπτυξη και επεξήγηση των παρακάτω θεωρητικών ενοτήτων:
Σχεσιακές Βάσεις Δεδομένων (Εισαγωγή στις Σχεσιακές Βάσεις Δεδομένων - Σχεδίαση (1η και 2η Κανονική μορφή), Σχεδιασμός Σχεσιακών Βάσεων Δεδομένων με το λογισμικό MS Access, Ερωτήματα με τη γλώσσα Δομημένης Αναζήτησης SQL, Ακεραιότητα και Ασφάλεια Σχεσιακών Βάσεων Δεδομένων, Αναφορές, Φόρμες, Βάσεις Δεδομένων στο διαδίκτυο, Μεθοδολογίες ανάπτυξης εφαρμογών βασισμένες σε Βάσεις Δεδομένων, ΝoSQL).
Η ανάπτυξη της ενότητας βασίζεται στην παρουσίαση ειδικών μελετών περίπτωσης καθώς και την ανάλυση και αξιολόγηση αντιπροσωπευτικών μεθόδων – εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων.
Ανάπτυξη και επεξήγηση των παρακάτω θεωρητικών ενοτήτων:
Ευφυή και Έμπειρα Συστήματα (Βάσεις Γνώσης, Αρχές Ευφυών συστημάτων, Έμπειρα Συστήματα, Μηχανισμός Νόησης, Backward Forward chaining, Παροχή Εξηγήσεων, Χειρισμός Αβεβαιότητας, Πλαίσια αντικειμένων, Κανόνες, Πίνακες και δένδρα αποφάσεων, Κελύφη ανάπτυξης Έμπειρων Συστημάτων).
Η ανάπτυξη της ενότητας βασίζεται στην παρουσίαση ειδικών μελετών περίπτωσης καθώς και την ανάλυση και αξιολόγηση αντιπροσωπευτικών μεθόδων – εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων.
Ανάπτυξη και επεξήγηση των παρακάτω θεωρητικών ενοτήτων:
Εξόρυξη Γνώσης από Δεδομένα (Στόχοι, στάδια και τεχνικές εξόρυξης γνώσης, μέθοδοι αναπαράστασης γνώσης, προεπεξεργασία δεδομένων, καθαρισμός, μετασχηματισμός και μείωση δεδομένων, διακριτοποίηση και δημιουργία ιεραρχιών εννοιών, συνάφεια δεδομένων και προβλήματος, γνώση υποβάθρου, μέτρα ενδιαφέροντος πληροφορίας, αναπαράσταση δεδομένων εισόδου και εξόδου, διερευνητική ανάλυση δεδομένων και τεχνικές οπτικοποίησης, ανάλυση χαρακτηριστικών, γενίκευση και καταλληλότητα χαρακτηριστικών, σύγκριση κλάσεων, στατιστικά μέτρα, κανόνες συσχέτισης, αλγόριθμοι ταξινόμησης, αλγόριθμοι παλινδρόμησης, αλγόριθμοι συσταδοποίησης, μέτρα εκτίμησης απόδοσης).
Η ανάπτυξη της ενότητας βασίζεται στην παρουσίαση ειδικών μελετών περίπτωσης καθώς και την ανάλυση και αξιολόγηση αντιπροσωπευτικών μεθόδων – εφαρμογών Βάσεων Δεδομένων.
Η τελευταία ενότητα έχει σκοπό να εντάξει στους φοιτητές σε λειτουργικές ομάδες εργασίας με σκοπό την εξοικείωση τους στην υλοποίηση έργων Βάσεων Δεδομένων και Βάσεων Γνώσης, τον χρονοπρογραμματισμό και το συντονισμό εργασιών, συνδυάζοντας γνώση και πληροφορία των λοιπών ενοτήτων του μαθήματος για την παραγωγή μιας εφαρμόσιμης υλοποίησης.
Ημερολόγιο
Ανακοινώσεις
- Δευτέρα, 03 Ιουνίου 2019
- Σάββατο, 01 Ιουνίου 2019
- Τρίτη, 21 Μαΐου 2019
- Τετάρτη, 01 Μαΐου 2019
- Σάββατο, 23 Μαρτίου 2019
