Database Systems

General

• Code: ΠΛΥ05012
• Semester: 5th
• Study Level: Undergraduate
• Course type: Special Background
• Teaching and exams language: Greek
• The course is offered to Erasmus students
• Teaching Methods (Hours/Week): Lectures (2) / Practice Exercises (1) / Laboratory Exercises (1)
• ECTS Units: 5
• Course homepage: https://elearning.cm.ihu.gr/course/view.php?id=217
• Instructors: Tsimpiris Alkiviadis, Stylianou Tasos
• Coordinator: Tsimpiris Alkiviadis
• Class Schedule:
  • Mon 09:00 - 12:00: Θ (103) - Τσιμπίρης
  • Wed 08:00 - 09:00: Ε1 (Ε.Β.Δ.) - Τσιμπίρης
  • Wed 09:00 - 10:00: Ε2 (Ε.Β.Δ.) - Τσιμπίρης
  • Wed 10:00 - 11:00: Ε3 (Ε.Β.Δ.) - Τσιμπίρης
  • Fri 15:00 - 16:00: Ε4 (Ε.Β.Δ.) - Στυλιανού
  • Fri 16:00 - 17:00: Ε5 (Ε.Β.Δ.) - Στυλιανού
  • Fri 17:00 - 18:00: Ε6 (Ε.Β.Δ.) - Στυλιανού

Course Contents

General Description: This course includes introduction to the concepts, architecture and basic principles of organization and management of Databases Systems, design models, theoretical background, Database implementation methodology and Structured Query Language.

Contents

• Introduction to Databases (Introduction, the purpose of DB systems, History and Evolution DB).
• Database Management Systems (DBMS, Data and users Advantages and Disadvantages, relational and non-relational systems, Hierarchical, Network)
• Architecture of database systems (external level, conceptual level, data independence)
• Modeling – The Entity-Relationship model (Notations, attributes, structural constraints, week entity types, Generalization)
• The Relational Model – Transformation Scheme, Relational (Formalism, domains, relations, properties and relationships, structural constraints, Variations)
• Logical Design and Normalization (Keys and Functional dependencies, first, second and third normal form).
• Relational Algebra (View, Select, Cartesian product, renaming, Union, Intert, Difference, Additional Operators)
• The SQL language (Data definition language commands, Create, Alter, Drop)
• Modifying Data with SQL, (Insert, Delete, Update, Select)
• SQL (Select-from-where, arithmetic expressions, Operations with Strings)
• SQL ( Rename, alias, Null Values)
• SQL (Aggregate Functions, Grouping, having, subqueries, operators: some, all, exists)
• SQL ( Types domain, schema definition, Limitations)
• Relational Database ( Query by Example -QBE)

Educational Goals

Το μάθημα περιλαμβάνει την εισαγωγή στις έννοιες, αρχιτεκτονική και βασικές αρχές οργάνωσης και διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων, τα μοντέλα σχεδιασμού και το θεωρητικό τους υπόβαθρο, τη μεθοδολογία υλοποίησης Βάσεων Δεδομένων (ΒΔ) και τις γλώσσες επερωτήσεων. Στο εργαστηριακό μέρος του μαθήματος οι φοιτητές εξοικειώνονται με τα Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (DBMS). Μαθαίνουν να δημιουργούν Βάσεις Δεδομένων για Σχεσιακά περιβάλλοντα όπως είναι η ACCESS και ο SQL SERVER. Η δημιουργία και διαχείριση των Βάσεων γίνεται με δύο τρόπους:

• Με ερωτήματα με χρήση παραδείγματος (QBE).
• Με SQL.

Μετά την παρακολούθηση του μαθήματος οι σπουδαστές θα πρέπει να:

• Γνωρίζουν και να κατανοούν τις βασικές αρχές οργάνωσης και διαχείρισης ΒΔ.
• Μπορούν να κατανοήσουν και να εφαρμόσουν τα μοντέλα σχεδιασμού ΒΔ.
• Μπορούν να σχεδιάσουν ένα μοντέλο οντοτήτων και το αντίστοιχο σχεσιακό μοντέλο.
• Γνωρίζουν και εκτελούν εντολές SQL με QBE και με SQL.
• Μπορούν να αξιολογήσουν ένα μοντέλο ΒΔ και να εντοπίσουν ακραίες συμπεριφορές ή προβλήματα σε μια ΒΔ.
• Μπορούν να εφαρμόσουν τις Κανονικές Μορφές (1-3) για βελτίωση μιας ΒΔ.
• Να μπορούν να εφαρμόσουν τις παραπάνω γνώσεις σε πραγματικά περιβάλλοντα σχεσιακών ΒΔ.

General Skills

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Ομαδική Εργασία.
• Σχεδιασμός και Διαχείριση ΒΔ.
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Teaching Methods

• Θεωρητική από έδρας διδασκαλία με συζήτηση και ενεργή συμμετοχή των φοιτητών.
• Κατά τη διάρκεια του μαθήματος γίνονται παρουσιάσεις σε power point.
• Σχεδίαση και Ανάλυση Βάσεων Δεδομένων στον πίνακα.
• Εργαστηριακές Ασκήσεις. Ηλεκτρονικό υλικό για την υλοποίηση Βάσεων Δεδομένων στους Η/Υ.
• Επίλυση Ασκήσεων.
• Επίδειξη στο προβολικό και χρήση πίνακα.

Use of ICT means

• Χρήση εξειδικευμένου λογισμικού.
• Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας eclass
• Ηλεκτρονικές Ασκήσεις Αυτοαξιολόγησης.
• Επικοινωνία με φοιτητές μέσω e-mail και της ιστοσελίδας του μαθήματος.

Teaching Organization

Students Evaluation

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται κατά 60% από τον βαθμό του θεωρητικού μέρους και κατά 40% από τον βαθμό του εργαστηριακού.

1. Η γραπτή τελική εξέταση του θεωρητικού μέρους περιλαμβάνει:
   • Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.
   • Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν.
   • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
   • Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.
2. Η εξέταση των ασκήσεων του εργαστηρίου περιλαμβάνει:
   • την αξιολόγηση των εργαστηριακών δεξιοτήτων που αποκτήθηκαν μέσω εξέτασης των εργαστηριακών αναφορών κατά την οποία γίνεται και χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού (30%),
   • γραπτή τελική εξέταση/εργασία (70%).

Recommended Bibliography

Συγγράμματα μέσω του συστήματος ΕΥΔΟΞΟΣ:

1. Βιβλίο [12186]: Θεμελιώδεις αρχές συστημάτων βάσεων δεδομένων, Elmasri Ramez,Navathe Shamkant B. 5η έκδοση αναθεωρημένηη έκδ., εκδόσεις ΔΙΑΥΛΟΣ, 2007.
2. Βιβλίο [50656016]: Βάσεις Δεδομένων: Σύγχρονη Διαχείριση, 11 Έκδοση, Hoffer J., Ramesh V., Topi H. , Μιχαήλ Βαΐτης, Ευαγγελία Καβακλή (επιμέλεια) , 11η Έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλας, 2017.
3. Βιβλίο [50656346]: ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ SQL: ΜΙΑ ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ, ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΣΤΑΥΡΑΚΟΥΔΗΣ, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ, 2015.

Συγγράμματα που διανέμονται μέσω της ηλεκτρονικής σελίδας του μαθήματος:

1. Α.ΤΣΙΜΠΙΡΗΣ, Βάσεις Δεδομένων – Σημειώσεις και διαφάνειες θεωρίας. Σέρρες, 2018.
2. Α.ΤΣΙΜΠΙΡΗΣ , Βάσεις Δεδομένων – Εργαστηριακές ασκήσεις, Σέρρες, 2018.

Συμπληρωματική προτεινόμενη βιβλιογραφία:

1. Connoly T., Begg C., Βάσεις Δεδομένων: Μια Πρακτική Προσέγγιση στο Σχεδιασμό, την Υλοποίηση και την Διαχείριση Συστημάτων Βάσεων Δεδομένων, 4η Έκδοση, (1ος κ 2ος τόμος), Εκδόσεις Μ. Γκιούρδας 2008.
2. Silberschatz, Korth, Suda, Συστήματα Βάσεων Δεδομένων, Η πλήρης θεωρία των βάσεων δεδομένων, εκδόσεις Μ. Γκιούρδας, 2004.
3. Raghu Ramakrishnan, Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων, (1ος κ 2ος τόμος), εκδόσεις Τζιόλας, 2002.
4. Ramez Elmasri και Sham B. Navathe, Θεμελιώδεις Αρχές Συστημάτων Βάσεων Δεδομένων (1ος κ 2ος τόμος), εκδόσεις ΔΙΑΥΛΟΣ, 2005.
5. Ι. Μανωλόπουλος, Α.Ν. Παπαδόπουλος, Συστήματα Βάσεων Δεδομένων: θεωρία και πρακτική εφαρμογή, Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών, 2006.
6. Garcia-Molina H., Ullman J. and Widom J., Database System Implementation, Prentice Hall, 2000.
7. C. J. Date, Εισαγωγή στα Συστήματα Βάσεων Δεδομένων, (1ος κ 2ος τόμος), έκτη αμερικάνικη έκδοση, εκδόσεις, Κλειδάριθμος, 1995.
8. O’Neil Patrick, Database Principles, Programming, Performance, Morgan Kaufmann, 1994.