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データベース / Database

単位数: 2. 担当教員: 三石 大. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TEI-PRI319J. 開講言語: 日本語(Japanese).

主要授業科目/Essential Subjects

授業の目的・概要及び達成方法等

2024年度のGoogle Classroomのクラスコードは kdcvec6 です。

□ 授業の実施方法
この授業では、教材配布やレポート提出用の学習支援システムとしてISTU/DCシステムを利用します。Google Classroom は利用しませんので注意して下さい。
また、基本的に教室での対面授業の形式授業で実施を予定していますが、当日の授業を収録したビデオをISTU/DCシステム上で視聴可能とする予定です。やむをえない理由で授業を欠席した場合、こちらを確認してください。ただし、授業ビデオの配信を保証するものではありませんので注意してください。その他、授業実施方法の詳細については、ISTU/DCシステム上のお知らせを確認してください。

□ 目的
本授業の目的は、データベースを利用したシステムの設計・構築・運用に必要となる基礎的な知識と技術を習得することにある。

□ 概要
インターネット上の高度情報化社会を実現するには、現実世界に存在する様々な情報をデータベース化し、必要に応じて活用できるよう提供する必要がある。そこで本授業では、このような情報化社会を支える基盤であるデータベースとは何かを確認するとともに、データベース言語を含むデータベース管理システムの理論と技術を学び、データベースを利用した情報システムの設計・構築・運用に必要な知識を修得する。

□ 達成方法
・データベースの基本概念、データモデルの基礎、データベースの種類を理解する。
・リレーショナルデータモデルとリレーショナル代数の基本理論、ならびにこれに基づくデータベース問合せ言語SQLを理解し、データベース管理システムを操作できる。
・データ間の従属性と正規形に関する理論を理解するとともに、実世界のデータのモデル化方法を確認し、不整合の起こりにくい適切なデータベースを設計できる。
・トランザクションの同時実行とこれによる不整合に関する理論を理解し、適切にトランザクションを制御できる。

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

* Class format
This course use ISTU/DC system (not Google Classroom) as a learning management system to deliver materials and to receive home assignments.
Each lesson will be held in a classroom and deliver videos of recorded lectures on ISTU/DC.If you cannot attend to classroom with some reasons, see the videos. Though, lecture videos are not guaranteed.
For more details, see announce on the ISTU/DC system.

* Objectives
The purpose of this course is to acquire knowledge and skills to design, develop and operate database systems.

* Summary
In order to build highly digitalized society over the Internet, it is necessary to put various data into databases and provide them to be used when needed. So, students learn what is the database as an infrastructure for modern society, study theory and practice of database management system including database query language, and acquire knowledge to design, implement and operate information systems using database.

* How to approach to goals
- Understand overviews of database, principles of data models, and sorts of databases.
- Understand fundamental theory of relational data model, relational algebra, and SQL as a database query language based on the relational algebra, and be able to operate database management system.
- Understand theory of dependency among data, normal form of relation, and how to make model of data in real world, and be able to design appropriate database which avoid anomaly.
- Understand theory of simultaneous transaction and its risks, and control transactions appropriately.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

履修しておくことが望ましい科目:プログラミング演習A, B, ディジタルコンピューティング,情報通信理論
履修上の注意:重要な項目については別途補足資料等を配布する。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

Students are required to study Computer Programming A and B, Digital Computing, Information and Communication Theory. Some handouts for important matters will be delivered in a class.

授業計画

1. イントロダクション
2. 情報社会とデータベース
3. リレーショナルデータモデル
4. リレーショナル代数
5. SQL基礎
6. SQLによる高度な問合せ(1)
7. SQLによる高度な問合せ(2)
8. データベースの設計と正規化(1)
9. データベースの設計と正規化(2)
10. データベースの設計と正規化(3)
11. データモデリング
12. トランザクションと同時実行制御(1)
13. トランザクションと同時実行制御(2)
14. トランザクションと同時実行制御(3)
15. まとめ・試験

授業計画(E)

1. Introduction
2. Digitalized Society and Database
3. Relational Data Model
4. Relational Algebra
5. SQL Basics
6. Advanced Query in SQL (1)
7. Advanced Query in SQL (2)
8. Design of Database and Its Normalization (1)
9. Design of Database and Its Normalization (2)
10. Design of Database and Its Normalization (3)
11. Data Modeling
12. Transaction and Concurrency Control (1)
13. Transaction and Concurrency Control (2)
14. Transaction and Concurrency Control (3)
15. Conclusion and Final Exam

授業時間外学習

演習課題やレポート課題、教科書・参考書の例題を利用して十分に自習すること。
また、データベース管理システムの操作を演習課題として授業時間外に実施する。

授業時間外学習(E)

Students are required to study with assignments, quizzes in the text and other reference books, and so on.
Students are also required to practice of operation of a database management system as assignments.

成績評価方法及び基準

授業時間中のレポート(30%)、および定期試験(70%)により評価する。

成績評価方法及び基準(E)

Students are graded by home assignments (30%) and final exam (70%).

教科書および参考書

  • データベース―ビッグデータ時代の基礎―, 白鳥 則郎 監修・三石 大・吉廣 卓哉 編著, 共立出版 (2014) ISBN/ISSN: 9784320123465 資料種別:教科書

関連URL

ISTU/DCシステム(東北大学SSOからアクセス)
ISTU/DC system (via Tohoku University SSO)
https://slink.secioss.com/user/index.php?tenant=auth.tohoku.ac.jp

オフィスアワー

木曜日9:00~12:00, 14:00~16:00 (要予約)

オフィスアワー(E)

Thursday, through 9:00 to 12:00, and through 14:00 to 16:00 (appointments are required in advance)

備考

この授業での資料配布やレポートの授受はGoogle ClassroomではなくISTU/DCシステムを利用しますが、履修登録完了までの期間はGoogle Classroomも併用します(クラスコード: kdcvec6)。
This class uses ISTU/DC system, not Google Classroom, for delivering materials and submitting reports. But materials are available also on Google Classroom until registration is complete (class code: kdcvec6).
You can access ISTU/DC via Tohoku University SSO;
https://slink.secioss.com/user/index.php?tenant=auth.tohoku.ac.jp

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