Obiettivi Formativi

Acquisire le conoscenze e le metodologie necessarie per l’interazione con le basi di dati, approfondendo i concetti di base del funzionamento delle basi di dati e gli strumenti per la progettazione e realizzazione delle stesse. Sviluppare basi di dati tradizionali di tipo relazionale SQL-like e basi di dati evolute di tipo NoSQL capaci di poter gestire Big Data

Metodi didattici

Lezioni frontali in aula, Lezioni frontali in laboratorio, esercitazioni in laboratorio, Seminari.

Prerequisiti

Conoscenze di sistemi operativi (struttura dei sistemi operativi, gestione dei processi, sincronizzazione dei processi, gestione della memori, il file system, sicurezza e protezione ) e programmazione (programmazione procedurale e ad oggetti).

Verifiche dell'apprendimento

La modalità di verifica dell’apprendimento prevede l’elaborazione di un progetto pratico assegnato dal docente vertente sulle tematiche affrontate all’interno del corso e una prova scritta focalizzata su aspetti teorici. Ciascuna delle sopracitate verifiche prevede l’assegnazione di un voto in trentesimi che avrà una validità di un anno accademico. Ciascuna prova si riterrà superata con una votazione di almeno 18/30. La valutazione finale sarà data dalla media aritmetica delle valutazioni delle due prove

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: A000870 - NOSQL DATABASE ------------------------------------------------------------ -- ------------------------------------------------------------ Modulo: A000940 - DATABASE ------------------------------------------------------------ Introduzione Sistemi informativi e sistemi informatici. Le basi di dati. Il DBMS. I modelli dei dati. Schemi e livelli di astrazione in una base di dati. Tipologie di utenti di un DBMS. Linguaggi per basi dati: DDL e DML. Vantaggi e svantaggi dei DBMS. Il modello relazionale Prodotti cartesiani e relazioni. Relazioni con attributi: tuple, domini. Relazioni e basi di dati. Schemi e istanze di basi di dati. Corrispondenze fra relazioni. Informazione incompleta e valori nulli. Vincoli di integrità. Vincoli intrarelazionali: vincoli di tupla, vincolo di chiave. Vincoli interrelazionali: vincoli di integrità referenziale. L'algebra ed il calcolo relazionale Operatori dell'algebra relazionale: operatori insiemistici, ridenominazione, proiezione, selezione, join. Join naturale. Join esterno. Theta-join. Interrogazioni in algebra relazionale. Trasformazioni di equivalenza per espressioni in algebra relazionale. Algebra con valori nulli. Viste.Calcolo su domini. Costruzione delle formule: operatori logici and, or e not; quantificatore esistenziale e universale; leggi di De Morgan. Interrogazioni in calcolo sui domini. Calcolo su tuple con dichiarazione di range. Linguaggio SQL Lo standard SQL-2. Definizione di schemi in SQL: tipi di dato di base e definiti dall'utente, definizione di tabelle; definzione dello schema; definizione di vincoli (intrarelazionali semplici, di integrità referenziale, e generici). Definizione di indici. Istruzioni per la modifica dello schema. Interrogazioni in SQL: il comando select; formule di selezione; ordinamento del risultato; join di tabelle. Uso di varaibili. Operatori aggregati. Interrogazioni con raggruppamento. Interrogazioni nidificate. Operatori su insiemi. Istruzioni di inserimento, cancellazione e modifica. Le asserzioni. Le viste. Controllo degli accessi: identificazione, risorse e privilegi. Metodologie e modelli per il progetto. Il ciclo di vita dei sistemi informativi. Raccolta e analisi dei requisiti. Le fasi di progettazione: progettazione concettuale, progettazione logica, progettazione fisica. I modelli concettuali. Il modello entità-relazione (ER): entità, relazioni, attributi, cardinalità delle relazioni, identificatori delle entità, gerarchie di entità. Documentazione degli schemi concettuali. Il dizionario dei dati. Vincoli di integrità e regole aziendali. Progettazione concettuale Fonti dei requisiti. Organizzazione e scrittura dei requisiti. Sviluppo del modello ER. Strategie di progetto: bottom-up, top-down, inside-out e ibrida. Qualità di uno schema concettuale. Strumenti CASE per la progettazione. Esempio di progettazione concettuale. Progettazione logica Analisi delle prestazioni su schemi ER. Volume dei dati. Caratteristiche delle operazioni: schema di operazioni e tavola degli accessi. Ristrutturazione di schemi ER: analisi delle ridondanze, eliminazione delle generalizzazioni, partizionamento/accorpamento di entità e associazioni, scelta degli identificatori primari. Traduzione verso il modello relazionale. Traduzione di relazioni molti-a-molti, uno-a-molti e uno-a-uno. Un esempio di progettazione logica. Uso di strumenti CASE per la progettazione logica. Normalizzazione Ridondanze e anomalie. Le dipendenze funzionali. Dipendenze non banali. Dipendenze e chiavi. Forma normale di Boyce e Codd. Normalizzazione in BCNF. Decomposizioni senza perdite. Decomposizioni con conservazione delle dipendenze. La terza forma normale. Decomposizione in 3FN. Normalizzazione e schemi concettuali.