Data Management Algorithms

2021/2022

Academic Year

ENG

Instruction in English

9

ECTS credits

Delivered at:

Department of Informatics

Course type:

Compulsory course

When:

1 year, 1, 2 module

Instructors

Novikov, Boris

Fedorenko, Sergei

Course Syllabus

Abstract

The goal of mastering the discipline «Algorithms for data storage» is to develop students' theoretical knowledge and practical skills on the basics of building and working with data storage systems. Students will get an idea of ​​the implementation of processing and execution of queries in database management systems.

Learning Objectives

• The purpose of mastering the discipline "Algorithms for data storage" is to develop students' theoretical knowledge and practical skills on the basics of building and working with data storage systems.

Expected Learning Outcomes

• Knows: the concept of a column DBMS; history of column DBMS; prerequisites for the emergence and popularization of this approach; OLAP and OLTP, star and snowflake schemes. Owns the concepts of: computer architecture; column DBMS in memory using the MonetDB system example; BAT-algebras.
• Knows: the concept of transparency in distributed DBMS; types of transparency; aspects of distributed DBMS (autonomy, distribution, heterogeneity). Knows: the main types of distributed DBMS; optimization principles in distributed DBMS; query execution in distributed DBMS; query execution in client-server distributed DBMSs, execution strategies.
• Knows: the main components of relational DBMS; main stages of request processing; query tree concept. He knows how to implement various relational operations. He has skills in query optimization. Knows: the concept of graph connections; algorithm for constructing bushy trees.
• Knows: XML query language; XPath and XQuery XQuery runtime systems. Owns the concepts of: OODB and ORDB (data schema, queries); architecture of object systems; buffer management in object systems. Knows: hardware and software Pointer Swizzling; The concept of Path Expression, elements of optimization.
• Owns the concept of an index. Knows multi-dimensional indexing, two-step scheme. Owns the concept of an R-tree (definition, history, properties; variants of an R-tree). Knows the classification of multidimensional indexing methods; construction algorithm; query calculation algorithm
• Owns the concept of tuning a DBMS. Knows approaches to setting up the physical layer. He knows the classification of solution methods. Owns the concepts of: horizontal fragmentation; distribution of fragments by keys; iterative and combined solution of allocation and fragmentation problems.

Course Contents

• The principles of building relational DBMS
• Some issues of building distributed DBMS
• Column DBMS
• Nonclassical DBMS types: XML, graph, object
• Multidimensional Indexing Elements
• DBMS tuning task

Assessment Elements

• Course project
• Exam
  Экзамен проводится на платформе Zoom. Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). По просьбе преподавателя студент должен быть готов выполнить некоторые задания в письменном виде, после чего сфотографировать и выслать на почту преподавателю. К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию, высланному преподавателем на корпоративные почты студентов накануне экзамена. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка платформы Zoom. Для участия в экзамене студент обязан: выбрать себе имя в Zoom совпадающее с его именем и фамилией, явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещается выключать камеру. Ипользование конспектов или других справочных материалов допускается только с разрешения преподавателя. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее 5 минут. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение 5 минут и более. При долговременном нарушении связи возможность продолжения студентом участие в экзамене определяется преподавателем. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.

Interim Assessment

• 2021/2022 1st module
  0.3 * Exam + 0.7 * Course project
• 2021/2022 2nd module
  0.3 * 2021/2022 1st module + 0.7 * Exam

Bibliography

Recommended Core Bibliography

• Pathak, N. (2008). Database Management System (Vol. 1st ed). Mumbai [India]: Himalaya Publishing House. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=327167

Recommended Additional Bibliography

• Harrington, J. L., & Harrington, J. L. (2016). Relational Database Design and Implementation (Vol. Fourth edition). Amsterdam: Morgan Kaufmann. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1214612