طراحی پایگاه داده‌ها

مدرس: دکتر مریم رمضانی پیش‌نیاز: داده‌ساختارها و الگوریتم‌ها
ترم: تابستان ۱۴۰۴ محل برگزاری: کلاس مجازی
زمان ارائه: دوشنبه ۱۶:۰۰ تا ۱۹:۰۰ مشاهده: دریافت لایسنس

معرفی درس

پایگاه داده؛ از طراحی و SQL تا بهینه‌سازی و فناوری‌های نوین داده

پایگاه داده یکی از اجزای اصلی سامانه‌های نرم‌افزاری است و تقریباً در هر کاربردی که با ذخیره‌سازی، سازمان‌دهی و پردازش اطلاعات سروکار دارد، نقشی اساسی ایفا می‌کند. طراحی درست پایگاه داده و انتخاب روش مناسب برای ذخیره‌سازی و بازیابی اطلاعات، علاوه بر حفظ صحت و سازگاری داده‌ها، بر کارایی، مقیاس‌پذیری و قابلیت اطمینان سامانه نیز تأثیر مستقیم دارد.

در این درس، با اصول طراحی و پیاده‌سازی پایگاه داده آشنا می‌شوید و می‌آموزید چگونه داده‌ها را مدل‌سازی و ساختاردهی کنید و با استفاده از SQL آن‌ها را مدیریت و پردازش کنید. مباحثی مانند مدل رابطه‌ای، طراحی مفهومی با نمودارهای ER و EER، تبدیل مدل مفهومی به طراحی منطقی و نرمال‌سازی، پایه‌های طراحی اصولی پایگاه داده را تشکیل می‌دهند. همچنین، با قابلیت‌های SQL از جمله انواع اتصال جداول، زیرپرس‌وجوها، توابع پنجره‌ای و پرس‌وجوهای بازگشتی آشنا خواهید شد.

در ادامه، موضوعاتی مانند جامعیت داده‌ها، رویه‌ها و محرک‌ها، تحلیل و بهینه‌سازی اجرای پرس‌وجوها، شاخص‌گذاری و افراز داده‌ها بررسی می‌شوند تا با روش‌های بهبود عملکرد پایگاه داده آشنا شوید. علاوه بر این، درس به فناوری‌های نوین ذخیره‌سازی و پردازش داده نیز می‌پردازد؛ از جمله انبار داده و فرایند ETL، پایگاه داده‌های غیررابطه‌ای و معماری‌های توزیع‌شده، آشنایی با MongoDB و Neo4j و نیز معرفی پایگاه داده‌های برداری و کاربرد آن‌ها در هوش مصنوعی.

در پایان این درس چه توانایی‌هایی کسب می‌کنید؟

این درس برای دانشجویان و دانش‌آموختگان مهندسی کامپیوتر و علوم کامپیوتر، برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان نرم‌افزار و افرادی که با طراحی، پیاده‌سازی یا تحلیل سامانه‌های داده‌محور سروکار دارند، مناسب است. همچنین، برای کسانی که می‌خواهند دانش خود را از کار با SQL و طراحی پایگاه داده تا مفاهیم پیشرفته‌تر مدیریت و پردازش داده گسترش دهند، این دوره می‌تواند پایه‌ای منسجم و کاربردی فراهم کند.

پیش‌نیاز

آشنایی مقدماتی با برنامه‌نویسی و مفاهیم پایه الگوریتم‌ها برای بهره‌گیری بهتر از این درس توصیه می‌شود. آشنایی قبلی با SQL ضروری نیست؛ با این حال، دانشجویان باید از هفته سوم درس، هم‌زمان با پیشرفت مباحث، مطالعه و تمرین SQL را آغاز کنند تا بتوانند مثال‌ها و مباحث عملی درس را به‌خوبی دنبال کنند.

سرفصل‌ها

توجه: از مرحله معرفی ساختارهای داده‌ای جدولی و پس از آن، هرجا که لازم باشد، از SQL برای ارائه مثال استفاده می‌شود. دانشجو بایستی از هفته سوم و همروند با پیشرفت درس، SQL را مطالعه کند.

ارزیابی

منابع

  • R. Elmasri, S. Navathe. Fundamentals of Database Systems. 8th Edition, Pearson, 2019.
  • A. Silberschatz, H. F. Korth, S. Sudarshan. Database System Concepts. 6th Edition, McGraw-Hill, 2010.
  • C. J. Date. An Introduction to Database Systems 8th Edition, Pearson, 2003.
  • T. Connolly, C. Begg. Database Systems. 6th Edition, Pearson, 2014.
  • R. Ramakrishnan, J. Gehrke. Database Management Systems. 4th Edition, McGraw-Hill, 2014.