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数据库理论与技术

课程介绍

2015年9月17日(二)

欢迎大家选修

“数据库理论与技术”!

问题一：我为什么要选修这门课程？

答案：

深入了解数据库技术的理论基础和最新发展。

培养对数据库相关领域进行深入研究的兴趣。

提高解决数据库研究开发相关问题的能力。

获取3个学分。

…

课程概况

课程名称:数据库理论与技术

TheoryandTechnologyofDatabaseSystems

学分:3学时:60

授课对象:计算机专业硕士研究生

先修课程要求:数据库系统原理(本科)

开课时间:2015年秋季(第2周--第16周)

上课时间:周二(5-6),周四(3-4)

上课地点:主楼D-104

任课教师

侯迪

办公室：西1楼723

Email:houdi@,

QQ:2822723353

Tel:8266-8645转723

什么是数据库？

数据库=数据+库

什么是“库”？

库：存储某类资源的场所或设施。

例如：水库、材料库、粮库、金库、…

顾名思义，数据库即存储数据的场所或设施

什么是数据库？

为什么要存储资源？

消除资源生产与消费之间的时间差，实现跨时间的传递和交换。

集中资源，实现规模效益。

优化资源管理和配置。

…

为什么要存储数据？

实现跨时间的信息传递和交换，延伸扩展人类记忆（记忆是一切智能的基础！）。

进行信息积累，实现规模效益。

…

数据存储方式的演变

人工存储

方式1：将数据直接保存在我们的头脑中(记忆)。

问题：可靠性、准确性、持久性差，容量非常有限，处理效率非常低。

方式2：将数据记录在某种书写材料上(留痕迹)，使数据存储的可靠性、准确性和持久性得到提高。

问题：容量仍然有限，处理效率较低，需要耗费大量人力。

因此，人类在不断寻找新的数据存储方式…

数据存储方法的演变

计算机存储

将数据保存在光、电、磁等介质中，由计算机程序自动处理，使数据存储的容量和可靠性得到极大提高。

问题

如何通过软件系统对存储在计算机中的、不断增长的海量数据，进行高效的组织、管理、维护、集成及开发利用？

答案

以数据库理论和技术为指导，对数据管理中面临的问题进行分析研究，通过发现规律，凝练共性，以数据库管理系统为平台，给出有效的解决方案。

我们正处在一个信息变革的时代。

数据作为推动这场巨大变革的原材料，不是在地表之下经过千百年形成的，而是通过传感器和其他数据采集设备源源不断地收集起来的。

它正以超乎人类想象的速度增长，例如，NASA（美国国家航天局）每天要收集几个TB的数据。

如何存储数据以及从这些海量数据中获取有价值的信息，已成为当今计算机科学需要解决的重要课题。

信息化时代的数据库

数据库理论和技术是计算机科学技术中发展最快、应用最广的领域之一，已成为信息管理、电子商务、网络服务等众多应用系统的核心技术和基础平台。

从某种意义上说，数据库理论与技术已成为计算机、控制、信息等相关专业学生所必须具备的专业知识。

信息化时代的数据库

数据库的作用

为海量数据资源的存储、管理、维护、查询、访问提供高效、安全、可靠的支撑平台。

为消除“信息孤岛”，解决信息“碎片化”问题提供有效的集成方案。

…

课程的性质、目的和任务

数据库系统是计算机平台中应用最广泛、影响最深远的核心成分之一。

本课程将从平台对应用系统的支持出发，介绍数据库系统的基本概念、理论基础及其实现和应用技术。

课程目标是使学生全面深入地掌握当代数据库理论和技术的研究方法与最新进展，为进一步从事这一领域的研究开发奠定基础，并提供必要的选题指导。

本课程采用面向系统，兼顾应用的方法开展教学，强调基本知识和实际应用的双重训练。

数据库课程设置

本科阶段

数据库系统原理

内容：基本概念、原理和方法

目标：打好基础

研究生阶段

数据库理论与技术

内容：高级数据库技术

目标：提高能力

数据库课程设置

国内相关课程

高级数据库技术/管理/设计

分布式数据库

面向对象数据库

Web数据库技术

数据仓库与OLAP

机器学习与数据挖掘

数据库专题讨论(博士生)

国外相关课程

AdvancedDatabaseTheory/Systems/Technology/Management/Design/Topics

教学内容(1)

第一部分数据库理论基础

第1章绪论

课后复习(简介+自学)

第2章数据模型

第二部分数据库系统实现技术

第3章存储与文件结构(简介+自学)

第4章索引与散列(简介+自学)

第5章查询处理

第6章查询优化

第7章事务处理(概述)

第8章并发控制

第9章恢复系统

教学内容(2)

第三部