データベース工学 • • • • • • • • • データベースとは データモデル 関係データベースとSQL 物理データベース編成とインデクス トランザクション処理 と リカバリ 問合せ処理と最適化 データマイニング&WEBマイニング Web情報検索 データウエアハウス・OLAP 講義の予定(2006) http://www.tkl.iis.u-tokyo.ac.jp:8080/Lecture/material/DB01.pdf 休講 第1回 第2回 第3回 未定 第5回 休講 第7回 第8回 第9回 第10回 休講 第11回 第12回 第13回 第14日 4月11日 4月18日 4月25日 5月 2日 5月 9日 5月16日 5月23日 5月30日 Yahoo講演 6月 6日 6月13日 6月20日 6月27日 7月 4日 7月 11日 7月 18日 7月 25日(休み?) Google 講演 Yahoo Japan講演 1.データベースとは? • データベースは至る所で利用されている – ビジネスDB,製造業、銀行・証券、航空・鉄道、 特許、図書館、医療カルテ、法律、CRM、ゲノム • データベースとは? – 関連するデータの集まり – A collection of related data データベースの種々の側面 • Complexity – 定型レコード vs. OO(CAD,CAM,蛋白) • Volume – G,T,P,E,.. • Media – テキスト、画像、図形、音声、動画 etc. • Mobility • Centralized vs. Distributed • Homogeneous vs. Heterogeneous – Federated DB, Multi-Database • General Purpose vs. Special Purpose • Main Memory Database – MM, Secondary Storage, Tertiary Storage Data Base Management System (DBMS) データベースを作成 し、維持する為の プログラム群 USER Application Program DBMS Query Processor Access Method Meta Data Data Base System Database How different from File System? • File System – AP毎のファイル(AP内にデータ定義) – 冗長性 • 記憶効率の低下 • Inconsistency • Database System – データの一元管理 – 多数のユーザによる共用 データベースシステムの特徴 • データ独立 • 3層スキーマ(View支援) • Transaction支援 Data Independence(データ独立) • Program-Data Independence – External Scheme & Conceptual Scheme • Logical/Physical Data Independence – Conceptual Scheme & Internal Scheme • Program-Operation Independence – O-O 3層スキーマ • External Scheme(外部スキーマ) – View支援 • Conceptual Scheme(概念スキーマ) • Internal Scheme(内部スキーマ) 3層スキーマ External View External View Conceptual Scheme Internal Scheme External View Transaction 管理 • ACID – – – – Atomicity Consistency Isolation Durability • データ共有時における一貫性の維持 Merits and Demerits • Merits – Reduced Application Development Time No care for Concurrency Control, Access Method Recovery, Integrity Checking – Flexibility by Shared View ← Data Independence • Demerits – Needs more power DBA DDL Casual Programmer AP Query preprocessor Dictionary DDLcompiler Catalog Query Compiler DML Host Lang. DMLcompilerCompiler Compiled Transaction Concurrency Cont Backup/Recovery Access Methods Run Time Processor DB 2. データモデル • Data Model is a set of concepts that can be used to describe the structure of database – Data type, relationship, constraint • High Level Data Model – Entity Relationship Model • Entity: 実体(real world object, concept) – Eg. Employee, Project • Attribute:entitityを記述する属性 • Relationship:entity間の関係 • Representational Data Model – – – – – Relational Model Network Model Hierarchical Model OO Model OR Model Scheme and Instance • Scheme – Student[name, id, address, phone#] • Instance – [鈴木大地、0011, 神奈川県横浜市、0903223333] • Database State = set of instances ER-model • Entity-Relationship Model – Popular conceptual data model – Database design tool で広く利用
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