Прикладна логіка



Скачати 160.82 Kb.
Дата конвертації05.03.2017
Розмір160.82 Kb.


Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Факультет кібернетики

Кафедра теорії та технології програмування
Укладач: Доктор фіз.-мат. наук, ст. н. сп. Буй Д.Б.



ПРИКЛАДНА ЛОГІКА

РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА ДИСЦИПЛІНИ

для студентів спеціальності 8.04030201 “Інформатика”

Затверджено

на засіданні кафедри теорії

та технології програмування

Протокол № 10

від “25” травня 2012 р.
Завідувач кафедри

Нікітченко М.С.
Затверджено

на засіданні Вченої Ради

факультету кібернетики

Протокол № 9

від “28” травня 2012 р.

Декан факультету



Анісімов А.В

КИЇВ-2012


Робоча навчальна програма з дисципліни “Прикладна логіка”

Укладач: доктор фіз.-мат. наук, ст. н. сп. Буй Дмитро Борисович


Лектор: доктор фіз.-мат. наук, ст. н. сп. Буй Д.Б.



Погоджено

з науково-методичною комісією

“___” _______________ 2012 р.

Голова НМК факультету

Хусаїнов Д.Я

ВСТУП

Дисципліна “Прикладна логіка” є нормативною дисципліною спеціальності “Інформатика”, що викладається на другому курсі магістратури в 3 семестрі в обсязі 2 кредитів - 72 години, з них 34 години лекційних і 38 годин самостійної роботи. Викладання дисципліни за результатами навчального семестру закінчується заліком.



Мета і завдання. Мета курсу полягає у систематичному дослідженні та уточненні основних семантичних структур реляційного підходу в системах керування базами даних.

Предмет навчальної дисципліни “Прикладна логіка” включає в себе розгляд табличних алгебр, побудованих на онові алгебр Кодда, та розгляд семантичних структур широко розповсюдженої мови SQL.

Вимоги до знань та вмінь. Для засвоєння курсу необхідні знання основ елементарної математики, основи теорії обчислень та теорії баз даних. Студент повинен вміти виконувати доведення теоретичних тверджень, використовувати результати теорії обчислень, оперувати поняттями теорії баз даних та розробляти власні системи управління базами даних.

Місце в структурно-логічній схемі спеціальності. Нормативна навчальна дисципліна “Прикладна логіка” є складовою циклу професійної підготовки фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня "магістр", є прикладною для засвоєння курсів пов’язаних з проектуванням та розробкою баз даних.
Контроль знань здійснюється за модульно-рейтинговою системою.

Робота в семестрі розділена на 3 змістових модулі. Результати навчальної діяльності студентів оцінюються за 100-бальною шкалою.



Оцінювання за формами контролю.

Семестрова оцінка – 60 балів; із них модульні контрольні роботи – 30 балів, самостійна робота студентів – 15 балів, активна робота студентів – 15 балів. Підсумкова залікова робота – 40 балів. Максимальна підсумкова оцінка – 100 балів.



Порядок розрахунку загальної оцінки.

Модульні контрольні роботи – 30 = 10+10+10 балів.

Самостійна робота студентів – 15 = 5+5+5 балів.

За активну роботу студента до семестрової оцінки може бути додано до 15 балів.

Якщо студент з поважних причин, які підтверджено документально, був відсутній при написанні модульної контрольної роботи, він має право на одне перескладання з можливістю отримання максимальної кількості балів.

Термін перескладання визначається викладачем.

Розрахунок балів по модулях:

Модуль 1: 20 балів (модульна контрольна робота – 10, самостійна робота – 5, за активну роботу – 5).

Модуль 2: 20 балів (модульна контрольна робота – 10, самостійна робота – 5, за активну роботу – 5).

Модуль 3: 20 балів (модульна контрольна робота – 10, самостійна робота – 5, за активну роботу – 5).



Студент допускається до складання заліку, якщо кількість набраних за семестр балів не менше 30.
Підсумкова залікова робота – 40 балів.
Шкала оцінювання

100-бальна система

Національна шкала

90-100

Відмінно

5

85-89

Добре

4

75-84

65-74

Задовільно

3

60-64

35-59

не задовільно

2

1-34

не задовільно

2



ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ЛЕКЦІЙ ТА ЛАБОРАТОРНИХ ЗАНЯТЬ





№ лекції

Назва лекції

Кількість годин

Лекції

Сам. р-та

Змістовий модуль 1. Семантика реляційних структур, методологічний та технічний апарат

1

Семантичні структури реляційних баз даних

2

2

2

Композиційний підхід

2

2

3

Теоретико-множинні та спеціальні конструкції

2

2

Модульна контрольна робота 1





2

Змістовий модуль 2. Таблична алгебра

4

Носій та сигнатура табличної алгебри

2

2

5

Властивості насичення і активного доповнення

2

2

6

Властивості селекції. Властивості проекції. Переставність селекції та проекції

2

2

7

Властивості з’єднання. Піврешітка таблиць за з’єднанням

2

2

8

Ділення як операція групування. Властивості ділення

2

2

9

Властивості перейменування. Перейменування як ізоморфізм

2

2

10

Взаємна похідність та виразна сила операцій табличних алгебр

2

2

Модульна контрольна робота 2




2

Змістовий модуль 3. Композиційна семантика мови SQL

11

Змістовна семантика запитів

2

2

12

Таблиці та операції на таблицях

2

2

13

Загальнозначні композиції

2

2

14

Поширення композицій на мультимножини

2

2

15

Агрегатні функції. Композиції агрегування

2

2

16

Завдання агрегатних функцій для мультимножин

2

2

17

Оновлення даних

2



Модульна контрольна робота 3





2




ВСЬОГО

34

38


Загальний обсяг годин – 72, у тому числі


Лекцій – 34 год.

Самостійна робота – 38 год.


ТЕМАТИЧНО-ЗМІСТОВНА ЧАСТИНА КУРСУ



Змістовий модуль 1.

Семантика реляційних структур, методологічний та технічний апарат.
Лекція 1. Семантичні структури реляційних баз даних. – 2 год.

Розглядаються короткий огляд SQL-подібних мов: інтерактивний SQL, вбудований SQL, динамічний SQL та процедурний SQL. Розглядається структура запитів SQL. Описуються моделі реляційних структур [1-4, 6, 15, 17, 19].

Завдання для самостійної роботи. Підготувати приклади конкретних СУБД, побудованих на реляційній моделі. [1-4, 6, 15, 17, 19] – 2 год.
Лекція 2. Композиційний підхід. – 2 год.

Розглядаються загальні принципи, на яких базується композиційний підхід: підпорядкованості, відокремлення, функціональності. Розглядаються спеціальні принципи, на яких базується композиційний підхід, а саме: композиційність, адекватність та повнота [6].

Завдання для самостійної роботи. Прагматичний, семантичний та синтаксичний аспекти моделювання (уточнення) програм. [6]– 2 год.
Лекція 3. Теоретико-множинні та спеціальні конструкції. – 2 год.

Повний образ, обмеження та ін’єктивність. Спеціальне індуковане теоретико-множинне відношення на множинах [11, 6].

Завдання для самостійної роботи. Іменні множини. [11, 6] – 2 год.
Контрольні запитання до змістового модуля  1.

  1. Підкласи SQL-подібних мов.

  2. Оператори DML.

  3. Структура запитів SQL.

  4. Загальні принципи композиційного підходу.

  5. Спеціальні принципи композиційного підходу.

  6. Повний образ.

  7. Обмеження.

  8. Ін’єктивність.

  9. Іменні множини.



Змістовий модуль 2.

Таблична алгебра.
Лекція 4. Носій та сигнатура табличної алгебри. – 2 год.

Вводяться основні поняття, що використовуються для задання табличної алгебри: атрибути, універсальний домен, схема, рядок схеми, таблиця. Визначаються операції об’єднання, перетину, різниці, селекції, проекції, з’єднання, насичення, активного доповнення та перейменування [1-4, 6].

Завдання для самостійної роботи. Визначення операцій активного доповнення та перейменування.

[1-4, 6] – 2 год.


Лекція 5. Властивості насичення і активного доповнення. – 2 год.

Досліджується операція активного доповнення та допоміжна операція насичення. Розглядаються властивості операцій [4].

Завдання для самостійної роботи. Доведення деяких властивостей розглянутих операцій. [4] – 2 год.
Лекція 6. Властивості селекції. Властивості проекції. Переставність селекції та проекції. – 2 год.

Досліджується операція селекції. Показується, що ця операція лежить в інтерпретації фрази WHERE запитів SQL. Досліджуються основні властивості проекції. Формулюється критерій переставності селекції і проекції [4, 6, 15].

Завдання для самостійної роботи. Доведення твердження про переставність проекції і селекції.

[4, 6, 15] – 2 год.


Лекція 7. Властивості з’єднання. Піврешітка таблиць за з’єднанням. – 2 год.

З’єднання виражається через конструкцію повного образу відповідної операції. Вводиться відношення сумісності. Розглядаються властивості відношення сумісності. Формулюється лема про єдність розкладу. Будується піврешітка таблиць за з’єднанням [6, 8, 11].

Завдання для самостійної роботи. Доведення розглянутих тверджень[6, 8, 11] – 2 год.
Лекція 8. Ділення як операція групування. Властивості ділення. – 2 год.

Вводиться означення операції ділення. Розглядається лема про зображення та твердження про групування. Формулюються властивості операції ділення. Доводиться частина сформульованих властивостей [Error: Reference source not found].

Завдання для самостійної роботи. Доведення решти властивостей ділення. [Error: Reference source not found] – 2 год.
Лекція 9. Властивості перейменування. Перейменування як ізоморфізм. – 2 год.

Обґрунтовується коректність означення перейменування. Наводяться результати досліджень його основних властивостей. Розглядається питання про перейменування як ізоморфізм збіднення табличної алгебри в себе. Перейменування використовується в запитах SQL у фразі FROM, а також у списках вибірки для обчислювальних атрибутів, коли сираз обчислення містить сам атрибут [4, 6, 7, 8].

Завдання для самостійної роботи. Розгляд та доведення допоміжних лем. [4, 6, 7, 8] – 2 год.
Лекція 10. Взаємна похідність та виразна сила операцій табличних алгебр. – 2 год.

Розглядається взаємна похідність сигнатурних операцій табличних алгебр, а також виразна сила цих операцій. Метод дослідження полягає у виділенні характеристичних властивостей операцій, тобто класів табличних алгебр, які містять довільні селектори та замкнені відносно суперпозиції. Розглядаються наступні характеристичні властивості: збереження множини, стабільність відношення, збереження денотатів та ін. [6, 15].

Завдання для самостійної роботи. Абстрактність. Стабільність відношень. Виразна сила операцій.

[6, 15] – 2 год.


Контрольні запитання до змістового модуля  2.

  1. Носій табличної алгебри.

  2. Сигнатура табличної алгебри.

  3. Операції насичення та активного доповнення. Їх властивості.

  4. Операція проекції. Її властивості.

  5. Операція селекції. Її властивості.

  6. Операція ділення. Її властивості.

  7. Операція перейменування. Її властивості.

  8. Виразна сила операцій.



Змістовий модуль 3.

Композиційна семантика мови SQL.
Лекція 11. Змістовна семантика запитів. – 2 год.

Наводяться характеристики змістовної семантики основних операторів мови SQL, а саме: SELECT, FROM, WHERE, ORDER BY. Усі запити розділяються на три типи. Окремо розглядається кожний із типів запитів [1, 2, 6, 16, 17, 19].

Завдання для самостійної роботи. Змістовна семантика запитів третього типу. [1, 2, 6, 16, 17, 19] – 2 год.
Лекція 12. Таблиці та операції на таблицях. – 2 год.

Вводяться основні означення. Розглядаються функції над рядками. Визначаються теоретико-множинні операції, операції внутрішнього з’єднання та операції зовнішнього з’єднання [4, 6, 17].

Завдання для самостійної роботи. Структура операцій з’єднання. [4, 6, 17] – 2 год.
Лекція 13. Загальнозначні композиції. – 2 год.

Розглядаються основні композиції, що використовуються в реляційних мовах типу SQL, а саме: композиція фільтрації, композиція взяття повного образу [4, 6, 17].

Завдання для самостійної роботи. Розгляд прикладів по темі. [4, 6, 17] 2 год.
Лекція 14. Поширення композицій на мультимножини. – 2 год.

Вводяться означення мультимножини та характеристичної функції мультимножини. Визначаються теоретико-множинні операції на мультимножинах: об’єднання, перетину, різниці [5, 6].

Завдання для самостійної роботи. 1-мультимножини. Приклади застосування мультимножин – 2 год.
Лекція 15. Агрегатні функції. Композиції агрегування. [5, 6] – 2 год.

Вводяться агрегатні функції, що явно виділені у мові SQL: SUM, AVG, MIN, MAX, COUNT, EXISTS, IN; квантори ALL та ANY. Введені агрегатні функції задаються формально. Наводяться характеристичні рівності для агрегатних функцій, що дозволяють задавати їх індуктивно за потужністю аргументу [1, 3, 6, 15, 16].

Завдання для самостійної роботи. Побудова таблиці завдання агрегатних функцій композицією агрегування [1, 3, 6, 15, 16]– 2 год.
Лекція 16. Завдання агрегатних функцій для мультимножин. – 2 год.

Перенесення, розглянутих вище, визначень агрегатних функцій на мультимножини [5, 6, 16].

Завдання для самостійної роботи. Розгляд відповідних прикладів[5, 6, 16] – 2 год.
Лекція 17. Конструкції групування. Оновлення даних. – 2 год.

Розглядається структури даних, функції та композиції. Наводяться відповідні приклади. Показуються, що функції, які задають семантику операторів оновлення, є похідними від функцій, які задають семантику запитів [6].
Контрольні запитання до змістового модуля  3.

  1. Змістовна семантика запитів.

  2. Функції над рядками.

  3. Теоретико-множинні операції.

  4. Операції внутрішнього з’єднання.

  5. Операції зовнішнього з’єднання

  6. Композиція фільтрації.

  7. Композиція взяття повного образу.

  8. Означення мультимножини та характеристичної функції мультимножини.

  9. Теоретико-множинні операції на мультимножинах.

  10. Агрегатні функції.

  11. Визначення агрегатних функцій на мультимножинах.

  12. Конструкції групування.



Перелік питань на залік: III семестр.
Основні теоретичні питання

  1. Підкласи SQL-подібних мов.

  2. Оператори DML.

  3. Структура запитів SQL.

  4. Загальні принципи композиційного підходу.

  5. Спеціальні принципи композиційного підходу.

  6. Повний образ.

  7. Обмеження.

  8. Ін’єктивність.

  9. Іменні множини.

  10. Носій табличної алгебри.

  11. Сигнатура табличної алгебри.

  12. Операції насичення та активного доповнення. Їх властивості.

  13. Операція проекції. Її властивості.

  14. Операція селекції. Її властивості.

  15. Операція ділення. Її властивості.

  16. Операція перейменування. Її властивості.

  17. Виразна сила операцій.

  18. Змістовна семантика запитів.

  19. Функції над рядками.

  20. Теоретико-множинні операції.

  21. Операції внутрішнього з’єднання.

  22. Операції зовнішнього з’єднання

  23. Композиція фільтрації.

  24. Композиція взяття повного образу.

  25. Означення мультимножини та характеристичної функції мультимножини.

  26. Теоретико-множинні операції на мультимножинах.

  27. Агрегатні функції.

  28. Визначення агрегатних функцій на мультимножинах.

  29. Конструкції групування.

  30. Оновлення даних.


Рекомендована література

  1. Дейт Д. Введение в системы баз даннях. Издание седьмое. – Киев: Вильямс, 2002. – 1071 с.

  2. Коннолли Т., Бегг К. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. – Москва: Вильямс, 2000, – 1120 с.

  3. Кренке Д. Теория и практика построения баз данных. 8-е изд. – Санкт-Петербург: Питер, 2003. – 800 с.

  4. Мейер Д. Теория реляционных баз данных. – Москва: Мир, 1987. – 608 с.

  5. Петровский А.Б. Основные понятия теории мультимножеств. – Москва: Едиториал УРСС, 2002. – 80 с.

  6. Редько В.Н., Брона Ю.Й., Буй Д.Б., Поляков С.А. Реляційні бази даних: табличні алгебри та SQL-подібні мови. – Київ: Академперіодика, 2001. – 196 с.

  7. Скорняков Л.А. Элементы алгебры. – Москва: Наука, 1986. – 240 с.

  8. Скорняков Л.А. Элементы теории структур. – Москва: Наука, 1982. – 160 с.


Додаткова література

  1. Боуман Дж. С., Эмерсон С. Л., Дарновски М. Практическое руководство по SQL. – Киев: Диалектика, 1997. – 320 с.

  2. Буй Д. Б., Кахута Н. Д. Властивості відношення конфінальності та устрій множини часткових функцій // Вісник Київського університету. Серія: фіз.-мат. науки. – 2006. – № 2.

  3. Буй Д. Б., Кахута Н. Д. Властивості теоретико-множинних конструкцій повного образу та обмеження // Вісник Київського університету. Серія: фіз.-мат. науки. – 2005. – № 2. – С. 232-240.

  4. Буй Д. Б., Л. М.Сільвейструк. Модель “сутність-зв’язок”: формалізація сутностей та зв’язків // Вісник Київського університету. Серія: фіз.-мат. науки. – 2006. – № 3.

  5. Буй Д.Б., Поляков С.А., Шишацкая Е.В. Три замечания о трехзначной логике Клини // The Fourth International Conference “Theoretical and Applied Aspects of Program Systems Development (TAAPSD’2007). Abstracts (Ukraine, Berdynsk, 4-9 September 2007). – Київ: Пульсари, 2007. – С. 47-51.

  6. Буй Д.Б., Сільвейструк Л. М. Модель “сутність-зв’язок”: ролі, сильні та слабкі типи сутностей і типи зв’язків // Вісник Київського університету. Сер.: фіз.-мат. науки. – 2007. – Вип. 1. – С. 129-133.

  7. Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж., Уидом Дж. Системы баз данных. Полный курс.: пер. с англ. – Москва: Издательский дом “Вильямс”, 2004. – 1088 с.

  8. Грабер М. Введение в SQL. – Москва: ЛОРИ, 1996. – 377 с.

  9. Грабер М. Справочное руководство по SQL. – Москва: ЛОРИ, 1997. – 291 с.

  10. Маклаков С.В. BPwin и ERwin. CASE-средства разработки информационных систем. – Москва: “ДИАЛОГ-МИФИ”, 1999.– 256 с.

  11. Поляков С.А. Огляд стандартів мови SQL // Вісник Київського університету. Сер.: фіз.-мат. науки. – 2008. – Вип. 1. – С. 132-137.

  12. Шишацька О.В.Трьохзначка логіка Кліні та трьохелементні ланцюги // Вісник Київського університету. Серія: фіз.-мат. науки. – 2007. – № 4. – С. 230-236.





База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка