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Basi di dati

04AFQPC

A.A. 2020/21

2020/21

Basi di dati

Insegnamento obbligatorio per la Laurea Triennale in Ingegneria del Cinema e dei Mezzi di Comunicazione, collocato al I pd del III anno. Il corso descrive i sistemi per la gestione di basi di dati, considerando le metodologie di progettazione di basi di dati e la loro gestione e interrogazione. L'attività di laboratorio permette di sperimentare l'uso dei prodotti open-source più diffusi.

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The course is offered in Italian only. The course, compulsory for the Bachelor degree in Cinema and Media Engineering, is offered on the 1st semester of the 3rd year. The course describes the database management systems and introduces the methodologies for the design, querying, and management of databases. Laboratory sessions allow experimental activities on the most widespread open-source products.

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- Conoscenza degli aspetti fondamentali di un sistema per la gestione di basi di dati - Conoscenza della struttura e delle proprietà del modello relazionale dei dati - Conoscenza dei principi alla base delle basi di dati NoSQL - Conoscenza dei linguaggi di interrogazione di una base di dati relazionale: algebra relazionale e linguaggio SQL - Capacità di scrivere interrogazioni in algebra relazionale e in linguaggio SQL - Conoscenza del modello concettuale Entità-Relazione per la rappresentazione dei dati e della metodologia per la progettazione concettuale e logica relazionale di una base di dati - Capacità di progettare una base di dati relazionale - Conoscenza dei costrutti SQL per la gestione delle viste, del controllo dell'accesso e per la gestione delle transazioni e degli indici

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- Knowledge of the main characteristics of a database management system - Knowledge of the structure and properties of the relational model - Knowledge of fundamentals behind NoSQL databases - Knowledge of query languages for a relational database: Relational algebra and SQL language - Ability to write queries in the relational algebra and SQL languages - Knowledge of the conceptual Entity-Relationship model for data representation and of the methodology for conceptual and logical design of a relational database - Ability to design a relational database - Knowledge of the SQL statements for view management, data access control, transaction and index management

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Competenze di base di programmazione.

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Basic programming skills.

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Argomenti trattati nelle lezioni e relativo peso in crediti: - Caratteristiche di un sistema per la gestione di basi di dati (0.2 cfu) - Caratteristiche del modello relazionale dei dati (0.2 cfu) - Algebra relazionale: operatori principali e definizione delle interrogazioni (0.8 cfu) - Linguaggio SQL: istruzioni per la definizione delle basi di dati e l'elaborazione dei dati (2 cfu) - Modello concettuale dei dati (modello Entità-Relazione) e metodologia di progettazione concettuale e logica relazionale di una base di dati (2 cfu) - Linguaggio SQL: istruzioni per la gestione delle viste, del controllo dell'accesso, delle transazioni e degli indici (0.4 cfu) - Introduzione ai sistemi di basi dati non relazionali per la gestione di dati in domini applicativi innovativi (e.g., industria 4.0, social networks, smart cities) (0.4 cfu) - Caratteristiche di un sistema per la gestione di basi di dati (0.2 cfu) - Caratteristiche del modello relazionale dei dati (0.4 cfu) - Linguaggio SQL: istruzioni per la definizione delle basi di dati e l'elaborazione dei dati (2 cfu) - Linguaggio SQL: istruzioni per la gestione delle viste, del controllo dell'accesso, delle transazioni e degli indici (0.8 cfu) - Modello concettuale dei dati (modello Entità-Relazione) e metodologia di progettazione concettuale e logica relazionale di una base di dati (1.6 cfu) - Architetture web client-server (0.2 cfu) - Programmazione web lato client e lato server (0.8 cfu) - Progettazione e sviluppo di applicazioni client-server web-based con accesso a una base di dati (2 cfu)

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Topics and weight in credits: - Characteristics of a database management system (0.2 cfu) - Characteristics of the relational model (0.2 cfu) - Relational algebra: main operators and query definition (0.8 cfu) - SQL language: statements for data definition and processing (2 cfu) - Conceptual data model (Entity-Relationship) and methodology for the conceptual and logical design of a relational database (2 cfu) - SQL language: statements for view management, data access control, transaction and index management (0.4 cfu) - Introduction to non-relational databases for data management in innovative application domains (e.g., Industry 4.0, social network, smart cities) (0.4 cfu) - SQL language: statements for view management, data access control, transaction and index management (0.8 cfu) - Conceptual data model (Entity-Relationship) and methodology for the conceptual and logical design of a relational database (1.6 cfu) - Client-server web architectures (0.2 cfu) - Client-side and server-side web programming (0.8 cfu) - Design and development of a client-server web-based architecture accessing a database (2 cfu)

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Il corso comprende lezioni ed esercitazioni inerenti gli argomenti trattati nelle lezioni, e in particolare il linguaggio SQL, l'algebra relazionale e la progettazione concettuale e logica di una base di dati. Gli studenti svolgeranno inoltre esercitazioni individuali durante il corso, per cui potranno predisporre una relazione che contribuirà a determinare il voto finale. Il corso comprende inoltre esercitazioni in laboratorio sull'utilizzo del linguaggio SQL. L'attività di laboratorio permette di sperimentare l'uso dei prodotti open-source più diffusi. Il corso aderisce alla sperimentazione del progetto OECD "Fostering and assessing students’ creative and critical thinking skills in higher education and teacher education", e comprendera' quindi alcune attivita' volte a stimolare la creativita' e il pensiero critico degi studenti nel contesto disciplinare di riferimento.

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The course includes lectures in the classroom, whose topics are described earlier, and practice on the lecture topics, and in particular SQL language, relational algebra, and conceptual and logical database design. Students will prepare an individual written report on the exercises proposed during the course. The report will contribute to the final exam grade. The course includes laboratory sessions on the SQL language. Laboratory sessions allow experimental activities on the most widespread open-source products. The course is part of the experimentation of the OECD project "Fostering and assessing students’ creative and critical thinking skills in higher education and teacher education", and therefore it will include some activities for stimulating students' creativity and critical thinking.

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Il testo di riferimento, che copre buona parte degli argomenti è: Atzeni, Ceri, Paraboschi, Torlone, 'Basi di dati - Modelli e linguaggi di interrogazione'. Il seguente testo è un supporto alle esercitazioni: Baralis, Belussi, Psaila, 'Basi di dati: temi d'esame svolti', Esculapio, 2000. Il materiale didattico necessario per lo svolgimento del corso, integralmente messo a disposizione attraverso il portale della didattica o altri siti web, è costituto da lucidi, esercitazioni proposte e svolte, esercizi da svolgere in laboratorio, materiale di approfondimento e sitografia di riferimento (tutorial, manuali, ...).

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The reference book, covering the majority of the course topics, is: Atzeni, Ceri, Paraboschi, Torlone, "Basi di dati - Modelli e linguaggi di interrogazione". The following book supports practices: Baralis, Belussi, Psaila, "Basi di dati: temi d’esame svolti", Esculapio, 2000. The educational material used in the course is integrally published on the educational portal of Politecnico di Torino or on other public web sites. It consists of powerpoint slides, proposed or solved exercises, computer lab exercises, material for extra reading and list of reference web sites (tutorials, manuals, ...)

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Modalità di esame: Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus);

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L'esame è costituito da una prova scritta della durata di 2 ore e dalla valutazione delle relazioni sulle esercitazioni individuali assegnate durante il corso. La prova scritta è costituita da domande a risposta chiusa e esercizi che prevedono una risposta aperta e/o risposta chiusa. Il valore di ogni esercizio/domanda sarà indicato prima del testo dell’esercizio/domanda. Le risposte errate alle domande a risposta chiusa potrebbero comportare una penalizzazione. Le risposte mancanti non sono penalizzate. La prova scritta comprende: - 2-4 domande a risposta chiusa relative ai principali argomenti trattati durante il corso (teoria del modello relazionale, gestione dei vincoli d’integrità, gestione delle viste, gestione delle transazioni, sicurezza, basi di dati NoSQL) (max. 3 punti totali) - 1-2 esercizi relativi alla scrittura di interrogazioni di accesso ai dati di una base di dati mediante algebra relazionale con risposta aperta e/o risposta chiusa (max 3 punti totali) - 2-3 esercizi relativi alla scrittura di interrogazioni di accesso ai dati mediante linguaggio SQL con risposta aperta e/o risposta chiusa (max 12 punti totali) - 2-3 esercizi sulla progettazione concettuale di una base di dati relazione con risposta aperta e/o risposta chiusa (max 9 punti totali). - 1-2 esercizi sulla progettazione logica di una base di dati relazione e la definizione dei vincoli d'integrità referenziale con risposta aperta e/o risposta chiusa (max. 4 punti totali). Durante la prova scritta gli studenti non si possono consultare libri o appunti e non possono utilizzare dispositivi elettronici di qualsiasi tipo a parte quello utilizzato per l’esame. Le relazioni individuali assegnate durante il corso sono facoltative (max 2 punti). Il voto finale è definito in base alla valutazione della prova scritta e delle relazioni delle esercitazioni individuali assegnate durante il corso. Le relazioni delle esercitazioni individuali sono considerate solo se la valutazione della prova scritta è pari o superiore a 18. La valutazione degli esercizi si basa sulla correttezza del risultato e sull'appropriatezza delle metodologie di risoluzione applicate.

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Exam: Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus);

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The exam includes a written part which lasts 2 hours, and the evaluation of the report on the individual practices assigned during the course. The written part consists of close and open-ended questions (e.g., multiple-choice tests, open exercises). The points assigned to each exercise/question will be explicitely indicated next to the text of the exercise/question. Wrong answers may entail a score penalty. Missing answers do not entail penalties. The written part consists of: - 2-4 close questions (e.g., multiple-choice tests) on the main course topics (theory of relation model, integrity constraints’ management, materialized views’ management, transactions’ management, security, NoSQL databases) (max. 3 points overall) - 1-2 close and/or open exercises on writing queries to access data in a relational database through relational algebra (max. 3 points overall) - 2-3 close and/or open exercises on writing queries to access data in a relational database through SQL language (max. 12 points overall) - 2-3 exercises on conceptual database design and on the definition of referential integrity constraints (max. 9 points overall) - 1-2 exercises on logical database design and on the definition of referential integrity constraints (max. 4 points overall) During the written part students are not allowed to use books or notes. Electronic devices other than those used for the exam are forbidden. The reports on the individual practices assigned during the course are not mandatory (max. 2 points overall). The final exam grade is defined by evaluating both the written part and the reports. The grade of the reports is considered only if the written part evaluation is 18 or above. Exercises are evaluated according to the correctness of the proposed solution and to the appropriateness of the adopted methodologies of resolution.

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Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus);

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L'esame è costituito da una prova scritta della durata di 2 ore e dalla valutazione delle relazioni sulle esercitazioni individuali assegnate durante il corso. La prova scritta è costituita da domande a risposta chiusa e esercizi che prevedono una risposta aperta e/o risposta chiusa. Il valore di ogni esercizio/domanda sarà indicato prima del testo dell’esercizio/domanda. Le risposte errate alle domande a risposta chiusa potrebbero comportare una penalizzazione. Le risposte mancanti non sono penalizzate. La prova scritta comprende: - 2-4 domande a risposta chiusa relative ai principali argomenti trattati durante il corso (teoria del modello relazionale, gestione dei vincoli d’integrità, gestione delle viste, gestione delle transazioni, sicurezza, basi di dati NoSQL) (max. 3 punti totali) - 1-2 esercizi relativi alla scrittura di interrogazioni di accesso ai dati di una base di dati mediante algebra relazionale con risposta aperta e/o risposta chiusa (max 3 punti totali) - 2-3 esercizi relativi alla scrittura di interrogazioni di accesso ai dati mediante linguaggio SQL con risposta aperta e/o risposta chiusa (max 12 punti totali) - 2-3 esercizi sulla progettazione concettuale di una base di dati relazione con risposta aperta e/o risposta chiusa (max 9 punti totali). - 1-2 esercizi sulla progettazione logica di una base di dati relazione e la definizione dei vincoli d'integrità referenziale con risposta aperta e/o risposta chiusa (max. 4 punti totali). Durante la prova scritta gli studenti non si possono consultare libri o appunti e non possono utilizzare dispositivi elettronici di qualsiasi tipo a parte quello utilizzato per l’esame. Le relazioni individuali assegnate durante il corso sono facoltative (max 2 punti). Il voto finale è definito in base alla valutazione della prova scritta e delle relazioni delle esercitazioni individuali assegnate durante il corso. Le relazioni delle esercitazioni individuali sono considerate solo se la valutazione della prova scritta è pari o superiore a 18. La valutazione degli esercizi si basa sulla correttezza del risultato e sull'appropriatezza delle metodologie di risoluzione applicate.

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Exam: Written test; Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus);

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The exam includes a written part which lasts 2 hours, and the evaluation of the report on the individual practices assigned during the course. The written part consists of close and open-ended questions (e.g., multiple-choice tests, open exercises). The points assigned to each exercise/question will be explicitely indicated next to the text of the exercise/question. Wrong answers may entail a score penalty. Missing answers do not entail penalties. The written part consists of: - 2-4 close questions (e.g., multiple-choice tests) on the main course topics (theory of relation model, integrity constraints’ management, materialized views’ management, transactions’ management, security, NoSQL databases) (max. 3 points overall) - 1-2 close and/or open exercises on writing queries to access data in a relational database through relational algebra (max. 3 points overall) - 2-3 close and/or open exercises on writing queries to access data in a relational database through SQL language (max. 12 points overall) - 2-3 exercises on conceptual database design and on the definition of referential integrity constraints (max. 9 points overall) - 1-2 exercises on logical database design and on the definition of referential integrity constraints (max. 4 points overall) During the written part students are not allowed to use books or notes. Electronic devices other than those used for the exam are forbidden. The reports on the individual practices assigned during the course are not mandatory (max. 2 points overall). The final exam grade is defined by evaluating both the written part and the reports. The grade of the reports is considered only if the written part evaluation is 18 or above. Exercises are evaluated according to the correctness of the proposed solution and to the appropriateness of the adopted methodologies of resolution.

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