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Basi di dati

04AFQPC

A.A. 2022/23

2021/22

Basi di dati

Insegnamento obbligatorio per la Laurea in Ingegneria del Cinema e dei Mezzi di Comunicazione, collocato al I periodo didattico del III anno. L’obiettivo del corso è introdurre agli studenti i concetti fondamentali delle basi di dati: caratteristiche, metodologie di progettazione e strumenti per le interrogazioni. Inoltre 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 objective of the course is to introduce data base fundamentals: characteristics, design methodologies and query tools. Laboratory sessions allow experimental activities on the most widespread open-source products.

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Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: - Definire le caratteristiche fondamentali di un sistema per la gestione delle basi dati - Confrontare modelli diversi di organizzazione dei dati, in particolare il modello relazionale e i principali approcci NoSQL - Progettare una base di dati relazionale - Interrogare una base di dati relazionale tramite il linguaggio SQL, anche utilizzando interrogazioni complesse - Eseguire semplici interrogazioni a basi dati NoSQL tramite MongoDB - Utilizzare prodotti open-source per l’interrogazione di basi dati

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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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Durante l’insegnamento verranno trattati i seguenti argomenti, con il relativo peso in crediti: - Caratteristiche di un sistema per la gestione di basi di dati (0.3 cfu) - Caratteristiche del modello relazionale dei dati (0.3 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 definizione delle basi di dati, delle transazioni e del controllo dell'accesso (0.4 cfu) - Linguaggio SQL: istruzioni per l’interrogazione delle basi dati (2 cfu) - Sistemi di basi dati non relazionali per la gestione di dati in domini applicativi innovativi (1 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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L’insegnamento comprende lezioni ed esercitazioni inerenti gli argomenti trattati nelle lezioni, in particolare la progettazione concettuale e logica di una base di dati e il linguaggio SQL. L’insegnamento comprende inoltre esercitazioni in laboratorio sull’utilizzo del linguaggio SQL e sul DBMS MongoDB. L’attività di laboratorio permette di sperimentare l’uso di prodotti open-source diffusi in contesti d’interesse alle tecnologie dei media. Gli studenti dovranno inoltre svolgere quattro homework individuali, mirati principalmente a incoraggiare il pensiero critico e il pensiero creativo nell’ambito degli argomenti dell’insegnamento, e consegnare delle relazioni relative ad alcuni laboratori. Homework e relazioni contribuiranno al voto finale. Il corso aderisce alla sperimentazione del progetto OECD "Fostering and assessing students’ creative and critical thinking skills in higher education and teacher education".

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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 gran parte degli argomenti è: Atzeni, Ceri, Paraboschi, Torlone, 'Basi di dati - Modelli e linguaggi di interrogazione', McGraw Hill. Il seguente testo è un supporto alle esercitazioni: Baralis, Belussi, Psaila, 'Basi di dati: temi d'esame svolti', Esculapio, 2000. Sono disponibili copie dei lucidi utilizzati nelle lezioni, esempi di scritti di esame ed esercizi, e i manuali per le esercitazioni di laboratorio. Tutto il materiale didattico è scaricabile da un sito web o attraverso il portale.

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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 (in aula);

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L’esame è costituito da una prova scritta della durata di 100-120 minuti, dalla valutazione degli homework individuali assegnati durante l’insegnamento e dalla valutazione delle relazioni di laboratorio. La prova scritta è costituita da domande a risposta chiusa ed esercizi che prevedono una risposta aperta. Le risposte errate alle domande a risposta chiusa possono comportare una penalizzazione. Le risposte mancanti valgono zero. Durante la prova scritta gli studenti non possono consultare libri o appunti e non possono utilizzare dispositivi elettronici di qualsiasi tipo. La valutazione degli esercizi si basa sulla correttezza del risultato e sull’appropriatezza delle metodologie di risoluzione applicate. Il voto finale è definito in base alla valutazione della prova scritta, degli homework individuali assegnate durante il corso e dalle relazioni di laboratorio. Gli homework e le relazioni di laboratorio sono considerate solo se la valutazione della prova scritta è pari o superiore a 18.

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Exam: Written test;

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L’esame è costituito da una prova scritta della durata di 100-120 minuti, dalla valutazione degli homework individuali assegnati durante l’insegnamento e dalla valutazione delle relazioni di laboratorio. La prova scritta è costituita da domande a risposta chiusa ed esercizi che prevedono una risposta aperta. Le risposte errate alle domande a risposta chiusa possono comportare una penalizzazione. Le risposte mancanti valgono zero. Durante la prova scritta gli studenti non possono consultare libri o appunti e non possono utilizzare dispositivi elettronici di qualsiasi tipo. La valutazione degli esercizi si basa sulla correttezza del risultato e sull’appropriatezza delle metodologie di risoluzione applicate. Il voto finale è definito in base alla valutazione della prova scritta, degli homework individuali assegnate durante il corso e dalle relazioni di laboratorio. Gli homework e le relazioni di laboratorio sono considerate solo se la valutazione della prova scritta è pari o superiore a 18.

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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 100-120 minuti, dalla valutazione degli homework individuali assegnati durante l’insegnamento e dalla valutazione delle relazioni di laboratorio. 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 possono comportare una penalizzazione. Le risposte mancanti valgono zero. Durante la prova scritta gli studenti non possono consultare libri o appunti e non possono utilizzare dispositivi elettronici di qualsiasi tipo a parte quello utilizzato per l’esame. La valutazione degli esercizi si basa sulla correttezza del risultato e sull’appropriatezza delle metodologie di risoluzione applicate. Il voto finale è definito in base alla valutazione della prova scritta, degli homework individuali assegnate durante il corso e dalle relazioni di laboratorio. Gli homework e le relazioni di laboratorio sono considerate solo se la valutazione della prova scritta è pari o superiore a 18.

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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 100-120 minuti, dalla valutazione degli homework individuali assegnati durante l’insegnamento e dalla valutazione delle relazioni di laboratorio. In caso di modalità mista la prova scritta svolta in aula sarà uguale alla prova svolta in remoto (su PC).

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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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