タイトル
時間割番号: 7021100601
データベース
 
担当教員
谷口 伸一[Shinichi Taniguchi]
開講学部等 データサイエンス学部 対象年次 2~ 単位数 2
開講時期 秋学期 開講曜時 火4 クラス  
ナンバリング DSIN21001
授業形態 【対】ハイブリッド授業(対面+同時双方向)
授業の目的と概要  
データ分析の対象となるデータセットを作成するためには、まず、データを収集・編集して適切にデータベースで統合管理する知識とスキルが求められます。そして、そのデータベースから分析に応じたデータセットを加工・抽出するデータベース操作の知識とスキルが求められます。加えてデータベースと連携したプログラミング技術も知っておくとよいでしょう。
そこで、本講義では、データベースシステムの基礎知識、データベースの設計と構築、関係代数とSQL、SQLによるデータ操作などを演習を織り交ぜて学びます。演習では、XAMPPとMySQL Workbenchを各自のPCにインストールして、広く利用されているMySQLをベースにいつでもどこでも実践的演習ができるように計画しています。
 
授業の到達目標  
・データベースの基礎理解。
・データベース設計のためのERモデル、正規化理論、主キー外部キー制約などの理解。
・データベースの構築と操作のためのSQLによるデータ操作の実践的理解。
・データベース連携プログラミングの理解。
 
授業計画  
No内容
第1回 1.コンピュータの基本:ハードウェアとオペレーティングシステムの仕組みと動作、および情報表現について学ぶ。
第2回 2.データ管理とファイルシステム:オぺーレーティングシステムのデータ管理方式であるファイルシステムについて学ぶ。
第3回 3.データベースシステム①:各種データモデルの概要、リレーショナルモデルと制約について学ぶ。
第4回 4.データベースシステム②:データベース管理システムの基本機能とSQLを学ぶ。B+ツリー、データウェアハウス、NoSQL,データレイクなどの概要も説明する。
第5回 5.データベースの実践①:xamppを利用して、MySQL,Apache,PHPMyAdminの演習環境を構築する。
第6回 6.データベースの実践②:サンプルデータベースに基づいてデータベースを作成する。
第7回 7.データベースの実践③:CREATE,INSERT,UPDATE,DELETE,SELECTなどのSQLによる基本操作を学ぶ。
第8回 8.データベースの実践④:データの応用操作を学ぶ。CSVファイルを対象にした大量データのインポートとエクスポート、プロシージャによる発展的なデータ操作を実践的に学ぶ。
第9回 9.関係代数とSQL①:関係データベースと関係演算(射影、選択、結合)について、サンプルデータによるSQLとともに理解する。
第10回 10.関係代数とSQL②:関係データベースと集合演算(和、差、積、商)について、サンプルデータによるSQLとともに理解する。

第11回 11.データベース設計①:実体-関連モデル(ERモデル)によるデータベース設計技法を学ぶ。MySQL Workbenchを利用してERモデルの設計とER図の作成を演習する。
第12回 12.データベース設計②:関数従属を理解して正規化理論を学ぶ。第1正規形、第2正規形、第3正規形、ボイス・コッド正規形、第4正規形まで。
第13回 13.ビッグデータとNoSQL:ビッグデータの特徴とそれを処理する分散システムおよび各種NoSQLについて学ぶ。

第14回 14.データベース応用①:MySQL,Apache,PHPを利用したWebベースのデータベースプログラミングを学ぶ。
第15回 15.データベース応用②:クラウドデータベースの利用とデータベースのまとめ。
 
事前学習・事後学習など授業時間外の学習  
Microsoft TEAMSを利用し、講義資料の提供、レポートの提出と評価、講義の補足などを行います。
いつでも、どこからでもアクセスできますから、予習、復習に活用してください。
 
成績評価の方法  
以下の情報をTEAMSで管理して成績評価データとします。
a.出席状況(配点の目安 25%)
b.講義ごとの確認テスト(配点の目安 25%)
c.レポート(配点の目安 50%)
 レポート1.データベースの作成とSQLによる操作およびデータ分析
 レポート2.ERモデルと正規化理論によるデータベースの設計と構築
 
成績評価の基準  
上記の配点の目安を原則として、総合評価点を算出します。
 
教科書  
教科書1 ISBN 9784781915005
書名 データベース入門[第2版]
著者名 増永 良文 著 出版社 サイエンス社 出版年 2021
教科書2 ISBN 9784781913902
書名 リレーショナルデータベース入門 : データモデル・SQL・管理システム・NoSQL
著者名 増永良文著 出版社 サイエンス社 出版年 2017
 
参考書  
参考書1 ISBN 4274132544
書名 データベース
著者名 速水治夫, 宮崎収兄, 山崎晴明共著,速水, 治夫,宮崎, 収兄,山崎, 晴明, 出版社 オーム社 出版年 2002
教材に関する補足情報  
TEAMSの「ファイル→クラスの資料」よりダウンロードできます。なお、TEAMSに登録されるまでは閲覧できません。
 
参考文献一覧  
 
履修上の注意事項  
情報エンジニアリングの専門講義科目です。したがって、専門的知識や技術を習得するためには、予習、復習など講義時間外での学習が求められます。安易な態度で受講しないでください。
 
キーワード(「実務経験のある教員による授業科目」は「実務経験」で検索)  
データベース、プログラミング、データ分析、データ表現と構造、Webシステム
 
備考(実務経験の内容と授業との関連を含む)  
 
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