Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy informacyjne i zarządzanie danymi w medycynie i opiece zdrowotnej
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0079-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski i Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Piórkowski Adam (pioro@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
inżynieria biomedyczna
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem programu jest ugruntowanie wiedzy na temat baz danych, w szczególności relacyjnych. Przedstawione zostaną zagadnienia ich projektowania, implementacji oraz obsługi. Zdecydowany nacisk położony zostanie na język SQL, który od lat stanowi standard komunikacji z bazami. Zagadnieniami dziedzinowymi będą poruszone kwestie systemów PACS, opartych o relacyjne bazy danych oraz istota licznych zasobów biomedycznych w postaci baz danych białek, genów, ekspresji i mutacji genów, sekwencji DNA, etc.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student potrafi współpracować z wybranymi bazami danych, zawierających wyniki badań naukowych. SDA3A_W04 Aktywność na zajęciach
M_W002 Student zna bazy danych, do których może dodawać wyniki badań naukowych. SDA3A_W07 Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi wykonywać wybrane czynności w biomedycznych bazach danych . SDA3A_U01, SDA3A_U03 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student potrafi upowszechniać wyniki z badan naukowych w biomedycznych bazach danych. SDA3A_K02 Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
28 14 14 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student potrafi współpracować z wybranymi bazami danych, zawierających wyniki badań naukowych. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna bazy danych, do których może dodawać wyniki badań naukowych. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wykonywać wybrane czynności w biomedycznych bazach danych . - + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi upowszechniać wyniki z badan naukowych w biomedycznych bazach danych. - + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 70 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):

Wykład
Część pierwsza – repetytorium z relacyjnych baz danych

Wykład wprowadzający. Składowe systemu bazy danych. Rodzaje baz danych. Wybrane funkcjonalności systemów baz danych. Dostęp do danych. Typy danych. Wybrane funkcjonalności baz danych.
Relacyjne bazy danych. Postulaty relacyjnych baz danych. Zapis formalny modelu relacyjnego. Koncepcja relacyjnej bazy danych. Związki encji. Diagramy związków encji.

Relacyjne bazy danych. Klucze. Zbiory encji słabych. Przekształcanie diagramów związków encji do postaci relacyjnego modelu danych. Anomalie w relacjach. Dekompozycja relacji. Zależności funkcyjne. Zależności funkcyjne wielowartościowe. Normalizacja modelu relacyjnej bazy danych. Postaci normalne: pierwsza (1NF), druga (2NF), trzecia (3NF), postać normalna Boyce-Codda (BCNF). Dekompozycja do postaci BCNF. Inne postaci normalne.
Operacje w relacyjnej bazie danych. Proste działania teoriomnogościowe: suma, różnica, iloczyn. Działania złożone: rzut, projekcja, selekcja, iloczyn kartezjański, iloraz, złączenie teta, złączenie naturalne. Inne złączenia: równozłączenie, Złączenie wewnętrzne (inner join), złączenie zewnętrzne lewostronne (left outer join), złączenie zewnętrzne prawostronne (right outer join), złączenie zewnętrzne pełne (full outer join), autozłączenie (self-join). Złożenia.
Język SQL. Składnia SQL. Podstawowe typy danych w języku SQL. Rzutowanie. Operatory. Tworzenie tabel w języku SQL. Wstawianie, modyfikowanie i usuwanie danych w tabelach. Tworzenie i usuwanie indeksów.
Język SQL. Zapytanie SELECT. Funkcje agregujące. Grupowanie danych. Złączenia. Działania na zbiorach. Zagnieżdżenia zapytań (podzapytania). Zapytania zagnieżdżone a złączenia. Widoki (perspektywy). Transakcje.


Część druga – budowa i działanie wybranych systemów PACS.
Część trzecia – przegląd baz danych białek, genów, ekspresji i mutacji genów, sekwencji DNA

Ćwiczenia audytoryjne (14h):

1. Zapoznanie się z systemami zarządzania bazami danych. Tworzenie schematów relacyjnych baz danych.
2. Projektowanie relacyjnych baz danych (cd).
3. Projektowanie relacyjnych baz danych (cd) – postaci normalne
4. Tworzenie kwerend w bazach danych.
5. Definiowanie schematów relacji w języku SQL.
6. Konstruowanie prostych zapytań (pojedyncza tabela) do bazy przy użyciu instrukcji SELECT.
7. Operacje na tekstach oraz grupowanie i agregacja danych.
8. Działania na zbiorach. Zagnieżdżenia.
9. Złączenia wewnętrzne i zewnętrzne.
10. Zaawansowane konstrukcje zapytań SQL
11. Współpraca z systemami PACS.
12. Współpraca z systemami PACS.
13. Dostęp do wybranych bio-baz.
14. Dostęp do wybranych bio-baz.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Nie określono
  • Ćwiczenia audytoryjne: Nie określono
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zaliczenie ćwiczeń odbywa się na podstawie oceny realizacji zadań podczas zajęć.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Nie określono
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Nie określono
Sposób obliczania oceny końcowej:

Stopień wykonanych zadań będzie odniesiony do skali AGH.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Zaległości uzupełniane po uzgodnieniu z prowadzącym.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

brak

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1 Ullman, J.D., Widom J.: Podstawowy wykład z systemów baz danych. WNT, Warszawa 1999
2 Delobel C., Adiba M.: Relacyjne bazy danych. WNT, Warszawa 1989
3 Ullman J.D.: Systemy Baz Danych WNT, Warszawa 1988
4 Gruber M.: SQL. Helion Gliwice, 1996.
5 Celko J.: SQL. Zaawansowane techniki programowania. Mikom, Warszawa, 1999.
6 Fehily C.: SQL. Szybki start. Helion, 2003.
7 Gruca A.: Bioinformatyczne bazy danych. PJWSTK, Warszawa 2010

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Piórkowski A. Mysql spatial and Postgis – implementations of spatial data standards, 2011, EJPAU 14(1), #03.
2. Ładniak M., Piórkowski A., Banyś R. P.: Przegląd otwartych rozwiązań systemów archiwizacji systemów archiwizacji i komunikacji obrazów medycznych. Komputerowe wspomaganie badań naukowych, WTN, Wrocław, 2014, pp. 79–88.
3. Lupa, M., Piórkowski, A.: Regułowa optymalizacja zapytań w bazach danych przestrzennych. Studia Informatica, 2012, 33(2B), 105-115.
4. Lupa M., Piorkowski A.: Spatial query optimization based on transformation of constraints. Springer International Publishing, cop. 2014. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol. 242, S. 621–629.
5. Ladniak M., Piorkowski A., Mlynarczuk M.: Structure of systems for data exploration for raster images. Studia Informatica, vol 33, 2B, pp. 7–20, 2013
6. Ladniak M., Piorkowski A., Mlynarczuk M.: The Data Exploration System for Image Processing Based on Server-Side Operations. Computer Information Systems and Industrial Management, LNCS, Vol. 8104, Springer 2013, pp 168-176.
7. Mlynarczuk, M., Ladniak, M., Piorkowski, A.: Application of database technology to analysis of rock structure images. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 2014 vol. 50 iss. 2.
8. Bartoszewski D., Piorkowski A., Lupa M.: The Comparison of Processing Efficiency of Spatial Data for PostGIS and MongoDB Databases. Beyond Databases, Architectures and Structures, BDAS2019, CCIS, Springer 2019.

Informacje dodatkowe:

Brak