topicos-sisttópicos avanzados de bases de datos ingeniería en sistemas computacionales...

Especialidad Desarrollo de Software con Tecnologas WEB

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1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura:

Carrera:

Clave de la asignatura:

(Crditos) SATCA2

Tpicos Avanzados de Bases de Datos

Ingeniera en Sistemas Computacionales

DSF-1203

3-2-5

2.- PRESENTACIN

Caracterizacin de la asignatura.

Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero en Sistemas Computacionales las competencias para desarrollar aplicaciones relacionadas con el tratamiento de informacin centralizada y/o distribuida y para el soporte al proceso de toma de decisiones estratgicas utilizando tecnologas actuales de bases de datos. As como las competencias necesarias para el diseo, desarrollo, implementacin y administracin de bases de datos, que cumplan con los estndares de calidad y seguridad de informacin, con el fin de apoyar la productividad y competitividad de las organizaciones, brindndoles las herramientas necesarias para la toma de decisiones efectivas. Esta materia proporciona las bases para otras asignaturas directamente vinculadas con el desarrollo de software y acceso a bases de datos. De manera particular, los temas cubiertos en esta asignatura, se aplican en la seleccin de una tecnologa de bases de datos adecuada a las necesidades de informacin, que presenta una organizacin para la toma de decisiones que permita mantener o incrementar su competitividad.

Para el buen desarrollo de esta asignatura es necesario contar con las competencias desarrolladas en las materias previas de: fundamentos de bases de datos, taller de bases de datos, administracin de bases de datos, tpicos avanzados de programacin en temas como diseo, manejo de SQL y aspectos de conectividad entre bases de datos y lenguajes husped. Se aportan competencias a la asignatura de especialidad de Tecnologas emergentes para Ingeniera de Software.

2 Sistema de asignacin y transferencia de crditos acadmicos


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Intencin didctica.

Se organiza el temario de la materia en cuatro unidades donde se sugieren diferentes tecnologas actuales de bases de datos para el desarrollo de las actividades; al finalizar la unidad se plantea un caso de estudio con la finalidad de aplicar los conceptos vistos en la unidad temtica correspondiente. En la primera unidad se abarcan los conceptos, modelos, estructuras, operadores y consultas para bases de datos multidimensionales.

En la segunda unidad se describen diferentes tecnologas para la toma de decisiones como bodegas de datos, procesamiento y anlisis en lnea y mercados de datos, con la finalidad que el estudiante desarrolle bases de datos para el soporte en la toma de decisiones.

En la tercera unidad se desarrollan los conceptos de minera de datos, el diseo, patrones de bsqueda, tcnicas, consultas y tendencias de los mismos.

Por ltimo, en la cuarta unidad se aborda los conceptos, caractersticas, diseo y manipulacin de bases de datos distribuidas.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Competencias especficas:

Implementar bases de datos incluyendo el soporte para la toma de decisiones, utilizando eficientemente tecnologas de bases de datos actuales eficazmente. .

1- Competencias instrumentales

Capacidades cognitivas, la capacidad de comprender y manipular ideas y pensamientos.

Capacidades metodolgicas para manipular el ambiente: ser capaz de organizar el tiempo y las estrategias para el aprendizaje, tomar decisiones o resolver problemas.

Destrezas tecnolgicas relacionadas con el uso de computadora, destrezas computacionales; as como de bsqueda y manejo de informacin.

Capacidad de anlisis y sntesis. Capacidad de organizar y planificar. Comunicacin oral y escrita en su

propia lengua y una segunda lengua.


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Habilidad para buscar y analizar informacin proveniente de fuentes diversas.

Solucin de problemas. Toma de decisiones.

2-Competencias interpersonales

Capacidad crtica y autocrtica Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Capacidad de trabajar en equipo

interdisciplinario Capacidad de comunicarse con

profesionales de otras reas, individual y grupalmente.

Apreciacin de la diversidad y Multiculturalidad.

Habilidad para trabajar en un ambiente laboral.

Compromiso tico

3-Competencias sistmicas

Capacidad de aplicar los conocimientos en la prctica.

Habilidades de investigacin. Capacidad de aprender. Capacidad de adaptarse a nuevas

situaciones. Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad). Liderazgo. Habilidad para trabajar en forma

autnoma. Capacidad para disear y gestionar

proyectos Iniciativa y espritu emprendedor. Compromiso con la calidad. Logro de objetivos. Capacidad de colaboracin en

proyectos sustentables .


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4.- HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y fecha de elaboracin o revisin Participantes

Observaciones (cambios y justificacin)

Instituto Tecnolgico de Oaxaca del 27 de abril al 2 de mayo de 2012

Academia de Sistemas y Computacin del Instituto Tecnolgico de Oaxaca

Diseo curricular de la especialidad de Desarrollo de Software con Tecnologas Web

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias especficas a desarrollar en el curso) Implementar bases de datos incluyendo el soporte para la toma de decisiones, utilizando tecnologas de bases de datos actuales eficientemente.

6.- COMPETENCIAS PREVIAS

Construir modelos de bases de datos Aplicar el lenguaje SQL para la manipulacin de datos Construir estructuras de bases de datos a partir de un modelo Entidad

Relacin. Disear esquemas de bases de datos relacionales bajo estndares. Crear esquemas de bases de datos en un SGBD. Manipular bases de datos a travs de un SGBD. Instalar y configurar un SGBD Conectar una base de datos con diferentes lenguajes de programacin.

7.- TEMARIO

UNIDAD TEMA SUBTEMAS 2. Bases de datos

multidimensionales (BDM) 1. Definicin y conceptos de bases de

datos multidimensionales. 2. Modelos conceptuales

multidimensionales. 3. Cubos e hipercubos de datos. 4. Estructuras no jerrquicas y

jerrquicas de los datos. 5. Operadores para datos agregados

multidimensionales 6. Consultas multidimensionales de

datos. 7. Caso de estudio


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3. Bases de datos para el soporte en la toma de decisiones

1. Bodega de datos (Datawarehouse) 1. Definicin y objetivo 2. Funcionamiento 3. Consideraciones de diseo 4. Herramientas para extraer,

transformar y cargar fuentes de datos

2. Procesamiento y anlisis en lnea (OLAP)

1. Definiciones y conceptos 2. Requerimientos funcionales

de los sistemas OLAP 3. Operadores para manejo de

cubos de datos del estndar SQL 3

4. Diseo de consultas a base de datos multidimensionales

5. Utilizacin de herramientas para OLAP

3. Mercado de datos (Datamarts) 1. Definiciones y conceptos. 2. Fases de construccin.

1. Anlisis. 2. Construccin. 3. Post-produccin.

3. Tecnologas. 1. Herramientas frontend. 2. Herramientas de bases

de datos. 4. Proceso de diseo de

consultas del mercado de datos.

4. Caso de estudio.

4. Minera de datos 1. Definiciones y conceptos. 2. Aplicaciones de la minera de datos. 3. Diseos de mineros de datos. 4. Obtencin de informacin a travs de

patrones de bsqueda. 5. Tcnicas y herramientas de la minera

de datos. 6. Tendencias en mineras de datos. 7. Caso de estudio.


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5. Bases de datos distribuidas 1. Fundamentos de bases de datos distribuidas. 1. Conceptos bsicos. 2. Objetivos de las BDD. 3. Disciplinas de estudio. 4. Arquitectura de BDD.

2. Diseo de bases de datos distribuidas. 1. Niveles de transparencia. 2. Fragmentacin de datos. 3. Distribucin de datos.

3. Procesamiento de consultas distribuidas. 1. Metodologa y estrategias

4. Manejo de transacciones en ambiente distribuido. 1. Transacciones distribuidas 2. Control de concurrencia. 3. Confiabilidad.

5. Caso de estudio.

8.- SUGERENCIAS DIDCTICAS (desarrollo de competencias genricas)

Propiciar actividades de bsqueda, seleccin y anlisis de informacin en distintas fuentes.

Propiciar el uso de las tecnologas actuales en el diseo de bases de datos. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicacin, el intercambio

argumentado de ideas, la reflexin, la integracin y la colaboracin de y entre los estudiantes.

Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de induccin-deduccin y anlisis-sntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigacin, la aplicacin de conocimientos y la solucin de problemas.

Llevar a cabo actividades prcticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentacin, tales como observacin, identificacin, datos relevantes, manejo y control de variables, planteamiento de hiptesis, trabajo en equipo.


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Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicacin de los conceptos, modelos y metodologas que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

Propiciar el uso adecuado de conceptos y de terminologa cientfico-tecnolgica.

Proponer casos de estudio que permitan al estudiante la integracin de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su anlisis y solucin.

Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; as como con las prcticas de una ingeniera con enfoque sustentable.

Observar y analizar fenmenos y problemticas propias del campo ocupacional.

Relacionar los contenidos de esta asignatura con las dems del plan de estudios para desarrollar una visin interdisciplinaria en el estudiante.

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIN

La evaluacin de la asignatura se har con base en el siguiente desempeo:

Informacin obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en documentos escritos.

Exmenes para comprobar el manejo de aspectos tericos - declarativos y de habilidades y destrezas.

Resolucin de tareas, trabajos y prcticas relacionadas con el tema en cuestin, haciendo uso del gestor de base de datos.

Participaciones y actitudes del estudiante (responsabilidad, cumplimiento en tiempo y forma, trabajo en equipo, exposicin de temas, etc.)

Integracin del portafolio de evidencias del curso (tareas, trabajos, prcticas, exmenes, entre otros).


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Desarrollo de proyectos de aplicacin real debidamente documentado que describa la experiencia concreta y conclusiones obtenidas, para ser expuesto ante el grupo.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1: Bases de datos multidimensionales (BDM)

Competencia especfica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Modelar, desarrollar y consultar bases de datos multidimensionales, utilizando adecuadamente el lenguaje y conceptos.

Investigar en distintas fuentes los modelos de base de datos actuales (multidimensional, activas, deductivas, paralelas, semnticas, etc.), elaborar el informe escrito y discutirlo en el grupo.

Desarrollar prcticas para promover las competencias en el uso de bases de datos multidimensionales.

Modelar un caso de estudio utilizando bases de datos multidimensionales.

Unidad 2: Bases de datos para el soporte en la toma de decisiones.

Competencia especfica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Disear e implementar bases de datos utilizando herramientas OLAP, modelado y consultas a bodegas de datos y mercados de datos

Investigar en distintas fuentes las tecnologas de bases de datos para el soporte en la toma de decisiones, elaborar el informe escrito y discutirlo en el grupo.

Crear un cuadro comparativo entre bases de datos operacionales y bodegas de datos

A partir de una base de datos operacional, modelar e implementar una bodega de datos.


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Investigar la evolucin de los sistemas OLAP, elaborar un cuadro comparativo y presentarlo en plenaria.

Utilizar herramientas para generacin de cubos OLAP y procesamiento en lnea.

Dado un caso prctico, realizar todas las fases de construccin de un mercado de datos y seleccionar la tecnologa adecuada para construir el mercado de datos para realizar diversas consultas en el mercado de datos creado.

Unidad 3: Minera de datos.

Competencia especfica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Disear e implementar minera de datos.

Utilizar herramientas de minera de datos y aplicarlas en un caso de estudio.

Desarrollar prcticas para promover las competencias en el uso de mineros de datos.

Dada una base de datos operacional, establecer los patrones de bsqueda para disear e implementar un minero de datos.

Investigar las tendencias de la minera de datos y presentar un caso de posible aplicacin.

Desarrollar un caso de estudio donde se aplique minera de datos.


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Unidad 4: Bases de datos distribuidas

Competencia especfica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Disear y consultar bases de datos distribuidas utilizando algoritmos computacionales disponibles, administrando de manera adecuada las transacciones y optimizacin de las mismas.

Investigar en distintas fuentes los fundamentos y caractersticas de bases de datos distribuidas, elaborar un informe escrito y discutirlo en el grupo.

Elaborar una tabla comparativa entre bases de datos centralizadas vs distribuidas.

Realizar prcticas de diseo global de bases de datos distribuidas.

Realizar ejercicios de los algoritmos de fragmentacin y distribucin de datos.

Disear estrategias de procesamiento de consultas distribuidas.

Desarrollar ejercicios sobre optimizacin de consultas distribuidas.

Realizar prcticas de procesamiento de transacciones distribuidas.

Desarrollar un caso de estudio donde se justifique el uso de una base de datos distribuida.

11.- FUENTES DE INFORMACIN

1. Hoffer, Jeffrey A., et. al. Modern Databases Management 10th. ed. USA: Prentice Hall. 2011

2. Date, C.J. Introduccin a las bases de datos, 7. ed. Addison Wesley. 3. Kimball.The Data WareHouse lifecycle toolkit: Expert methods for design,

developing and deploying Dataware House. USA: John Wiley & Sons.


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4. Poe V., Klauer P.,Brobst S. Building a Data Warehouse for decision support. USA: Prentice Hall.

5. Adriaans P., Zantinge D., et.al. Data Mining. USA: Adisson Wesley. 6. Westphal, C., Blaxton T., et.al. Data Mining Solutions:Methods and Tools for

Solving Real-World Problemas USA: John Wiley & Sons. 7. Thomsen, Erik. OLAP Solutions: Building Multidimensional Information

Systems. USA: John Wiley & Sons. 8. Dunham, M.H. Data Mining Introductory and Advanced Topics. Prentice Hall. 9. Jarke, M.,Lenzerini M.,Vassiliou Y.,Vassiliadis P. Fundamentals of data

warehouses.2nd ed. Springer Verlag. 10. Lewis, William J. Data Warehousing and e-commerce. Prentice Hall. 11. Ramez E., Shamkant N., Fundamentos de Sistemas de Bases de datos, 5.

Ed.,Person Addison Wesley. 12. Silberschatz, Abraham; Korth, Henry F. y Sudarshan, S. Fundamentos de

Bases de Datos. 5 ed. Ed. McGraw Hill.

12.- PRCTICAS PROPUESTAS 1. Construir un almacn de datos para la bsqueda e identificacin de

patrones, que trabajar sobre una base de datos transaccional (relacional).

2. Disear un datamart orientado a la satisfaccin de las necesidades de un usuario, partiendo de una base de datos relacional cuyas vistas no ofrecen solucin a las necesidades del mismo.

3. Instalacin y configuracin de herramientas para bodegas de datos y crear una base de datos multidimensional.

4. Aplicar el modelo OLAP a una base de datos multidimensional para procesar informacin orientada a la toma de decisiones.

5. Disear e implementar el nivel de transparencia de fragmentacin de datos en bases de datos distribuidas.


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6. Disear e implementar diccionario de datos seleccionando alguna alternativa de asignacin.

7. Disear e implementar operaciones de actualizacin sobre una base de datos distribuida (insert, update y delete).

8. Realizar pruebas de verificacin de algoritmos de fragmentacin y distribucin de datos, usando ejemplos que impliquen poca complejidad computacional.

9. Medir el tiempo de ejecucin de dos consultas en SQL, que sean equivalentes semnticamente y que tengan complejidad computacional terica distinta en un gestor de bases de datos cliente/servidor.

10. Disear y ejecutar concurrentemente un esquema de transacciones que permita probar las propiedades ACID en gestores de bases de datos cliente servidor.

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