Описание и общие требования

Краткая аннотация

Настоящий курс представляет собой введение в SQL для будущих бизнес-аналитиков и специалистов по работе с данными. В теоретической части последовательно излагаются основные понятия для представления структурированной информации в базах и хранилищах данных, кратко даны теоретические основы SQL как с точки зрения математической логики, так и с точки зрения теории множеств, необходимые сведения из математической статистики. В практической части основное внимание сконцентрировано на написании запросов для обработки и анализа структурированных данных.

Изложение практического материала в основной части построено на использовании диалекта SQL Oracle 11g.

Курс предназначен для преподавателей и студентов, обучающихся по направлениям «Бизнес аналитика», «Прикладная информатика», «Прикладная математика и информатика». Так же будет полезен для специалистов в области анализа данных.

Подробное описание

22 июля 2000 года страны «Группы восьми» приняли Окинавскую хартию Глобального информационного общества. В настоящее время в России реализуется Государственная программа «Информационное общество».  В таком обществе бизнес-анализ данных будет одной из востребованных профессий. Настоящий курс – это «маленький кирпичик» в подготовке бизнес-аналитиков.

Настоящий курс разрабатывался на основе авторских материалов в тесном сочетании с технической и учебной документацией компании Oracle. Курс построен на идее, что освоение любого языка программирования состоит в основном в самостоятельном разборе основных конструкций и базовых примеров, написании команд и анализе полученных результатов выполнения этих команд. Теоретический материал и примеры запросов представлены в лекциях. Практическая часть посвящена работе с учебной базой данных СУБД Oracle 11g и базой данных «Чемпионат мира по футболу 2018». Данная СУБД предоставляется компанией Oracle для некоммерческого использования по лицензии разработчика. На изучение курса отведено 12-16 академических часов.

Курс состоит из двух модулей «Основы SQL» и «SQL для аналитики». Оба модуля включают по две лекции, практикум и тесты.

В первой лекции «Введение в SQL» представлена краткая история SQL, обзор его стандартов и некоторых диалектов. Приведены основные сведения об объектах SQL, типах данных, таблицах, связях, индексах, виртуальных таблицах (представлениях). Показаны способы создания, модификации, удаления объектов.

Рассмотрены основы построения запросов SQL. Команда SELECT. Предложение WHERE. Предложение ORDER BY. Выражения. Соединения таблиц. Подзапросы. Операторы ANY, ALL, EXISTS.

Во второй лекции «Формальная логика, реляционное исчисление и SQL» кратко даны математические основы SQL. Рассмотрена теоретико-множественная модель предикатов. Логика и предикаты. Кванторные утверждения о данных. Множества и предикаты. Базы данных и предикаты.

Показана связь запросов и предикатов, запросов и теоретико-множественных операций, приведены примеры использования соединений и переименований.

В третьей лекции «SQL в хранилищах данных: агрегация и суммирование» даны основные сведения о расширении оператора SELECT для обработки данных и для агрегации данных. Введено понятие многомерного анализа данных. Рассмотрены предложения ROLLUP, CUBE, функция GROUPING и управление иерархией в предложениях ROLLUP и CUBE.

В четвертой лекции «SQL в хранилищах данных: аналитические функции» даны основные сведения SQL для анализа данных. Рассмотрены агрегатные и статистические функции, медианы, оконные функции, предложение OVER, статистические оконные функции, функции ранжирования RANK и DENSE_RANK, функция NTILE. Функции, генерирующие отчеты, CASE выражения.

К каждой лекции дается тест, к каждому модулю практикум и короткий тест к нему. В конце прохождения курса дается итоговый тест.

Цели курса

В целях и задачах укажите, чему научится, и что сможет делать выпускник.

Основная цель курса – последовательная подготовка слушателей к использованию SQL для решения задач бизнес-анализа, в частности, для поддержки принятия эффективных решений в бизнесе и производстве.

Задачи курса:

• Дать представление об объектах SQL в рамках реляционной модели данных.
• Предоставить обзор команд SQL для реляционной модели данных.
• Показать связь между предикатами математической логики, теоретико-множественными операциями и командой SELECT.
• Рассмотреть расширение команды SELECT для суммирования и агрегации данных.
• Рассмотреть расширение команды SELECT для выполнения аналитических функций.
• Показать возможность внедрения многомерного представления данных в команду SELECT на примере конструкции MODEL диалекта SQL Oracle 11g.

По завершению изучения курса выпускник будет

знать

• Основные объекты реляционных баз данных.
• Основные команды SQL для обработки и хранения данных в рамках реляционной модели.
• Базовый синтаксис команд SQL для создания, редактирования, модификации и удаления основных объектов реляционных баз данных.
• Взаимосвязь понятий теории множеств, предикатов математической логики и команды SQL SELECT.
• Расширения команды SQL SELECT для агрегации и суммирования данных.
• Расширения команды SQL SELECT для анализа данных.

уметь

• Работать с программным продуктом Oracle SQL Developer.
• Создавать, редактировать и удалять основные объекты баз данных.
• Модифицировать данные в таблицах баз данных.
• Составлять запросы к таблицам и представлениям в базах данных.
• Составлять запросы к таблицам и представлениям для суммирования и агрегации данных.
• Составлять запросы к таблицам и представлениям с использованием аналитических функций.
• Формировать отчеты на основе команды SQL SELECT.
• Уметь строить несложный куб данных.

Предварительные знания

Общие представления о назначении баз данных. Знание базовых понятий математической логики и теории множеств.

Рекомендуется иметь опыт работы с приложениями операционных систем Windows, включая их инсталляцию и настройку.

Необходимое ПО и оборудование

Требуемое программное обеспечение

ОС: Microsoft Windows 10 и выше.

СУБД: Oracle® Database Express Edition 11g Release 2

Прикладное программное обеспечение: Oracle SQL Developer

Подготовительная работа

Скачать с официального сайта компании Oracle свободно распространяемую по лицензии разработчика СУБД Oracle® Database Express Edition 11g.

Сайт www.oracle.com (требуется регистрация), лучше работать на сайте www.oracle.ru.

В сети Интернет существует много материалов по теме установки Oracle. Один из них https://info-comp.ru/sisadminst/417-oracle-database-express-edition-11g.html

 содержит подробную инструкцию.

Скачать с официального сайта компании Oracle программное обеспечение Oracle SQL Developer (доступна версия 19.1.0).

В сети Интернет существует много материалов по теме установки этого продукта. Один из них https://info-comp.ru/programmirovanie/418-installing-oracle-sql-developer-4.html

 содержит подробную инструкцию.

Oracle SQL Developer требует при первом запуске установленную на компьютере java-машину (указать путь к файлу java.exe). Возможен конфликт с версией этой машины, установленной на Вашем компьютере. Решение вопроса состоит в переустановке java, инсталляцию которой лучше скачать с официального сайта Oracle.

Скачать с сайта курса файл football2018.sql.

Если вам не удается скачать инструменты Oracle, то можете обратиться в службу поддержки admin@e-hsbi.ru.

Предисловие

В середине прошлого столетия был изобретен компьютер. Это было значительное научное событие, но уже через пару десятилетий компьютерные технологии стали производственным ресурсом. Современные компании повсеместно используют их в своей повседневной деятельности.

Технология баз и хранилищ данных является ключевой в создании систем управления дискретным и непрерывным производством, банковских систем, систем поддержки и приятия решений.

Системы управления базами данных предоставляют пользователям специальные языки для манипулирования данными, одним из которых является SQL. Будущим специалистам в области обработки данных необходимо познакомиться с ним, независимо от большого количества специальных приложений, работающих с данными в базах данных.

Автор надеется, что предлагаемый для изучения небольшой курс лекций по SQL будет полезен как студентам, так и преподавателям по направлению «Бизнес-информатика».

Введение

Во многих государствах, в том числе и в России, создают экономики, основанные на знаниях. Знания содержатся в данных, которые в настоящее время принято оцифровывать. Оцифрованные данные обычно хранят и обрабатывают в электронных коллекциях. Как правило, структурированные данные размещают в базах и хранилищах данных. Structured query language (SQL) является основным средством работы с данными в базах и хранилищах данных, построенных на основе реляционной модели данных.

Перевод с английского достаточно прост и понятен – «язык структурированных запросов». В обиход вошло и словосочетание «Язык SQL» от «SQL Language …» с легкой руки некоторых ведущих производителей систем управления базами данных (СУБД). Изначальный смысл такого названия языка состоит в следующем: есть некоторый язык составления запросов по определенным правилам к структурированным данным хранимых в реляционных базах данных.

SQL считается декларативным языком программирования. То есть задается некоторая спецификация решения задачи обработки данных (собственно задача и ожидаемый результат), а исполнитель по этой спецификации формирует результат. Есть процедурные расширения. Есть расширения для работы с объектно-реляционными моделями и XML моделями.

Как и любой в настоящий момент язык программирования, SQL – это некоторый формальный язык, имеющий конечный алфавит, набор ключевых слов для написания основных конструкций, синтаксис и семантику.

Несмотря на обилие международных стандартов, SQL является языком «живым», т.е. он постоянно развивается, в текущий стандарт добавляются новые возможности обработки данных. Практически каждый крупный производитель разрабатывает свой диалект SQL, придерживаясь определенного международного стандарта.

На основе SQL  разработаны и интенсивно используются системы управления производством, системы поддержки и принятия решений, системы государственного управления и обслуживания населения, системы бизнес-аналитики и т.д., которые вошли в окружающий нас оцифрованный мир. Таким образом, мир SQL обширен и интересен.

Несмотря на наличие таких приложений, будущему специалисту в области работы с данными с целью получения новых знаний необходимо познакомиться с SQL.

Не важно, кем станет будущий бизнес-аналитик или прикладной математик. Он может стать программистом, руководителем ИТ-подразделения, бизнес-аналитиком компании любого профиля деятельности.

Разработчику информационных систем будет необходимо встраивать команды SQL в свои программы. ИТ-менеджеру знание SQL  позволит оценить трудоемкость планируемых работ по разработке приложений баз данных. Бизнес-аналитик использует знание SQL при формировании аналитических справок, отчетов, рекомендаций и т.д.

Любой язык познается в его применении на практике. Умение правильно и грамотно говорить всегда имело значение. Для формальных языков важно понимать границы их применимости и выразительные возможности. Но нельзя «в двух словах» (два Модуля курса) раскрыть все возможности применения SQL. Курс является интенсивным введением в SQL  с акцентом на изучение команды SELECT -  команды обработки данных в реляционных базах данных (фактически подробный обзор современных возможностей этой команды).

Изучив настоящий курс вы узнаете, как работать с данными в реляционных базах и хранилищах данных с использованием SQL, получите представление о базовых математических основах  SQL (поймете, что он строился на основе двухзначной логики, а СУБД работают уже давно в трехзначной и условие NOT NULL позволяет их согласовать), научитесь составлять или разрабатывать не очень сложные запросы к таблицам баз данных. Именно «составлять», ибо Вы составляете спецификации для решения задач обработки данных и ожидаемых результатов.

Изучив настоящий курс Вы не станете гуру в SQL, но сделаете первый шаг в этом направлении, если в будущем «разговор» на этом языке станет частью Вашей жизни.