Dipartimento di Informatica e Scienze dell'Informazione

Programma di esame

Generalita'

Modelli tradizionali dei dati

• Il modello Entity-Relationship. ( Batini et al. 92) Concetti base (entita', relazioni, attributi, cardinalita'). Diagrammi E-R. Trasformazione di diagrammi E-R in schemi relazionali. Vincoli di integrita', chiavi e dipendenze di esistenza. Gerarchie di generalizzazione.
• Il modello relazionale. (Korth e Silberschatz, Ullman 88, Date e Darwen 92) Concetti base (schema, relazione, tupla). Algebra relazionale. Operazioni derivate (intersezione, join, divisione). Calcolo relazionale. Potere espressivo dell'algebra relazionale e del calcolo relazionale. Safe relational calculus. Linguaggi "commerciali": SQL (query language, funzioni di gruppo, DDL e DML, view, modifiche su view, cataloghi), Quel, QBE.
• Il modello reticolare. (Korth e Silberschatz, Ullman 88) Concetti base (record, link). Diagrammi data-structure. Trasformazione di diagrammi E-R in diagrammi data-structure. Modello DBTG (set, owner, member). Confronto tra modello relazionale e reticolare. Linguaggio di accesso, operazioni di modifica.

Database deduttivi

Approccio object oriented

Data base orientati ad oggetti

Teoria della normalizzazione

Architettura di un DBMS

Elaborazione di query

Autorizzazione

Crash recovery

Controllo della concorrenza

Database distribuiti

Database attivi.

Testi consigliati

• H.F. Korth ed A. Silberschatz. Database system concepts. McGraw-Hill.
• J.D. Ullman. Principles of database and knowledge-base systems (Vol. I). Computer Science Press, 1988.
• S. Abiteboul, R. Hull e V. Vianu Foundations of Databases. Addison-Wesley, 1995.
• C. Batini, S. Ceri ed S.B. Navathe. Conceptual database design. Benjamin/Cummings, 1992. Anche in italiano: La progettazione concettuale dei dati, editore Franco Angeli.
• C.J. Date e H. Darwen. A Guide to the SQL Standard. Addison-Wesley, 1992.
• P. Wegner. Dimensions of Object Based Language Design. Proc. OOPSLA '87. pp.168-182.
• Next-generation database systems. Comm. ACM, Vol.34, n.10, Ottobre 1991.
• A. Goldberg e D. Robson. Smalltalk-80: the language and its implementation. Addison-Wesley, 1983.
• B. Meyer. Object-oriented software construction. Prentice Hall, 1988.
• B. Stroustrup. The C++ Programming Language. Addison Wesley, 1987.
• S.B. Lippmann. C++ Primer. Addison-Wesley, 1993.
• J.D. Ullman. Principles of database and knowledge-base systems (Vol. II). Computer Science Press, 1989.
• P. Ciaccia e D. Maio. Lezioni di basi di dati. Progetto Leonardo, Bologna, 1995.
• C. Papadimitriou. The theory of database concurrency control. Computer Science Press, 1986.
• S. Ceri e J. Widom. Active Database Systems - Triggers and Rules for Advanced Database Processing. Morgan-Kaufmann, 1996.

Modalita' di esame

Il problema

Definire lo schema di una base di dati relativa alla gestione dei fondi di ricerca di un dipartimento.

I fondi sono identificati da un tipo, un anno di riferimento ed un titolare (che e' un professore ordinario del dipartimento). Ogni fondo ha inoltre un ammontare e una data di scadenza (che puo' essere precedente o successiva all'ultimo giorno dell'anno di riferimento). I membri del personale possono essere inseriti in uno o piu' fondi di ricerca. I fondi possono essere utilizzati per rimborsare missioni, per acquistare materiale scientifico (ad esempio libri, hardware, software), per pagare prestazioni d'opera occasionali a collaboratori, per coprire le spese d'ufficio (telefono, posta, fotocopie, cancelleria, ...). I fondi possono essere utilizzati fino al loro esaurimento, ma entro la loro data di scadenza.

Per ogni membro del personale del dipartimento si vogliono memorizzare matricola, nome, cognome, telefono, qualifica, modalita' di pagamento scelta. Se la modalita' di pagamento e' accredito su conto corrente si vogliono memorizzare anche le coordinate bancarie del conto corrente (istituto bancario, numero filiale, numero di conto corrente).

Una missione, effettuata da un certo membro del dipartimento, ha una destinazione, un motivo, una data di inizio e una data di fine, un ammontare complessivo. Una missione puo' essere rimborsata come rimborso spese, nel qual caso ha una lista spese associata, o con diaria, nel qual caso l'ammontare della missione dipende solo dalla durata, dalla qualifica del dipendente e dal tipo di fondi su cui e' rimborsata. La lista spese associata ad una missione contiene varie voci. Per ogni voce si vuole memorizzare il tipo (es. viaggio aereo, viaggio treno, albergo, iscrizione a convegno, ...), l'ammontare della spesa in valuta estera e in che valuta e' espresso tale ammontare (es. 30 DM), la data in cui la spesa e' stata effettuata (necessaria per determinare il cambio) e l'ammontare della spesa in lire italiane. Una missione e' rimborsata su un fondo di ricerca. Le missioni effettuate da un certo dipendente possono essere rimborsate solo su fondi di ricerca in cui il dipendente e' inserito. La lista spese di una missione effettuata da un dottorando non puo' contenere voci di tipo "pasti".

Per ogni acquisto di materiale scientifico, effettuato da un certo membro del dipartimento in una certa data su un certo fondo di ricerca si assegna un codice (numero di inventario) e si vuole memorizzare la descrizione del materiale acquistato e il prezzo. Se l'acquisto e' effettuato in valuta estera, si vuole memorizzare il prezzo in valuta estera, in che valuta e' espresso tale prezzo e l'ammontare della spesa in lire italiane.

Un collaboratore puo' effettuare un lavoro per il dipartimento, ed essere pagato su un fondo di ricerca. Solo il titolare del fondo puo' effettuare pagamenti di prestazioni d'opera occasionali a collaboratori. Ogni prestazione d'opera ha una data d'inizio e una data di fine, e una descrizione del lavoro effettuato. Per ogni prestazione d'opera si vuole memorizzare su quale fondo e' effettuato il pagamento, in che data, in che modo e' effettuato (contanti o bonifico su c/c, e in tal caso quale) e a quale prestazione d'opera si riferisce. Per ogni prestazione d'opera si vuole anche memorizzare se e' stato sviluppato del software e se sono stati prodotti dei rapporti scientifici. Ogni prestazione d'opera e' prestata da un collaboratore, che puo' essere un membro del dipartimento solo se la sua qualifica e' dottorando. Un dottorando, comunque, non puo' percepire come pagamento di prestazioni occasionali piu' di 15 milioni l'anno. Per ogni collaboratore si memorizza nome, cognome, titolo, indirizzo, telefono, e, se ce l'ha, numero di partita IVA.

Ogni membro del dipartimento ha delle spese d'ufficio (telefono, posta, fotocopie, cancelleria, ...). Tali spese sono coperte dai fondi di ricerca. Per ognuna di tali spese (relativa ad un certo membro) si memorizza la descrizione, la data in cui viene effettuata e l'ammontare.

La base di dati deve fornire le seguenti possibilita'.

Per un membro del dipartimento

Avere una situazione globale delle spese che ha sostenuto, in particolare avere la lista delle missioni, degli acquisti di materiali, delle spese d'ufficio effettuate, con l'indicazione del fondo su cui sono state addebitate. Per ogni fondo in cui il membro e' inserito, avere la somma complessiva da lui spesa su quel fondo.

Per il titolare di un fondo di ricerca

Avere l'ammontare attualmente disponibile sul fondo. Avere la lista e il totale di tutte le spese effettuate sul fondo

• per tipo di spesa (cioe': missione, acquisto materiale, prestazione d'opera, spese d'ufficio);
• per membro del dipartimento che le ha effettuate.

Cercare il membro del dipartimento che ha speso su quel fondo piu' di ogni altro e quello che ha effettuato la spesa di ammontare massimo; determinare la spesa media pro-capite dei membri nel fondo per missioni, acquisti, spese d'ufficio; determinare la missione e l'acquisto di ammontare massimo effettuate sul fondo.

Per l'ufficio missioni

Inserire le missioni effettuate dai membri del dipartimento. Per ogni missione, visualizzare il totale prelevato dal fondo e, in caso di missione con lista spese, il dettaglio delle spese che la compongono.

Per l'ufficio contabile

Inserire gli acquisti di materiale, le spese d'ufficio, i pagamenti di prestazioni occasionali. Visualizzare tali informazioni. Visualizzare il saldo di ogni fondo. Cercare (per avvertire i titolari) i fondi in scadenza e i fondi il cui saldo e' inferiore al 10% dell'ammontare iniziale.

Per il direttore del dipartimento

Per ogni fondo, determinare la spesa percentuale per ogni tipo (missione, acquisto materiale, spese ufficio, prestazioni occasionali). Per ogni fondo, determinare la spesa percentuale per ogni membro che vi e' inserito. Determinare, per i collaboratori che hanno effettuato almeno due prestazioni occasionali diverse, la durata complessiva e l'ammontare complessivo delle loro prestazioni.

Svolgimento dell'esercitazione

1. Definizione della struttura del database usando il modello Entity-Relationship.
2. Definizione e formalizzazione dei vincoli di integrita'.
3. Traduzione nel modello relazionale.
4. Implementazione usando Microsoft Access o DB4. In entrambi i casi, si usi SQL per quanto e' possibile (in particolare, si indichino esplicitamente i comandi SQL corrispondenti alle varie funzionalita' richieste sopra), ed i linguaggi di comandi di Access/DB4 per il resto (ad esempio, gestione di menu, gestione degli errori). Si specifichi e si giustifichi l'eventuale uso di indici.
5. (Opzionale) Traduzione nel modello degli oggetti e stesura di uno schema di implementazione, mettendo in evidenza le differenze con il precedente.

Consegna e valutazione