Bases de Dades Avançades

• Hores setmanals
• Competències
• Objectius
• Continguts
• Activitats
• Metodologia docent
• Mètode d'avaluació
• Bibliografia
• Web links
• Capacitats prèvies

Professorat

Responsable

• Petar Jovanovic ( )
• Sergi Nadal Francesch ( )

Hores setmanals

Competències

Competències Transversals

Transversals

• CT4 [Avaluable] - Treball en equip. Ser capaç de treballar com a membre d'un equip interdisciplinari, ja sigui com un membre més o realitzant tasques de direcció, amb la finalitat de contribuir a desenvolupar projectes amb pragmatisme i sentit de la responsabilitat, assumint compromisos tenint en compte els recursos disponibles.
• CT6 [Avaluable] - Aprenentatge autònom. Detectar deficiències en el propi coneixement i superar-les mitjançant la reflexió crítica i l'elecció de la millor actuació per ampliar aquest coneixement.
• CT8 - Perspectiva de gènere. Conèixer i comprendre, des de l'àmbit de la titulació mateixa, les desigualtats per raó de sexe i gènere en la societat, i integrar les diverses necessitats i preferències per raó de sexe i gènere en el disseny de solucions i la resolució de problemes.

Bàsiques

• CB1 - Que els estudiants hagin demostrat posseir i comprendre coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es recolza en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda del seu camp d'estudi.
• CB2 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els seus coneixements al seu treball o vocació d'una manera professional i posseeixin les competències que solen demostrar-se mitjançant l'elaboració i defensa d'arguments i la resolució de problemes dins la seva àrea d'estudi.

Competències Tècniques

Específiques

• CE04 - Dissenyar i utilitzar de forma eficient els tipus i estructures de dades més adequats a la resolució d'un problema.
• CE08 - Detectar les característiques, funcionalitats i components dels gestors de dades, que permeten el seu adequat ús en fluixos d'informació, i el disseny, anàlisi i implementació d'aplicacions basades en elles.
• CE09 - Concebre, dissenyar i integrar sistemes d'anàlisi intel·ligent de dades amb aplicació en entorns de producció i de serveis.
• CE10 - Analitzar, dissenyar, construir i mantenir aplicacions de forma robusta, segura i eficient, triant el paradigma i els llenguatges de programació més adequats.
• CE15 - Adquirir, formalitzar i representar el coneixement humà en una forma computable per a la resolució de problemes mitjançant un sistema informàtic en qualsevol àmbit d'aplicació, particularment els relacionats amb aspectes de computació, percepció i actuació en ambients o entorns intel·ligents.

Competències Tècniques Generals

Genèriques

• CG2 - Utilitzar els coneixements fonamentals i metodologies de treball sòlides adquirits durant els estudis per adaptar-se als nous escenaris tecnològics de el futur.
• CG3 - Definir, avaluar i seleccionar plataformes maquinari i programari per al desenvolupament i l'execució de sistemes, serveis i aplicacions informàtiques en l'àmbit de la intel·ligència artificial.
• CG5 - Treballar en equips i projectes multidisciplinaris relacionats amb la intel·ligència artificial i la robòtica, interactuant fluidament amb enginyers/es i professionals d'altres disciplines.
• CG9 - Afrontar nous reptes amb una visió àmplia de les possibilitats de la carrera professional en l'àmbit de la Intel·ligència Artificial. Desenvolupar l'activitat aplicant criteris de qualitat i millora contínua, i actuar amb rigor en el desenvolupament professional. Adaptar-se als canvis organitzatius o tecnològics. Treballar en situacions de carència d'informació i/o amb restriccions temporals i/o de recursos.

Objectius

1. Ser capaç d'explicar i utilitzar els principals mecanismes de processament paral·lel de consultes en entorns distribuïts, i detectar colls d'ampolla.
   Competències relacionades: CG3, CG9, CT4, CT6, CB1, CB2, CE08,
2. Aprendre, comprendre i aplicar els fonaments dels sistemes de gestió de dades distribuïdes com les bases de dades distribuïdes i els sistemes de fitxers distribuïts.
   Competències relacionades: CG2, CG5, CT4, CT6, CB2, CE04, CE08, CE15,
3. Ser capaç de justificar i utilitzar entorns de processament distribuït de dades d'estil funcional.
   Competències relacionades: CG3, CG5, CT4, CT6, CB1, CB2, CE08, CE09, CE10,
4. Aprendre, comprendre i aplicar els fonaments dels gràfs de coneixement.
   Competències relacionades: CG2, CG5, CT6, CT8, CB1, CE04, CE08,
5. Ser capaç d'especificar, dissenyar, implementar i avaluar sistemes de gestió de dades orientades a la IA, incloses les bases de dades semàntiques per a la representació del coneixement.
   Competències relacionades: CG2, CG5, CT4, CT6, CB1, CE04, CE08, CE15,
6. Ser capaç d'aplicar gràfs de coneixement per resoldre problemes realistes com ara la integració de dades, l'anàlisi de dades basada en gràfs, etc.
   Competències relacionades: CG2, CG5, CG9, CT4, CT6, CT8, CB2, CE04, CE08, CE15,
7. Ser capaç d'avaluar i seleccionar sistemes de gestió de dades en funció d'un determinat criteri de qualitat.
   Competències relacionades: CG2, CG3, CT4, CB2, CE04, CE08, CE10,
8. Ser capaç de resoldre problemes de descoberta i integració de dades basant-se en les estratègies, estàndards i tecnologies disponibles.
   Competències relacionades: CG3, CG9, CT4, CT6, CT8, CB1, CB2, CE08, CE09, CE10,
9. Ser capaç de realitzar el processament de consultes de dades de gràfs.
   Competències relacionades: CG3, CG9, CT4, CT6, CB1, CB2, CE04, CE09,

Continguts

1. Introducció als sistemes de dades per a la Intel·ligència Artificial.
   El cicle de vida complet de la IA amb DevOps i DataOps. Adquisició, neteja i preparació de dades. Selecció i gestió de models. Depuració i servei de models.
2. Gestió i tractament de dades a gran escala.
   Bases de dades distribuïdes. Visió general de la gestió i tractament de dades distribuïdes. Sistema de fitxers distribuïts. Marcs de processament de dades distribuïts (MapReduce/Spark). Models de processament de flux de dades. Programes de flux de dades declaratius.
3. Gestió de dades semàntiques
   Fonaments de la gestió de dades de grafs. Representacions de grafs de coneixement amb RDF, RDFS, OWL i la seva relació amb lògiques de primer ordre. Consultes basades en patrons i el llenguatge SPARQL. Llenguatges per a la descripció i validació de grafs de coneixement.
4. Integració de dades
   Descobriment de dades. Avaluació de la qualitat de les dades. Integració d'esquemes i dades.
5. Arquitectures de dades per a sistemes basats en l'IA i la seva governança
   Arquitectures funcionals centralitzades i distribuïdes de sistemes de gestió de dades per a IA. Governança de dades.

Activitats

Activitat Acte avaluatiu

Metodologia docent

Mètode d'avaluació

Bibliografia

Bàsica:

• SQL for data science : data cleaning, wrangling and analytics with relational databases - Badia, Antonio, Springer, [2020]. ISBN: 9783030575915
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004916338406711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1
• Principles of distributed database systems - Özsu, M. Tamer; Valduriez, Patrick, Springer, [2020]. ISBN: 9783030262525
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004193569706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1
• The Web of Data - Hogan, Aidan, 2020. ISBN: 978-3-030-51580-5
  https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-51580-5
• NoSQL distilled : a brief guide to the emerging world of polygot persistence - Sadalage, Pramod J; Fowler, Martin, Addison-Wesley, 2013. ISBN: 9780321826626
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003990429706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1
• Data management and query processing in semantic web databases - Groppe, Sven, Springer, 2011. ISBN: 9783642193569
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003898129706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1
• Web data management - Abiteboul, S, Cambridge University Press, 2012. ISBN: 9781107012431
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003929239706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1

Complementaria:

• Encyclopedia of database systems [Recurs electrònic] - Özsu, M. Tamer; Liu, Ling, Springer , 2009. ISBN: 9780387399409
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991000621799706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1
• Managing and mining graph data - Aggarwal, Charu C; Wang, Haixun, Springer , cop. 2010. ISBN: 9781441960443
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003843179706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1
• Data Integration: A Theoretical Perspective - Lenzerini, Maurizio, PODS '02: Proceedings of the twenty-first ACM SIGMOD-SIGACT-SIGART symposium on Principles of database systems , 2002. ISBN: 1-58113-507-6
  https://doi.org/10.1145/543613.543644
• A Survey of RDF Data Management Systems - Özsu, M. Tamer, Cornell University Library , 2016.
  https://arxiv.org/abs/1601.00707

Web links

• LearnSQL https://learnsql2.fib.upc.edu/moodle/course/view.php?id=83

Capacitats prèvies