C2079
データベース構築法
DATABASE ARCHITECTURE 		創造技法科目-ナレッジスキル
Creative Courses (Skill) - Knowledge Skill
2 単位
実施形態 完全オンライン
開催日程 秋学期 木曜日４時限
担当教員 清木 康（キヨキ ヤスシ）
関連科目 前提科目（推奨）: B6140
前提科目（関連）: B6140
開講場所 SFC
授業形態 講義、実習・演習
履修者制限

履修人数を制限する

受入学生数（予定）：約 25 人
選抜方法：課題提出による選抜

【課題内容】
The database architecture is one of the essential technologies in current computer systems. Please describe what is your promising application of database technology and what is your important subject to study it, within 100 words.

◯エントリー〆切日時：2020年9月28日（月） 17:00
◯履修許可者発表日時：2020年9月30日（水） 17:00

◯テキスト入力

Only the selected students can take this course.

Number of students in the class (scheduled) : About 25
Pre-registration screening by submitted an assignment

【ASSIGNMENT】
The database architecture is one of the essential technologies in current computer systems. Please describe what is your promising application of database technology and what is your important subject to study it, within 100 words.

* Schedule: TBD
履修条件

Knowledge on the Basic Concept of Databases

Knowledge on the Basic Concept of Databases
使用言語 英語
連絡先 kiyoki@sfc.keio.ac.jp
授業ホームページ
同一科目

学生が利用する予定機材/ソフト等

PostGres Database System
設置学部・研究科 総合政策・環境情報学部
大学院プロジェクト名

大学院プロジェクトサブメンバー

ゲストスピーカーの人数 0
履修選抜・課題タイプ=テキスト登録可 true
履修選抜・選抜課題タイプ=ファイル登録可 false
GIGAサティフィケート対象 true
最終更新日 2020/08/13 22:20:58

科目概要

This class addresses the design and creation of multimedia databases (image, video, music and text databases), data mining and semantic associative processing. The most important objective of this lecture is to develop knowledge and skills for designing and creating multimedia databases and multimedia systems with experimental practice. It is essential to study how to analyze, store, retrieve and integrate media data (image, video, music and text) in a database system environment. An actual database system is used to create experimental multimedia databases and applied it to WWW system environments. We also design a meta-level multimedia system with data miniing processes for new-multimedia creation.

　本講義では､ データベース設計､ および､ マルチメディア・データベース（画像、音楽、文書、映像データベース）構築のための方法を実習を伴って習得する｡ まず､ マルチメディアデータベースの構築の方法として、メディア・データ（画像データ、動画データ、音楽データ、ドキュメント・データ）を対象とした検索、編集、統合、データマイニングの実現方法を習得する。メディア・データ、特に、画像データ、音楽データ、ドキュメント・データを対象とし、それらのメディア・データをデータベースに蓄積し、検索、統合するデータベース構築方法を習得する。実際のデータベースシステムを用い、マルチメディアデータによって構成されるデータベースの構築を実習する。

This class addresses the design and creation of multimedia databases (image, video, music and text databases), data mining and semantic associative processing. The most important objective of this lecture is to develop knowledge and skills for designing and creating multimedia databases and multimedia systems with experimental practice. It is essential to study how to analyze, store, retrieve and integrate media data (image, video, music and text) in a database system environment. An actual database system is used to create experimental multimedia databases and applied it to WWW system environments. We also design a meta-level multimedia system with data miniing processes for new-multimedia creation.

授業シラバス

主題と目標／授業の手法など

This lecture addresses design and creation of multimedia databases (image, video, music and text databases), data mining and semantic associative processing. The most important objective of this lecture is to develop knowledge and skills for designing and creating multimedia databases and multimedia systems with experimental practice. It is essential to study how to analyze, store, retrieve and integrate media data (image, video, music and text) in a database system environment. An actual database system is used to create experimental multimedia databases and applied it to WWW system environments. We also design a meta-level multimedia system with data mining processes for new-multimedia creation. In the design of multimedia database, one of the most important issues is how to search and analyze media data (images, music, movies and documents), according to user’s impressions and contexts. We study search methods based on correlation computing, spatial and temporal computing. Those methods realize associative search and analysis for media data, reflecting user’s impressions and contexts. Those methods are applied to compute “semantic, spatial and temporal correlations” between keywords, images, music movies and documents dynamically in a “context-dependent way.”

本講義では、データベースシステムの構成、および、データベース構築のための方法論について解説し、実際に実習を伴ってデータベース、マルチデータベース、および、マルチメディアデータベースを構築する(SQL, PostGres)。 また、インターネットを介して、WWWシステムからデータベース群をアクセスするためのインタフェースを実習を伴って構築する。 具体的には、データベースを構築するための基礎となるデータモデルの概念、および、データベースのアーキテクチャについて解説し、さらに、データモデルに基づいて設計されるデータベースシステムの構成について述べる。また、広域のコンピュータ・ネットワーク環境におけるデータベースの構成とその利用環境、および、世界的規模で広がった多種多様なデータベース（マルチデータベース）の中から、適切かつ重要な情報を効率的に獲得するための方法論について解説する。マルチデータベース、すなわち、複数のデータベースに関して十分な知識を有していない利用者に、柔軟かつ効率的なデータベース検索を可能にする環境を実現するマルチデータベースを実際に構築する。さらに、マルチメディア・データベース、感性情報検索データベース、意味的情報検索データベース、データマイニングの実現方法を示し、また、最近の研究動向について解説する。

教材・参考文献

Lecture notes and documents are provided in the lectures, and related papers and books are intoroduced.

The highly related books are
(1) C. J. Date, ``An Introduction to Database Systems, Volume I, Fifth　Edition,’’ The Systems Programiming Series, Addison-Wesley Publishing　Company.
(2) 増永良文 ``リレーショナルデータベース入門,’’ サイエンス社.
(3) 福田 剛志, 他, ``データマイニングの最新動向,’’ 情報処理 Vol.37, No.7.
(4) M.W. Bright, et al, ``A Taxonomy and Current Issues in　Multidatabase System,’’ IEEE Computer, Vol.25, No.3.
(5) 清木　康，他，``意味の数学モデルによる画像データベース探索方式とその学習機構,’’ 電子情報通信学会論文誌, D-II, Vol.J79-D-II, No.4.
(6) Y. Kiyoki, T. Kitagawa and T. Hayama, ``A metadatabase system for semantic image search by a mathematical model of meaning,’’ Multimedia Data Management -- using metadata to integrate and apply digital media,’’ McGrawHill(book), A. Sheth and W. Klas(editors), Chapter 7,1998.
(7) 情報処理学会 ``エンサイクロペディア情報処理,’’ オーム社. (8) 北川 博之,``データベースシステム,’’ 昭晃堂，情報系教科書シリーズ１４.


講義用プリントを配布する。講義の中で関連する文献、書籍を紹介する。参考書、文献等を適宜紹介、利用する。

提出課題・試験・成績評価の方法など

We study database creation methods with practices and experiments for designing and creating multimedia databases by using actual database systems. Two major reports are submitted.

理論的な理解を深め、実践的な実現方法を習得するための演習を行う。また、実際に、インターネットを介してアスセス可能なデータベース、マルチデータベース、マルチメディアデータベースを構築し、成果を2回のレポートにまとめて提出する。

履修上の注意

授業計画

第1回 Multimedia Database Design: マルチメディアデータベース設計論

(1) Multimedia database overview, (2)Introduction to database models, (3) Multimedia databases

データベースを構築する基礎となるデータモデルの基本的な概念について解説する。特に、マルチメディアデータベース（画像、音楽、映像、文書データベース）のモデルについて解説する.

第2回 Multimedia Database System Utilization: マルチメディアデータベースシステムの利用環境設定:

(1) SQL Programming, (2) Exercise of Multimedia Database design and SQL

本講義にて用いるマルチメディアデータベースシステム(PostGres System)、および、マルチメディアデータベース言語の利用環境を説明し、実際にシステムを用いながら、システム利用のための設定方法を説明する.

第3回 Multimedia Database Design Methods: Image Database: マルチメディアマルチメディアデータベースの設計方式:

(1) Multimedia Database Architecture, (2) Image Database Design

マルチメディアデータベースおよびシステムを構成するための抽象化の水準を規定するアーキテクチャについて解説する。そのアーキテクチャ上に構築されるマルチメディアデータベースの設計方法、実現方式について述べる。

第4回 Multimedia Database Design Methods: Music Database: マルチメディアデータベースの設計方式:

(1) Multimedia Database Architecture, (2) Music Database Design

マルチメディアデータベースシステムによる具体的なデータベースの構築例を示し、マルチメディアデータベースの構築方式について解説する。

第5回 Multimedia Database Creation I: マルチメディアデータベース構築I:

(1) Multimdia Database Design with imagses and music resources, (2) Multimedia database Creation on the Postgres DB system.

基礎理論にしたがって、具体的なデータベースを設計する。リレーショナル
モデルおよびオブジェクト・リレーショナル・データモデルによるデータベースの設計を行う。ここでは、マルチメディアデータベース構築の実習を伴って設計を行う。また、インターネットを経由し、WWWシステムからデータベースをアクセスするインタフェースの構成方法についても解説する。

第6回 Multimedia Database Creation II: マルチメディアデータベース構築II:

(1) Multimdia Database Design with imagses and music resoures, (2) Multimedia database Creation on the Postgres DB system and WWW.

設計したデータベースを実際のデータベースシステム(PostGres System)上に実習を伴って構築する。また、WWWシステムからデータベースをアクセスするインタフェースの構築を行う。

第7回 Summary of Multimedia Database Design and Creation: 前半のまとめ:

Reviewing multimedia database design methodology.

第8回 Spatical Database I: 空間データベース構築Ｉ：

(1) Spatial database model, (2) Spatial database design.

実空間に存在するオブジェクトの空間的位置を対象とするデータベースモデリングおよび設計を行う。

第9回 Spatical Database IＩ: 空間データベース構築ＩＩ：

(1) Spatial databse processing and implementation.

実空間に存在するオブジェクトの空間的位置を対象とするデータベース処理およびPostGres上での実現を行なう。

第10回 Temporal Database Creation I: 時間データベース構築Ｉ:

(1) Temporal database model, (2) Temporal databse design.

実空間に存在するオブジェクトの空間的位置を対象とするデータベース設計、および、PostGres上での実現を行なう。

第11回 Data-MIning I: データマイニング

(1) Data-mining theory, (2) Data-mining for multimedia databases

データベース・システムにおける重要な基本操作である知識獲得の基本概念について述べ、大量情報の中からそこに内在する知識あるいはルール群を動的に獲得するための方式として注目されているデータマイニングの概念について解説する。また、構築したマルチデータベースを対象としたデータマイニングの実現方法について解説する。

第12回 Multimedia Data Miniing 1: マルチメディアデータマイニン 1：

(1) Multimedia database search and mining, (2) Ubiquitous multimedia databases

マルチメディアデータベースを対象としたデータマイニングの方法とその役割りおよび課題について展望する。

第13回 Multimedia Data Miniing 2: マルチメディアデータマイニング2：

(1) Multimedia database search and mining, (2) Ubiquitous multimedia databases

マルチメディアデータベースを対象としたデータマイニングの方法とその役割りおよび課題について展望する。

第14回 Sumamry I: 基礎知識のまとめＩ

Reviewing and discussing spatial, temporal and multimedia database design and processing.

実習において各自が構築したマルチメディアデータベースについて、それぞれが発表形式で、その設計内容、実装内容について説明し、討論を行う。

第15回 Sumamry 2: 基礎知識のまとめ 2

Reviewing and discussing data mining and system design for AI processing.

実習において各自が構築したデータマイニング方式について、それぞれが発表形式で、その設計内容、実装内容について説明し、討論を行う。

15回目に相当するその他の授業計画

Reviewing and discussing multimedia database search and datamining methods.

基礎知識のまとめＩＩ Summary II
引き続き、実習において各自が構築したマルチメディアデータベースについて、それぞれが発表形式で、その設計内容、実装内容について説明し、討論を行う。