Ficha Unidade Curricular (FUC)
Informação Geral / General Information
Carga Horária / Course Load
Área científica / Scientific area
Sistemas de Informação
Departamento / Department
Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação
Ano letivo / Execution Year
2024/2025
Pré-requisitos / Pre-Requisites
Conhecimentos básicos de leitura e compreensão da língua inglesa.
Objetivos Gerais / Objectives
Esta Unidade Curricular (UC) visa capacitar os estudantes a identificar, a desenhar e desenvolver soluções informáticas de repositórios de informação de suporte a sistemas de informação descentralizados, nomeadamente lidar com o registo de dados descentralizados.
Objetivos de Aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) / Learning outcomes
Nesta UC pretende-se fazer uma introdução ao desenho e desenvolvimento de sistemas de armazenamento de dados descentralizados. Pretende-se assim que os/as estudantes fiquem aptos a: OA1. Identificar e caracterizar tipos de sistemas de armazenamento, nomeadamente em Cloud e sistemas avançados de registo de dados como Tecnologias de Registo Descentralizados (DLT) e Blockchain. OA2. Implementar soluções de armazenamento de dados em suporte descentralizado e tolerantes a falhas; OA3. Manipular e extrair informação de bases de dados não estruturadas; OA4. Desenvolver aptidões sociais e interpessoais (soft skills), nomeadamente Resolução de Problemas, Trabalho em Equipa, Colaboração, Observação e Discussão Crítica Construtiva.
Conteúdos Programáticos / Syllabus
Os principais conteúdos programáticos a abordar são: CP1. Introdução às Bases de Dados Não Relacionais para gerir grandes volumes de dados; CP2. Redundância para gerir tolerância a falhas; CP3. Descentralização de dados para atender aos objectivos de vários exemplos aplicacionais; CP4. Introdução aos sistemas Cloud, nomeadamente MongoDB; CP5. Manipulação e extracção de dados no MongoDB; CP6. Desenvolvimento de aplicação de gestão de dados com BackEnd e FrontEnd; CP7: Sistemas descentralizados avançados: DLT e Blockchain.
Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the curricular units content dovetails with the specified learning outcomes
Os conteúdos programáticos CP1 a CP4 e CP7 encontram-se associados ao OA1 que refere “Identificar e caracterizar tipos de sistemas de armazenamento, nomeadamente em Cloud e sistemas avançados de registo de dados como Tecnologias de Registo Descentralizados (DLT) e Blockchain”, enquanto os CP5 e CP6 se encontram associados aos OA2, OA3 e OA4 que dizem respeito a “Implementar soluções de armazenamento de dados em suporte descentralizado e tolerantes a falhas”, “Manipular e extrair informação de bases de dados não estruturadas” e “Desenvolver aptidões sociais e interpessoais (soft skills), nomeadamente Resolução de Problemas, Trabalho em Equipa, Colaboração, Observação e Discussão Crítica Construtiva”. respectivamente.
Avaliação / Assessment
Avaliação ao longo do semestre: -Participação individual em aula (10%): Avalia a presença, incluindo a presença obrigatória em 16 das aulas, envolvimento e contributos individuais dos estudantes nas discussões e em atividades práticas. - Projeto em grupo focada no desenvolvimento de ferramenta de software (40%): os/as estudantes são organizados/as em grupos de 3 a 5 elementos, constituídos de forma aleatória, com apoio do/a docente. Avaliação em 2 partes com componentes avaliadas em grupo (entrega de relatório, slides de apresentação) e individual (demonstração oral e discussão do trabalho) que ocorre a meados do semestre para a primeira fase do projeto (Backend: 20%) e no final do semestre para a segunda fase do projeto, potencialmente na penúltima aula do semestre (FrontEnd: 20%); - Teste escrito individual realizado na última aula (50%): Teste teórico/prático individual sem consulta. A média ponderada de cada uma destas componentes (não inferior a 8 valores em cada uma das componentes) constitui a nota final que, sendo maior ou igual a 10 valores, dispensará o/a mestrando/a de exame. Assim, apenas os/as mestrandos/as que não obtenham nota positiva nesta avaliação ao longo do semestre podem ir a exame escrito (100%) - 1ª época, 2ª época e época especial. A época especial é reservada a casos especiais previstos no Regulamento Geral de Avaliação de Conhecimentos e Competências (RGACC), Artigo 14.º Época especial: https://www.iscte-iul.pt/conteudos/estudantes/informacao-academica/regulamentos-formularios/1025/regulamentos
Metodologias de Ensino / Teaching methodologies
A metodologia adotada integra a teoria e a prática da atividade comunicativa em contexto colaborativo académico e profissional. As primeiras aulas expositivas proporcionam as bases teóricas sobre a importância das Bases de Dados Não Relacionais, da Redundância, da Descentralização de dados, dos sistemas Cloud, e em particular MongoDB, e dos Sistemas descentralizados avançados, tais como DLT e Blockchain, para as organizações bem como a aplicação das técnicas, métodos e ferramentas para o desenho e o desenvolvimento de aplicações informáticas de armazenamento de dados descentralizados. As aulas seguintes envolvem trabalho e discussões em grupo, com o desenvolvimento práticos do projeto, interpretação e análise dos resultados, incentivando a análise crítica, o desenvolvimento e a aplicação progressiva das competências adquiridas. As atividades individuais de avaliação incluem a participação em aula e visam avaliar a aplicação dos conhecimentos e das competências desenvolvidas ao longo da UC. A estrutura da UC promove uma aprendizagem experiencial, permitindo aos estudantes, não apenas a compreensão teórica, mas também a aquisição de competências para o desenvolvimento de soluções aplicacionais e tecnológicas alinhadas com o armazenamento de dados descentralizados. Aulas teórico-práticas (2 x 1,5 horas por semana). Serão utilizadas as seguintes metodologias de ensino-aprendizagem (ME): 1. Expositivas, para apresentação dos quadros de referência; 2. Participativas, com análise e discussão de situações reais aplicacionais; 3. Ativas, com realização de trabalho de projeto em grupo, apresentação, demonstração e discussão em sala. 4. Trabalho Autónomo: Além da assiduidade às aulas espera-se do aluno um tempo de trabalho autónomo de cerca de 12,5 horas semanais.
Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the teaching and assessment methodologies are appropriate for the learning outcomes
Ainda que tenha alguma componente expositiva, a metodologia de ensino-aprendizagem centra-se essencialmente em aulas teórico-práticas de projecto, estruturadas de acordo com os objetivos da UC. O facto de a aquisição de conhecimentos ser muito suportada por desenvolvimento de projeto e por experiências em grupo efectuados pelos/as estudantes potencia os objectivos associados às competências sociais e transversais (OA4). As discussões em grupo facilitam e incentivam a colaboração entre os estudantes. Nestas sessões, os estudantes terão a oportunidade de analisar, debater, desenhar e implementar o projeto. Os restantes objectivos de aprendizagem (OA1 a OA3) são centrados em situações complexas reais do projeto, e são conseguidos porque se trata de uma UC muito focada no desenvolvimento de um projecto prático onde os/as estudantes têm de analisar e implementar as soluções que concretizam os objectivos.
Observações / Observations
Alguma da documentação necessária ao acompanhamento dos conteúdos lecionados nesta unidade curricular está disponível na plataforma de e-learning (Moodle).
Bibliografia Principal / Main Bibliography
- M. M. Eyada, W. Saber, M. M. El Genidy and F. Amer, "Performance Evaluation of IoT Data Management Using MongoDB Versus MySQL Databases in Different Cloud Environments," in IEEE Access, vol. 8, pp. 110656-110668, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3002164. - Frank, E. (2024). Cloud-based MongoDB: Exploring the Benefits and Considerations of Deploying MongoDB in a Cloud Environment. Retrieved from https://www.researchgate.net/profile/Edwin-Frank/publication/380231377_Cloud-based_MongoDB_Exploring_the_Benefits_and_Considerations_of_Deploying_MongoDB_in_a_Cloud_Environment/links/6632460206ea3d0b741f524b/Cloud-based-MongoDB-Exploring-the-Benefits-and-Considerations-of-Deploying-MongoDB-in-a-Cloud-Environment.pdf - Abdurrashid Ibrahim Sanka, Ray C.C. Cheung, A systematic review of blockchain scalability: Issues, solutions, analysis and future research, Journal of Network and Computer Applications, Volume 195, 2021, 103232, ISSN 1084-8045, https://doi.org/10.1016/j.jnca.2021.103232.
Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography
- Pandey, R. (2020). Performance benchmarking and comparison of cloud-based databases MongoDB (NoSQL) vs MySQL (Relational) using YCSB. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/344047197_Performance_Benchma rking_and_Comparison_of_Cloud-Based_Databases_MongoDB_NoSQL_Vs_MySQL_Relational_using_YCSB. - C. Huang, M. Cahill, A. Fekete and U. Rohm, ""Deciding When to Trade Data Freshness for Performance in MongoDB-as-a-Service,"" 2020 IEEE 36th International Conference on Data Engineering (ICDE), Dallas, TX, USA, 2020, pp. 1934-1937, doi: 10.1109/ICDE48307.2020.00207. - N. B. Seghier and O. Kazar, ""Performance Benchmarking and Comparison of NoSQL Databases: Redis vs MongoDB vs Cassandra Using YCSB Tool,"" 2021 International Conference on Recent Advances in Mathematics and Informatics (ICRAMI), Tebessa, Algeria, 2021, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICRAMI52622.2021.9585956. - NoSQL Database: New Era of Databases for Big data Analytics - Classification, Characteristics, and Comparison, A B M Moniruzzaman, Syed Akhter Hossain, 2013 (https://arxiv.org/abs/1307.0191) - S. N. Khine and Z. Tun, ""Mongodb on Cloud for Weather Data (Temperature and Humidity) in Sittway,"" 2020 IEEE Conference on Computer Applications(ICCA), Yangon, Myanmar, 2020, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICCA49400.2020.9022825. - Pandey, R. (2020). Performance benchmarking and comparison of cloud-based databases MongoDB (NoSQL) vs MySQL (Relational) using YCSB. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/344047197_Performance_Benchma rking_and_Comparison_of_Cloud-Based_Databases_MongoDB_NoSQL_Vs_MySQL_Relational_using_YCSB. - Nisanth Reddy Kasi, Ramani S, Marimuthu Karuppiah, Chapter 1 - Blockchain architecture, taxonomy, challenges, and applications, Editor(s): SK Hafizul Islam, Arup Kumar Pal, Debabrata Samanta, Siddhartha Bhattacharyya, In Hybrid Computational Intelligence for Pattern Analysis, Blockchain Technology for Emerging Applications, Academic Press, 2022, Pages 1-31, ISBN 9780323901932, https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90193-2.00001-6. - Nur Fadhilah Mohd Shari, Amizah Malip, State-of-the-art solutions of blockchain technology for data dissemination in smart cities: A comprehensive review, Computer Communications, Volume 189, 2022, Pages 120-147, ISSN 0140-3664, https://doi.org/10.1016/j.comcom.2022.03.013. - Abid Haleem, Mohd Javaid, Ravi Pratap Singh, Rajiv Suman, Shanay Rab, Blockchain technology applications in healthcare: An overview, International Journal of Intelligent Networks, Volume 2, 2021, Pages 130-139, ISSN 2666-6030, https://doi.org/10.1016/j.ijin.2021.09.005. - Garima Jain, Ankush Jain, 22 - Blockchain for 5G-enabled networks in healthcare service based on several aspects, Editor(s): Sudeep Tanwar, Blockchain Applications for Healthcare Informatics, Academic Press, 2022, Pages 471-493, ISBN 9780323906159, https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90615-9.00018-9. - Matteo Loporchio, Anna Bernasconi, Damiano Di Francesco Maesa, Laura Ricci, A survey of set accumulators for blockchain systems, Computer Science Review, Volume 49, 2023, 100570, ISSN 1574-0137, https://doi.org/10.1016/j.cosrev.2023.100570. - Md Didarul Islam, A survey on the use of blockchains to achieve supply chain security, Information Systems, Volume 117, 2023, ISSN 0306-4379, https://doi.org/10.1016/j.is.2023.102232 - Decentralised Social Media, https://blockchain-observatory.ec.europa.eu/publications/decentralised-social-media_en - The current state of interoperability between blockchain networks, https://blockchain-observatory.ec.europa.eu/publications/current-state-interoperability-between-blockchain-networks_en - Blockchain Intellectual Property Management, https://blockchain-observatory.ec.europa.eu/publications/intellectual-property-management_en MongoDB Homepage: https://www.mongodb.com/ NoSQL tutorials: https://www.mygreatlearning.com/no-sql/tutorials https://www.guru99.com/nosql-tutorial.html https://www.youtube.com/watch?v=xh4gy1lbL2k https://www.javatpoint.com/nosql-databases SQL tutorials: https://www.w3schools.com/sql/ https://www.sqltutorial.org/ https://www.tutorialspoint.com/sql/index.htm https://www.javatpoint.com/sql-tutorial Blockchain tutorials: https://www.tutorialspoint.com/blockchain/index.htm https://www.javatpoint.com/blockchain-tutorial https://www.guru99.com/blockchain-tutorial.html
Data da última atualização / Last Update Date
2024-08-06