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Datenbanken (Fach) / Götze (Lektion)

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• Nennen Sie Beispiele für Datenbanken und wofür Sie benutzt werden Web 2.0, Social Media, Online-Shopping ERP-Systeme - Enterprise Resource Planning wie z.B SAP R/3 Produktdaten-Management Prduktionsdaten-Management Patientendatenverwaltung CMS - Campus-Management-Systeme wie z.B. HIS Studiengangsplanung, Prüfungsplanung, Stundenplanung, Raumplanung
• Unterscheiden Sie: Datenbanksystem, Data-Warehouse System und Vernetztes Informationssystem Datenbanksystem: ständige Aktualisierung, schnelle und stabile Datenverwaltung, Konsistenzsicherung durch DBMS  Data-Warehouse System: elektronisches Archiv, Zusammenfassung von (historischen) Daten aus mehreren Quellen, Data Mining für prognostische Information Vernetztes Informationssystem: offenes Informationssystem ohne zentrale Verwaltung, keine Konsistenzsicherung
• Definieren Sie Datenbank Eine Datenbank ist eine Sammlung logisch vusammenhängender Daten mit einer bestimmten Bedeutung, die einen Ausschnitt der realen Welt beschreiben.  Datenbanken werden für einen bestimmten Zweck entworfen und werden von einer Benutzergruppe in zweckbezogenen Anwendungen verwendet, an denen diese Benutzer interessiert sind.
• Definieren Sie Daten Daten sind kodierte, physikalisch gespeicherte Informationen. Sie sind Inhalt einer Datenbank
• Definieren Sie Datensatz Ein Datensatz ist eine Menge von Daten, die in einer Beziehung zueinander stehen (Tupel).
• Definieren Sie Datenmodelle / Datenschemata Datenmodelle/Datenschemata beschreiben die Datenstruktur, die für die Speicherung von Daten benutzt werden.
• Definieren Sie Datenbankmanagementsystem (DBMS) Ein Datenbankmanagementsystem ist ein Softwaresystem (i.e. Sammlung von Programmen), das dem Benutzer das Erstellen und die Pflege einer Datenbank ermöglicht. Datenbank und Datenbankmanagementsystem wird zusammen auch Datenbanksystem genannt.
• Nennen Sie die Aufgaben eines Datenbanksystems (5 aus 7) Sammlung logisch verbundener Daten Dauerhafte (persistente), weitestgehend redundanzfreie Speicherung großer Datenmengen Bereitstellung von Funktionen zur Manipulation der Datenstrukuren und Daten selbst (Anlegen, Ändern und Löschen von Datenstrukturen; Einfügen, Ändern, Löschen und Abfragen von Datensätzen) Gewärleistung von Konsistenz und Integrität der Daten Möglichkeit des gleichzeitigen Zugriffs durch mehrere Benutzer Datensicherheit (Schutz gegen unerlaubten Zugriff) Realisierung einer logischen Unabhängigkeit der Daten (logisches Datenmodell) von den physikalischen Gegebenheiten (physisches Datenmodell)
• Zeichnen Sie ein Schaubild für die Datenbanksystem-Umgebung Ganz oben: Benutzer/Programmierer dann: Front End; Anwendungsprogramm 1; ... Anwendungsprogramm n dann: DBMS         darin: Software für die Verarbeitung von Anfragen , darunter Softwar für den Zugriff auf gespeicherte Daten DBMS greift zu auf: Gespeicherte Datenbankdefinition (Struktur, Metadaten) und Gespeicherte Datenbank DBMS und gesp. Dat. und gesp. DB sind zusammen Datenbanksystem
• Zeichnen Sie das Schaubild für 3-Ebenen Architektur nach ANSI/SPARC Siehe db01 Seite 13
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• Unterscheiden Sie zwischen logischem und physischem Datenmodell Logisches Datenmodell: Speicherung der Daten mit verknüpfungen der unterschiedlichen Tabellen  Physisches Datenmodell: Wie die Daten auf der Festplatte gespeichert sind: in Sektor und Track der Festplattenscheibe
• Was sind Relation, Atribut, Relationenschema, Relation, Tupel und Schlüssel am Beispiel einer Tabelle. Relationen- / Tabellenname Atribute / Spalten Relation / Tabelle (inhalt) Tupel / anzahl der Zeilen /Datensätze / records Schlüssel / z.B. Matrikulationsnr. (Erste Spalte der Tabelle)
• Was sind m-Tupel? m-Tupel ist eine Reduktion eines n-Tupels auf eine schmalere Relation. Diese Reduktion heißt Projektion
• Was ist ein Schlüssel/Superschlüssel/Schlüsselkandidat/Primärschlüssel Ein Schlüssel identifiziert ein Tupel in einer Relation eindeutig Ist die Anzahl der Elemente in einer Projektion mit m-Tupeln gleich der Anzahl derElemente der ursprünglichen Relation mit n-Tupeln, bilden die Attributwerte einenSuperschlüssel Lassen sich die m-Tupel nicht weiter reduzieren, ohne ihre Eigenschaft zu verlieren,Schlüssel zu sein, heißen sie Schlüsselkandidaten Ein ausgewählter Schlüssel aus der Menge der Schlüsselkandidaten heißtPrimärschlüssel Voraussetzung: Relationen und Projektionen enthalten keine Dubletten
• Was ist ein Fremdschlüssel Ein Fremdschlüssel ist ein Eintrag eines Atributs, das auf eine andere Datenbank verweist. Z.B. 1,2,3,4 für die unterschiedlichen Studiengänge
• Was versteht man unter Normalisierung? Das Normalisieren einer Datenbank ist das Verringern von Redundanzen
• Was versteht man unter einer Anomalie einer Datenbank? Anomalien entstehen, wenn durch Redundanzen Daten mehrfach vorhanden sind. Wenn diese Redundanzen jetzt noch unterschiedliche Werte besitzen spricht man von Anomalien
• Erklären sie die Normalformen (3) 1. NormalformEine Relation befindet sich in der ersten Normalform, wenn alle Attributenur einfache Attributwerte aufweisen (Bezeichnung: atomar). 2. NormalformEine Relation befindet sich in der zweiten Normalform, wenn sie in derersten Normalform ist und jedes Nichtschlüsselattribut vom Primärschlüsselvoll funktional abhängig ist.(Wenn Attribute von einem Teil des Schlüssels eindeutig identifiziert werden,dann liegt keine 2. Normalform vor!) 3. NormalformEine Relation befindet sich in der dritten Normalform, wenn sie in derzweiten Normalform ist und jedes Nichtschlüsselattribut nicht transitiv vomPrimärschlüssel abhängig ist.(Wenn aus einem Nichtschlüsselattribut ein anderes Nichtschlüsselattributfolgt, dann liegt keine 3. Normalform vor!)
• Was versteht man unter Konsistenz Als konsistenz bezeichnet man bei Datenbanken allemein die formale (nicht inhaltliche) Wiederspruchsfreiheit von Daten
• Was ist die Integritätsbedingung Der Begriff Integritätsbedingung (integer / korrupt)… bezeichnet in der Informatik Bedingungen, die an den korrekten Zustandeines Prozesses oder einer Datenstruktur gestellt werden (vgl. Konsistenz).Relationale Datenbanksysteme bieten die Möglichkeit, bei der Definitioneines relationalen Schemas Integritätsbedingungen zu formulieren, derenEinhaltung von dem System garantiert wird. Ein typisches Beispiel fürIntegritätsbedingungen sind Schlüssel- und Fremdschlüsselbeziehungen.
• Was ist ein Entity Ein Entity ist ein Informationsobjekt in einer Datenbank  z.B. Individuen, Objekte, Abstrakte Konzepte oder Ereignisse
• Nennen Sie Beispiele für Informationsobjekte mit Beispielen Individuen: Personen, Kunden, Mitarbeiter Objekte: Werkzeugmaschinen, Gebäude, Räume Abstrakte Konzepte: Abteilungen, Arbeitsgruppen, Projekte Ereignisse: Buchungen, Lieferungen, Bestellungen
• Welche Beziehungen gibt es? Erklären Sie diese 1:n - Beziehung: Ein Entity A kann mit mehreren Entities B in Beziehung stehen, aber Entity B kann nur mit einem Entitiy A in Beziehung stehen. Bsp: Studiengang-Studenten -> Studiengang Maschinenbau hat mehrere Studenten, ein Student kann aber nur in einem Studiengang eingeschrieben sein. n:m - Beziehung: Ein Entity A kann mit mehreren Entities B in Beziehung stehen und Entity B kann mit mehreren Entities A in Beziehung stehen. Bsp: Student-Prüfung -> Ein Student kann für mehrere Prüfungen eingeschrieben sein und in eine Prüfung können mehrere Studenten eingeschrieben sein.
• Was versteht man unter Kardinalität? Kardinalität… ist eine Mengenangabe, mit der in der Datenmodellierung für EntityRelationship-Diagramme (ER-Diagramme) für jeden Beziehungstyp festgelegtwird, wie viele Entitäten eines Entitätstyps mit genau einer Entität desanderen am Beziehungstyp beteiligten Entitätstyps (und umgekehrt) inBeziehung stehen können oder müssen.
• Was versteht man unter Referentielle Integrität Referentielle Integrität… gewährleistet, dass in einem Entitytyp B, der mit einem Entitytyp A inBeziehung steht, die Fremdschlüssel nur Werte annehmen können, die indem referenzierten Entitytyp A der Beziehung bereits als Attributwerte desPrimärschlüssels vorhanden sind.
• Was versteht man unter Relationale Algebra? Unter einer Relationalen Albebra versteht man eine formale Sprache, mit der sich Abfragen über einem relationalen Schema formulieren lassen. Sie erlauben es, Relationen miteinander zu verknüpfen oder zu reduzieren und komplexere Informationen daraus herzuleiten.
• Aus welchen Operationen besteht ein übliches minimales System? Es besteht aus sechs Operationen: Projektion, Selektion (select), Kreuzprodukt (kartesisches Produkt), Vereinigung, (Differenz) und Umbenennung. Dabei sind die Ergebnisse aller Operationenen ebenfalls Relationen.
• Welche weiteren Funktionen eines Relationalen Datenbanksystems gibt es? Einfügen (insert), Ändern (update) und Löschen (delete) von Daten

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