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Datenbanksysteme I
Inhalt:
Einleitend wird in der Vorlesung Datenbanksysteme I das Problem der persistenten Datenverwaltung generell betrachtet, und Datenbanksysteme werden mit anderen Systemen zur persistenten Datenverwaltung verglichen. Danach werden folgende Themen behandelt:
  • Architektur von Informationssystemen und Datenbankmanagementsystemen (DBMS)
  • relationale Systeme
    • konzeptionelle Grundlagen und die relationale Algebra
    • SQL
    • Abfrageverarbeitung und Optimierung
  • Entwurf redundanzfreier Datenbankschemata
Art Vorlesung mit Übungen
Allgemeine Informationen zu den Übungen
separate Seite für die Übungen mit Aufgabenblättern und zusätzlichen Material
Umfang Die Veranstaltung wird in drei Versionen mit 4, 5 bzw. 6 LP (Leistungspunkten) durchgeführt, Details s. unten
Studiengang Diese Veranstaltung ist Pflicht- oder Wahlpflichtfach in folgenden Studiengängen:
Termine Vorlesung: montags 12:15-13:45, Raum H-C 3305
Beginn: 07.10.2019, Ende: 27.01.2020
Übungen:
Das erste reguläre Aufgabenblatt wird in der 2. Woche der Vorlesungszeit (KW 42) ausgegeben. Die ersten Übungsgruppentermine finden in der 3. Woche der Vorlesungszeit / KW 43 (ab 22.10.2019) statt.
Liste der Termine:
Mo, 08:30-10:00, H-A 6120
Mo, 10:15-11:45, H-A 6120
Mo, 14:15-15:45, H-A 6120
Mi, 08:30-10:00, H-A 6120
Mi, 10:15-11:45, H-A 6120
Do, 10:15-11:45, H-A 6120
separate Seite mit Aufgabenblättern und zusätzlichem Material

Die Anmeldung zu den Übungen erfolgt über folgende WWW-Seite (nicht über das LSF / Unisono): https://pi.informatik.uni-siegen.de/betreuung.

Schein / Prüfung

Es werden zwei Klausurtermine angeboten, die - sofern die Prüfungsordnung des jeweils zutreffenden Studiengangs nichts anderes bestimmt - beliebig wählbar sind.

Wichtiger Hinweis: Das Department ETI hat beschlossen, generell die beiden Klausurtermine auf 2 Semester zu verteilen (also nicht mehr wie früher beide Termine in der unmittelbar nach der Vorlesung folgenden vorlesungsfreien Zeit). Im Wintersemester 2019/20 wird daher nur eine Klausur angeboten.

Sie können nur an der Klausur teilnehmen, wenn Sie angemeldet und teilnahmeberechtigt und insb. die Prüfungsvorleistungen (s.u.) erbracht worden sind. Andernfalls können Sie die Klausur nicht mitschreiben. Im Zweifel sollten Sie sich wenigstens 5 Arbeitstage vor der Klausur im Sekretariat rückversichern, daß Sie die Klausur mitschreiben dürfen.

Die Termine werden voraussichtlich im November bekanntgegeben werden.

Bei den meisten Prüfungsordnungen sind Prüfungsvorleistungen zu erbringen, um zur Fachprüfung zugelassen zu werden, Details hierzu.

Vorkenntnisse aus der Vorlesung "Algorithmen und Datenstrukturen":
  • imperatives Programmieren
  • Datenabstraktion
aus der Vorlesung "Objektorientierte und Funktionale Programmierung" (früher: "Einführung in die Informatik II"), jeweils Sommersemester:
  • Java (nur erforderlich für den Abschnitt über JDBC)
aus dem Modul "Diskrete Mathematik für Informatiker (DMI)":
  • mathematische Grundkenntnisse in Mengenlehre, Logik usw.
    Diese eigentlich sehr einfachen Vorkenntnisse werden tatsächlich gebraucht, und zwar in einem sehr guten Beherrschungsgrad (ähnlich kleines 1*1).
    Sofern wider Erwarten nicht (mehr) vorhanden, ist ein Besuch der DMI dringend zu empfehlen bzw. als kurzfristig verfügbare Einführung: Mathe für Nicht-Freaks: Lehrbuch: Grundlagen der Mathematik, dort insb. die Abschnitte über Logik und Mengenlehre.
    Zeitaufwand je nach Vorkenntnissen: 2 - 40 Stunden
Skript / Literatur / Materialien
  • Für die Vorlesung liegt ein Skript als Volltext vor, und zwar wahlweise in Form von Modulen, die einzeln elektronisch abgerufen werden können (s.u. Liste der Vorlesungstermine), oder als Gesamttext in Buchform.
    In den Skripten befinden sich weitere Referenzen.
  • In der UB sind diverse Lehrbücher über Datenbank- und Informationssysteme ausleihbar.
  • Ein Beispiel für ein sehr umfangreiches Buch:
    Connolly, Thomas; Begg, Carolyn: Database Systems - a Practical Approach to Design, Implementation, and Management (3rd edition); Addison Wesley; 2005; 1374 S., ISBN 0-321-20205-5
  • Materialien zu JDBC:
Veranstalter Katharina Zetzsche, H-C8322, Tel. 2612 (Öffnungszeiten s. Homepage)
Udo Kelter, H-C8322, Tel. 2611, vertreten durch Malte Lochau, H-C8304, Tel. 2618 (Sprechstunde: immer nach n.V.)
Christopher Pietsch, H-C8304, Tel. 2618 (Sprechstunde: immer nach n.V.)
Sonstiges / Anmerkungen:

Vorläufige Liste der Vorlesungstermine mit Inhaltsangabe
Die Links auf die Skripten werden erst nach und nach generiert. Defekte Links bitte umgehend melden.
 
KW Datum Inhalt / Anmerkungen Skript
      SZ PS PDF
41 2019-10-07 Einführung und Organisatorisches      
    Übungsbetrieb 13S.   2,1MB
42 2019-10-14 B-Bäume 20S. 668kB 560kB
    Datenverwaltungssysteme 40S. 666kB 530kB
42 2019-10-14 B-Bäume 20S. 668kB 560kB
43 2019-10-21 Architektur von DBMS 20S. 505kB 380kB
44 2019-10-28 Das relationale Datenbankmodell 41S. 719kB 609kB
45 2019-11-04 Fortsetzung Das relationale Datenbankmodell      
46 2019-11-11 Einführung in SQL 29S. 623kB 528kB
47 2019-11-18 Fortsetzung Einführung in SQL      
48 2019-11-25 JDBC 15S. 685kB 520kB
49 2019-12-02 Metadaten 27S. 654kB 486kB
50 2019-12-09 Implementierung relationaler Operationen 19S. 568kB 472kB
51 2019-12-16 Abfrageverarbeitung und Optimierung 21S. 594kB 481kB
01 2020-01-06 Entwurf redundanzfreier Datenbankschemata 53S. 761kB 671kB
02 2020-01-13 Fortsetzung Entwurf redundanzfreier Datenbankschemata      
03 2020-01-20 Transportdateien und die SGML 29S. 647kB 498kB
    XML (nur Abschnitte 1 und 2) 23S. 648kB 494kB
04 2020-01-27 Allgemeine Stoffwiederholung und Fragestunde      

Erläuterungen zu den Spalten SZ, PS, PDF:

SZ: Seitenzahl
PS: Link auf komprimierte Postscript-Datei; enthält je 2 DIN-A5-Seiten auf einem Blatt; Angabe der Dateigröße in kB. Die Postscript-Dateien sind mit gzip komprimiert. Die Dateien sind keine Zip-Archive!!
PDF: Link auf (unkomprimierte) PDF-Datei; DIN A5; Angabe der Dateigröße in kB

Detaillierte Erläuterung zu den Dateiformaten (Bitte lesen, sofern beim Entpacken oder Drucken der Dateien Probleme auftreten, z.B. beim Drucken fehlende Bilder)


Inhaltliche Änderungen gegenüber dem Vorjahr

Keine signifikanten inhaltlichen Änderungen.

Verwendbarkeit älterer Versionen der Lehrmodule

Die HTML-Leitseite zu jedem einzelnen Lehrmodul enthält unten eine Liste der Änderungen des Lehrmoduls. Prüfen Sie bitte anhand dieser Angaben, ob eine vorliegende ältere Version noch brauchbar ist.

Übungen

Die aktive Teilnahme an den Übungen ist unerläßlich für einen nachhaltigen Lernerfolg! Wenn irgend möglich sollte die Aufgaben von mehreren Teilnehmern gemeinsam bearbeitet werden und die individuellen Lösungsideen gegenseitig geprüft und diskutiert werden.

Varianten der Vorlesung: Diese Veranstaltung ist Teil diverser Studiengänge. Die jeweiligen Prüfungsordnungen gewichten die Veranstaltung mit unterschiedlich vielen Leistungspunkten (4, 5 oder 6 Leistungspunkte). Daher werden parallel drei Varianten mit der jeweiligen LP-Zahl angeboten. Die Varianten unterscheiden sich nicht in den Themen, sondern nur im angestrebten Beherrschungsgrad. Die zusätzliche Zeit wird also für zusätzliche Übungen verwendet.

Zeitplanung: Der Umfang der Übungsaufgaben ist wie folgt kalkuliert:

  • Gesamtaufwand bei 4 / 5 / 6 LP: 120 / 150 / 180 Stunden;
  • davon 15 Stunden zur Klausurvorbereitung und Klausurteilnahme, verbleiben 105 / 135 / 165 Stunden;
  • dividiert durch max. 15 Woche Dauer ergibt 7 / 9 / 11 Stunden einzuplanender Zeitaufwand pro Woche;
  • davon 2 Stunden Teilnahme an der Vorlesung und 2 Stunden Teilnahme an Übungsgruppensitzungen; verbleiben 3 / 5 / 7 Stunden pro Woche zum Bearbeiten der Übungsaufgaben und Nacharbeitung des Vorlesungsstoffs.

Teilnahme an den Übungsgruppen: Übungsgruppen dienen dazu, abgegebene Lösungen zu besprechen und Fragen zum Stoffinhalt zu klären. Die Gruppengröße sollte 20 nicht überschreiten, da andernfalls pro Teilnehmer zu wenig Zeit verbleibt, um aktiv teilzunehmen. Abhängig vom Bedarf wird eine ausreichende Zahl von Übungsgruppen angeboten. Die Termine werden in der ersten Vorlesungsstunde ermittelt und auf dieser Seite publiziert.

    Einreichung von Lösungen: Lösungen zu den Aufgaben können nur elektronisch eingereicht werden. Genauere Angaben hierzu, u.a. Zugangsmöglichkeiten und Accounts, werden in der ersten und zweiten Vorlesungswoche in den Übungsgruppentreffen bekanntgegeben.

    Gruppenarbeit: Lösungen sollten möglichst in Kleingruppen von 2 - 3 Personen entwickelt und diskutiert werden, da das gegenseitige Kontrollieren und Korrigieren von Fehlern einen hohen Lerneffekt bietet. Lösungen, die in einer solchen Gruppe erarbeitet wurden, sollen nur einmal eingereicht werden. Die eingereichte Lösung muß deutlich erkennen lassen, wer Mitglied der Arbeitsgruppe war.

    Wegen der hohen Zahl von Teilnehmern werden vorerst nur gemeinsame Lösungen wenigstens 2 und maximal 3 Personen angenommen werden. Ausnahmen hiervon sind bei den Betreuern der Übungen zu beantragen.

Prüfungsvorleistungen ("Übungsschein"): Im Wintersemester 2006 wurden die Prüfungsordnungen mehrerer Studiengänge dahingehend geändert, daß man in bestimmten Fächern (darunter DBS_I und ST_I) nur noch dann an der Fachprüfung (Klausur) teilnehmen darf, wenn man als Vorleistung die erfolgreiche Teilnahme an den Übungen nachweist ("Übungsschein").

Kontrolle der Vorleistungen vor der Klausuranmeldung: Da die Anmeldefristen für die Klausuren in den meisten Fällen früher liegen als die letzten Übungen, müssen Sie sich zunächst zur Klausur anmelden und, sofern Sie ungeplanterweise den Übungsschein nicht erwerben, sich wieder abmelden. Bitte prüfen Sie daher rechtzeitig Ihren Punktestand!
Wenn Sie den Übungsschein im Vorjahr oder früher erworben haben, können Sie ebenfalls an der Klausur teilnehmen.

Aufgabenblätter und zusätzliches Material: s. eigene Seite für die Übungen


Stand: 01.10.2019