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Grundvorlesung - Sommersemester 2015

Übersicht

Diese Grundvorlesung gibt eine Einführung in Datenbanksysteme und Informationssysteme. Sie beinhaltet folgende Themen:
  • Datenmodelle und Datenbankarchitekturen
  • Datenbankentwurf
    • der Weg vom realen Problem zur Datenbank
    • Vermeidung von Redundanzen
  • Datenbankmodellierung
    • Entity Relationship-Modellierung
    • Objektorientierte Modelle
  • Abbildung von Modellen auf Relationen
    • Datenbankoperationen
    • Relationale Algebra, SQL
  • Datenkonsistenz
    • Integritätsbedingungen, Transaktionsverwaltung, Trigger
  • Alternative Systeme zur Datenverarbeitung
    • NoSQL, MapReduce, etc.
Der Dozent ist Dr.-Ing. Erik Buchmann, der in diesem Semester als Lehrstuhlvertretung an der UdS und Gastforscher am MPI für Informatik tätig ist.

Zeit und Ort

Vorlesungen:
Dienstag 12-14 (Tutorium) und Donnerstag 10-12 (Vorlesung) im Günter-Hotz-Hörsaal
Mid-Term:
09.06.2015 (Dienstag), 12:00 - 14:00 Uhr, Günter-Hotz-Hörsaal und HS II in E2 5
Endklausur:
06.08.2015 (Donnerstag), 13:00 - 15:30 Uhr, Günter-Hotz-Hörsaal und HS I in E2 5
Wiederholungsklausur:
10.09.2015 (Donnerstag), 10:00 - 12:30 Uhr, Günter-Hotz-Hörsaal und HS I in E2 5

Administratives

Zum Absolvieren der Vorlesung gehören Video-Vorlesungsinhalte, Vorlesungsmaterialien zur Vertiefung, Online-Quizzes und Tutorien. Folien zur Organisation der Vorlesung.

Eine Übersicht alle Elemente der Leistungskontrolle finden Sie im Moodle.

Eine Übersicht aller Vorlesungsvideos finden Sie hier.

Außerdem bieten wir ein Online-Forum als Hilfestellung an.

Material zum Vorlesung

B+ Bäume
Material für Donnerstag, den 23. Juli
Deadline der Quizzes ist 20. Juli

Folien zur Indexstrukturen

Thema Materialien Quiz
B+ Bäume Video Teil 1, Teil 2, Teil 3, Slides, Inv. Slides Kein Quiz

NoSQL und Mapreduce
Material für Donnerstag, den 16. Juli
Deadline der Quizzes ist 13. Juli

Folien zur Verschlüsseltes Datenmanagement

Thema Materialien Quiz
Was ist eigentlich NoSQL? Video, Slides, Inv. Slides Kein Quiz
MapReduce: Semantik von map() und reduce() Video, Slides, Inv. Slides Quiz
MapReduce: Einordnung der Architektur, Prinzipielle Verarbeitung Video, Slides, Inv. Slides Quiz
MapReduce: Verarbeitung eines MapReduce Jobs auf einem Cluster Video, Slides Quiz
HDFS und Hadoop Video, Slides Kein Quiz

Schemadesign, Normalformen
Material für Donnerstag, den 9. Juli
Deadline der Quizzes ist 6. Juli

Folien zur Sensor-Datenbanken

Thema Materialien Quiz
Schlechtes, falsches, missverständliches Schemadesign, Redundanz, NULL-Werte, Unechte Tupel Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Funktionale Abhängigkeiten, Functional Dependencies (FD) Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Superschlüssel, Kandidatenschlüssel, Primattribute, Triviale FD, Erste und Zweite Normalform Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Dritte Normalform 3NF Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Boyce-Codd Normalform BCNF Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Inferenzregeln, Hülle Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Zerlegung, gültig, verbundtreu, verlustlos, abhängigkeitsbewahrend Video, Slides, Inv. Slides Quiz

Trigger, Regeln, JDBC
Material für Donnerstag, den 2. Juli
Deadline der Quizzes ist 29. Juni

Folien zur Objektrelationales Mapping

Thema Materialien Quiz
Trigger Grundlagen Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Trigger Zeitpunkt, ROW, STATEMENT, Anwendungsbeispiele, Vor- und Nachteile Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Trigger für Konsistenzbedingungen, Transaktionen, Atomicity, Consistency, DEFERRABLE Video, Slides, Inv. Slides Quiz
CREATE RULE, Änderbarkeit von Sichten Video, Slides, Inv. Slides Quiz
JDBC, SQL Injection, Prepared Statements Video, Slides, Inv. Slides Quiz

Schema und Daten erstellen und ändern
Material für Donnerstag, den 25. Juni
Deadline der Quizzes ist 22. Juni

Folien zur Transaktionen und Bulk-Insert

Thema Materialien Quiz
CREATE, ALTER, DROP, DESCRIBE TABLE, Katalog, psql Shell (Datendefinitionssprache, DDL) Video, Slides, Inv. Slides Quiz
SQL Datentypen Video, Slides, Inv. Slides Quiz
PRIMARY KEY, UNIQUE, FOREIGN KEY, REFERENCES, CONSTRAINT Video, Slides, Inv. Slides Quiz
NOT NULL, DEFAULT, CHECK, CREATE DOMAIN Video, Slides, Inv. Slides Quiz
INSERT, UPDATE, DELETE (Datenmanipulationssprache, DML) Video, Slides, Inv. Slides Quiz
ON DELETE NO ACTION, SET NULL, CASCADE, SET DEFAULT Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Transaktionen und ACID Video, Slides, Inv. Slides Kein Quiz

SQL Teil 2
Material für Donnerstag, den 18. Juni
Deadline der Quizzes ist 15. Juni

Folien zur Zugriffskontrolle

Thema Materialien Quiz
GROUP BY Video, Slides, Inv. Slides Quiz
HAVING Video, Slides, Inv. Slides Quiz
CREATE VIEW Grundlagen Video, Slides, Inv. Slides Quiz
CREATE VIEW Beispiel mit Aggregation Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Lokale Sichten mit WITH Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Tabellenfunktionen Video, Slides, Inv. Slides Quiz
NULL != NULL Video, Slides, Inv. Slides Quiz
OVER, PARTITION BY Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Unteranfragen mit IN, EXISTS, ALL, ANY Video, Slides, Inv. Slides Quiz

Postgres und SQL Teil 1
Material für Donnerstag, den 11. Juni
Deadline der Quizzes ist 8. Juni

Folien zum SQL und Verschachtelte Anfragen

Thema Materialien Quiz
SELECT FROM WHERE Video, Slides, Inv. Slides Quiz
ORDER BY Video, Slides, Inv. Slides Quiz
OFFSET, FETCH (oder LIMIT) Video, Slides, Inv. Slides Quiz
UNION, UNION ALL Video, Slides, Inv. Slides Quiz
EXCEPT, EXCEPT ALL Video, Slides, Inv. Slides Quiz
INTERSECT, INTERSECT ALL Video, Slides, Inv. Slides Quiz
LIKE Video, Slides, Inv. Slides Quiz
JOIN mit WHERE, ON, USING, NATURAL Video, Slides, Inv. Slides Quiz
OUTER JOIN Video, Slides, Inv. Slides Quiz

Relationale Algebra
Material für Donnerstag, den 28. Mai
Deadline der Quizzes ist 25. Mai

Folien zum Relationenalgebra

Thema Materialien Quiz
Relationen versus Tabellen Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Selektion, Projektion, Vereinigung, Differenz, Kreuzprodukt, Umbenennung Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Differenz, Theta Join, Equi Join, Natural Join Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Semi Joins, Anti Semi Joins Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Äussere Joins Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Gruppierung und Aggregation Video, Slides, Inv. Slides Quiz

Umsetzung ER nach Relationalem Modell
Material für Donnerstag, den 21. Mai
Deadline der Quizzes ist der 18. Mai

Folien zum Von (E)ER ins Relationenmodell

Thema Materialien Quiz
Grundlagen, binäre und mehrstellige Beziehungstypen Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Zusammenfassen von Relationen Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Schwache Entitätstypen, Generalisierung Video, Slides, Inv. Slides Quiz

Das relationale Modell
Material für Donnerstag, den 7. Mai
Deadline der Quizzes ist 4. Mai

Folien zum Von (E)ER nach UML

Thema Materialien Quiz
Relationen, Domänen, Relationenschema, Schlüssel Video, Slides, Inv. Slides Quiz

Entity Relationship Modellierung
Material für Donnerstag, den 30. April
Deadline der Quizzes ist verschoben auf 29.4.2015

Folien zum Projektarbeit
Folien zum EER-Modellierung

Thema Materialien Quiz
Grundlagen, Funktionalitäten, Rollen, Rekursion Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Chen versus min/max, mehrstellige Beziehungstypen Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Schwache Entitätstypen, N:M, Generalisierung, Teil-von Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Sichtenkonsolidierung Video, Slides, Inv. Slides Quiz

Motivation
Material für Donnerstag, den 23. April
Wegen Semesteranfang Deadline der Quizzes dieser Woche erst am 27.4.2015

Folien zur Motivation.

Thema Materialien Quiz
Warum Datenbanksysteme? Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Physische und Logische Datenunabhängigkeit Video, Slides, Inv. Slides Quiz
Übersicht über die Modellierungsschritte: von der Realität zum Datenbankschema Video, Slides, Inv. Slides Quiz

Einführung
Wegen Semesteranfang Deadline der Quizzes dieser Woche erst am 27.4.2015

Folien zur Organisation der Vorlesung.

Thema Materialien Quiz
Vorlesung Informationssysteme Video Quiz
Administratives: Wie funktioniert ein Flipped Classroom? Video Quiz
Literatur zu Datenbanksystemen Video Quiz

Kontakt

Dr.-Ing. Erik Buchmann: buchmann AT cs DOT uni-saarland DOT de