Datenbanken (CS2700)


Dozent: Prof. Dr. Ralf Möller

Inhalt:

  1. Einführung (pdf, pptx)
    Grob-Architektur von Datenbanksystemen, konzeptuelle Datenmodellierung mit der Entity-Relationship (ER) Modellierungssprache
  2. Das Relationale Datenmodell (pdf, pptx)
    Referentielle Integrität, Schlüssel, Fremdschlüssel, Funktionale Abhängigkeiten (FDs), 
    kanonische Abbildung von Entitytypen und Relationships ins Relationenmodell, 
    Aktualisierungs-, Einfüge- und Löschanomalien, 
    Relationale Algebra als Anfragesprache
  3. Relationale Entwurfstheorie (pdf, pptx)
    Hülle bzgl. FD-Menge, kanonische Ueberdeckung von FD-Mengen, Normalisierung, 
    verlustfreie und äbhängigkeitsbewahrende Zerlegung von Relationenschemata, 
    mehrwertige Abhängigkeiten (MVDs), Inclusion Dependencies (InDs)
  4. SQL (pdf, pptx)
    Praktische Anfragesprachen und Sprachen für Integritätsbedingungen ohne Berücksichtigung des konzeptuellen Datenmodells

    Selektion, Projektion, Verbund, Aggregation, Gruppierung, Sortierung
  5. Speicherstrukturen und Datenbankarchitektur (pdf, pptx)
    Charakteristika von Speichermedien, I/O-Komplexität, DBMS-Architektur: Verwalter für externen Speicher, Seiten, Pufferverwalter, Dateiverwalter, Datensatzanordnung auf einer Seite (zeilenweise, spaltenweise, gemischt)
  6. Indexierungstechniken (pdf, pptx)
    ISAM-Index, B+-Baum-Index, Hash-Index
  7. Anfrageverarbeitung (pdf, pptx)
    Sortieroperator: Zwei-Wege-Mischen, blockweise Verarbeitung, Auswahlbäume, Ausführungspläne, Verbund-Operator: geschachtelte Schleifen, blockweiser Verbund, Index-basierter Verbund, Verbund durch Mischen, Partitionierung durch Hashing, weitere Operatoren: Gruppierung und Duplikate-Eliminierung, Selektion, Projektion, Pipeline-Verarbeitungsprinzip, Rekursive Anfragen (Datalog)
  8. Anfrageoptimierung (pdf, pptx)
    Kostenmetriken, Abschätzung der Ergebnisgröße und der Selektivität von Operatoren, Verbund-Optimierung, physikalische Planeigenschaften, interessante Ordnungen, Anfrageumschreibung, 
    Index-Schnitte, Bitmap-Indexe
  9. Transaktionen und Fehlererholung (pdf, pptx)
    ACID, Anomalien, Serialisierbarkeit, Sperren, 2-Phasen-Commit-Protokoll, Nebenläufigkeit in Indexstrukturen, Isolationsebenen, Schattenseiten, Write-Ahead-Log, Schnappschuss-Sicherungen
  10. Semistrukturierte Daten (XML-Datenbanken) (pdf, pptx)

Voraussetzungen:

  • Algorithmen und Datenstrukturen
  • Lineare Algebra und Diskrete Strukturen 1
  • Theoretische Informatik (reguläre Ausdrücke, kontextfreie Grammatiken)

Zielgruppe:

  • Bachelor MIW vor 2014 (Wahlpflicht), Informatik, 4. oder 6. Fachsemester
  • Bachelor Medizinische Informatik ab 2014 (Pflicht), Informatik, 4. Fachsemester
  • Bachelor MIW ab 2014 (Wahlpflicht), Informatik/Elektrotechnik, 4. oder 6. Fachsemester
  • Bachelor Medieninformatik (Pflicht), Grundlagen der Informatik, 4. Fachsemester
  • Bachelor Informatik ab 2014 (Pflicht), Grundlagen der Informatik, 4. Fachsemester
  • Bachelor Medizinische Informatik vor 2014 (Pflicht), Informatik, 2. Fachsemester
  • Master MML (Wahl), Informatik, 2. Fachsemester
  • Bachelor MML (Wahl), Informatik, 6. Fachsemester
  • Bachelor Informatik vor 2014 (Pflicht), Grundlagen der Informatik, 4. Fachsemester
  • Bachelor Informatik neu ab 2016 (Pflicht), Grundlagen der Informatik, 4. Fachsemester
  • Bachelor Robotik und Autonome Systeme in Planung (Wahlpflicht), Informatik, 5. oder 6. Fachsemester

Umfang:
2 SWS Vorlesung + 1 SWS Übung

Vorlesung:
Dienstags,  10:15 - 11:45 Uhr im AM3 / Audimaxgebäude
Achtung: Einzeltermin am 13.6.2017 10:00 - 12:00, V 2

Beginn Vorlesung:
Dienstag, den 11. April 2017

Übungsgruppen:
Donnerstags,  10 - 11 Uhr, 11-12 Uhr, 14-15 Uhr, 15-16 Uhr und 16-17 Uhr

Beginn Übungsgruppen:
Donnerstag, den 20. April 2017

Weitere Informationen (Skripte, Einteilung der Übungsgruppen, Übungsmaterial, etc.) zur Vorlesung erhalten Sie im Moodle der Universität zu Lübeck.