DB 1
Oct 11, 2019 — ⚠️ Die DB1-Vorlesungen am Montag, den 28. Oktober 2019, und Dienstag, den 29. Oktober 2019, fallen aus. — Christian Duta
Im Forum zu DB 1 klären wir alle organisatorischen und inhaltlichen Fragen, die sich im Laufe des Semesters auftun werden. Bitte dort regelmäßig vorbei schauen und keine Scheu zu fragen.
Vorlesung
Die Vorlesung Datenbanksysteme I ist die klassische Einführung in das spannende Gebiet der Datenbanksysteme. Zentrales Thema sind die Relationalen Datenbanksysteme, in denen Daten in tabellarischer Form modelliert, gespeichert und angefragt werden. Dieser strikt tabellarische Blick auf Daten ist elegant, intuitiv aber dennoch formal und durch Datenbanksysteme effizient implementierbar, wirft aber auch interessante Fragen auf, denen wir uns in dieser Vorlesung widmen werden:
[ Datenbankbegriff ] Genau welche Services kann ein Datenbanksystem eigentlich bieten?
[ Datenmodellierung, ER-Modelle ] Wie bringt man Daten sinnvoll in tabellarische Form, auch wenn Daten zunächst in Form von Objekten, Bäumen, etc. vorliegen?
[ Relationales Modell, Normalformen ] Welche Charakteristika von Tabellen können wir ausnutzen, um Daten effizient und redundanzfrei speichern und wieder extrahieren zu können?
[ Relationale Algebra, SQL ] Welche Sprachen eignen sich für den Zugriff auf Massen von Tabellendaten?
Sowohl Vorlesung als auch Übung werden von Beispielen und Aufgaben begleitet, die wir mittels des relationalen Datenbanksystems PostgreSQL realisieren werden. PostgreSQL (in Version 11.x oder 12.x) ist für viele Plattformen (u.a. MS Windows, Linux, macOS) frei verfügbar.
Mit SQLite3 und MySQL stehen weitere relationale Datenbanksysteme frei zur Verfügung.
Klausur und Benotung
Die 90-minütige Klausur zu dieser Vorlesung wird am Montag, den 3. Februar 2020, von 10:00–12:00 Uhr stattfinden. Details dazu geben wir im Laufe des Semesters bekannt.
An der Klausur dürfen alle Studierenden teilnehmen, die im Übungsbetrieb dieser Vorlesung mindestens 2/3 der Punkte erreicht haben. Für darüber hinaus erzielte Punkte gewähren wir einen Punktebonus in der Klausur.
Nur für Studierende der Bioinformatik: In dieser Vorlesung können ausnahmsweise auch nur 6 (anstatt regulär 9) ECTS erworben werden. Diese Studierenden steigen dann nach Weihnachten aus dem Vorlesungsbetrieb aus und schreiben am 3. Februar 2020 eine entsprechend angepasste Klausur.
Literatur
Ramakrishnan, Gehrke: Database Management Systems
(3rd International Edition)
McGraw-Hill, 2003
ISBN 0-07-246563-8
Part I dieses Buch deckt die Inhalte zu relationalen Datenbanksystemen gut ab. Part II widmet sich den Inhalten der Vorlesungen Datenbanksysteme II.
Kemper, Eickler: Datenbanksysteme
(10. Auflage)
De Gruyter Studium, 2015
ISBN 3-11-044375-9
Deutsches Standardlehrbuch, das auch Inhalte der Vorlesung
Datenbanksysteme II bespricht. Eine hervorragende Quelle für weiterführende Referenzen.
PostgreSQL, Python und JSONiq
Das relationale Datenbanksystem PostgreSQL ist das Hauptwerkzeug in dieser Vorlesung und auch in den Übungen. Effizient, unkompliziert, standardkonform, erweiterbar und generally awesome. Hinweise zum Download und zur Installation von PostgreSQL. (Für User von Apples macOS bietet Postgres.app eine Installation innerhalb von Sekunden.) [ PostgreSQL Version 9.6 oder 10 ]
Gelegentlich werden wir in Vorlesung, Übung und Übungsblättern die Programmiersprache Python einsetzen, um einfache Skripte zur Verarbeitung von Tabellendaten zu entwerfen oder die Funktionsweise von Datenbanksystemen zu illustrieren. Frei verfügbar für alle gängigen Sytsteme und oft bereits vorinstalliert. [ Python Version 2.7 ]
Zu Beginn der Vorlesung werden wir JSON als Datenmodell und seine Sprache JSONiq thematisieren. Eine Implementation von JSONiq zum freien Download findet sich auf zorba.io.
| Nr | Chapter | Download |
|---|---|---|
| 1 | Welcome | |
| 2 | Data Models and Languages |
| Nr | File | Download |
|---|---|---|
| 1 | GenBank-Eintrag für *Bakers' Yeast* Datenmodell Text | |
| 2 | LEGO Set 5610 Datenmodell Text | |
| 3 | Gesamtgewicht des LEGO Set 5610 Shell-Skript, basierend auf Usage (UNIX-Shell): | |
| 4 | LEGO Set 5610 Datenmodell JSON (Nested Arrays and Dictionaries) | |
| 5 | USGS Earthquake Data Datenmodell JSON | |
| 6 | Gesamtgewicht des LEGO Set 5610 (JSONiq-Query) Usage (UNIX-Shell): | |
| 7 | Stärke des schwersten Erdbebens auf der Nordhalbkugel (JSONiq-Query) Usage (UNIX-Shell): |