Dozent: Prof. Dr. Ralf Möller

Inhalt:

1. Einführung (pdf, ppt, pptx)
   Grob-Architektur von Datenbanksystemen, konzeptuelle Datenmodellierung mit der Entity-Relationship (ER) Modellierungssprache
2. Das Relationale Datenmodell (pdf, ppt, 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, ppt, pptx)
   Hülle bzgl. FD-Menge, kanonische Ueberdeckung von FD-Mengen, Normalisierung, 
   verlustfreie und äbhängigkeitsbewahrende Zerlegung von Relationenschemata, 
   mehrwertige Abhängigkeiten (MVDs), Inclusion Dependencies (InDs)
4. Praktische Anfragesprachen und Sprachen für Integritätsbedingungen ohne Berücksichtigung des konzeptuellen Datenmodells: SQL (pdf, ppt, pptx)
   Selektion, Projektion, Verbund, Aggregation, Gruppierung
5. Speicherstrukturen und Datenbankarchitektur (pdf, ppt, 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, ppt, pptx)
   ISAM-Index, B⁺-Baum-Index, Hash-Index
7. Anfrageverarbeitung (pdf, ppt, 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 
8. Anfrageoptimierung (pdf, ppt, pptx)
   Kostenmetriken, Abschätzung der Ergebnisgröße und der Selektivität von Operatoren, Verbund-Optimierung, physikalische Planeigenschaften, interessante Ordnungen, Anfrageumschreibung
9. Transaktionen und Fehlererholung (pdf, ppt, pptx)
   ACID, Anomalien, Serialisierbarkeit, Sperren, 2-Phasen-Commit-Protokoll, Nebenläufigkeit in Indexstrukturen, Isolationsebenen, Schattenseiten, Write-Ahead-Log, Schnappschuss-Sicherungen
10. Anfragesprachen mit Rekursion/Fixpunkten und mit Berücksichtigung eines einfachen konzeptuellen Datenmodells: Datalog

Voraussetzungen:

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

Zielgruppe:

• Bachelor MIW (Wahlpflicht), Informatik, 4. oder 6. Fachsemester

• Bachelor Medizinische Informatik SJ14 (Pflicht), Informatik, 4. Fachsemester (erst im SS 2016)

• Bachelor MIW SJ14 (Wahlpflicht), Informatik/Elektrotechnik, 4. oder 6. Fachsemester

• Bachelor Medieninformatik SJ14 (Pflicht), Grundlagen der Informatik, 4. Fachsemester (erst im SS 2016)

• Bachelor Informatik SJ14 (Pflicht), Grundlagen der Informatik, 4. Fachsemester

• Bachelor Medizinische Informatik (Pflicht), Informatik, 2. Fachsemester

• Master MML (Wahl), Informatik, 2. Fachsemester

• Bachelor MML (Wahl), Informatik, 6. Fachsemester

• Bachelor Informatik (Pflicht), Grundlagen der Informatik, 4. Fachsemester

Umfang:
2 SWS Vorlesung + 1 SWS Übung

Vorlesung:
Dienstags,  10:15 - 11:45 Uhr im AM3 / Audimaxgebäude

Achtung: Die Vorlesung am 30.06.2015 entfällt und wird am Donnerstag, den 02.07.2015 in der Zeit von 14:00 - 15:30 Uhr im V1 nachgeholt.

Beginn:
Dienstag, den 7. April 2015

Übungsgruppen:
Donnerstags,  14-15 Uhr, 15-16 Uhr und 16-17 Uhr

Achtung: Die einzelnen Übungsgruppen am Donnerstag, 02.07.2015 werden zu einer Großübung zusammengelegt. Diese findet statt am Donnerstag, 02.07.2015 in der Zeit von 15:30 - 16:00 Uhr im V1, im Anschluß an die Vorlesung.

Beginn:
Donnerstag, den 16. April 2015

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