Institute for Informatics
Georg-August-Universität Göttingen

Databases and Information Systems

dbis
Uni Göttingen

Einführung in Datenbanken
WS 2020/21

Prof. Dr. Wolfgang May,
Lars Runge, M.Sc., Sebastian Schrage, M.Sc.

Organisatorisches:

  • 3 SWS, d.h. insgesamt ca. 21 Doppelstunden (entsprechend 14 Wochen, auch wenn das Semester diesmal nur 13 Wochen hat, a 3 Stunden).
    Es findet nicht jede Doppelstunde der oben angegebenen Termine statt, sondern insgesamt ca. 21 Doppelstunden. Vorläufiger Terminplan: 4./5.11., 11./12.11., 18./19.11., 25./26.11., 2./3.12., 9./10.12., 16./17.12., [23.12. nicht] ... (14 Termine vor Weihnachten),
    13./14.1., 20./21.1., 27./28.1., 3.2.?, [ 4.2., 10./11.2. nicht]
  • 5 ECTS
  • Termin+Ort: Mi 14-16, Do 14-16, MN 30 (Chemie, Westseite).
    Online-Meetings: Wir verwenden (wahrscheinlich) BigBlueButton von der GWDG; die virtuellen BBB-Räume/Meetings für die Vorlesungen werden via StudIP betreten. In StudIP werden auch die Recordings verfügbar sein (sie können immer noch nicht exportiert oder editiert werden)
    Die Recordings sind in der Regel erst ab spät abends oder am nächsten Tag verfügbar (werden automatisch erstellt).
    Weitere allgemeine und technische Informationen zur DBIS-Online-Lehre (auf Englisch).
  • Anmeldung: in StudIP, um von dort aus die Meetings zu betreten. Es gibt keine Anwesenheitspflicht. Ansonsten werden wir StudIP zur Kommunikation eher wenig benutzen.
  • Alle Materialien und Ankündigungen findet man HIER auf den "blauen DBIS-Seiten".
  • Übungen: es werden einige Übungsblätter zur Bearbeitung ausgegeben. Die Lösungen werden nicht eingesammelt/bewertet. Jeder soll selbstverantwortlich anhand der Aufgaben (ggf. auch gemeinsam) mit den Konzepten umgehen lernen. Die Musterlösungen werden regelmäßig im Kurs vorgestellt.
  • Prüfung (Klausur): voraussichtlich Mi. 3.3.2021, Entweder in Präsenz im Hörsaal ZHG 011 und evtl. ZHG 008 (Zentralcampus).
    Oder (am selben Tag) eine Online-at-Home-Klausur (danke für die Hinweise, dass das an anderen Fakultäten schon gemacht wurde, wir haben inzwischen alle notwendigen Infos (Studierende, Lehrende) gefunden, eine Präsenz-Ilias-Klausur haben wir im SS2020 in der SSD/XML-Vorlesung schon mal gemacht). Für diesen Fall wird vorgesehen, dass es für Teilnehmer, die nicht von zuhause teilnehmen können (z.B. wegen schlechter Internetverbindung) die Möglichkeit geben wird, in einem IFI-CIP-Pool zu schreiben.
    Klausuranmeldung dann wie immer über FlexNow.
    (falls irgendwo die Zeitangabe "9-13 Uhr" auftaucht: das ist die Raumreservierung, nicht die reale Klausurzeit, UniVZ/FlexNow/StudIP können das aber nicht immer sauber unterscheiden).
    Schreibdauer ... 90 oder 120 Minuten.

Info zur Veranstaltung

In dem Kurs wird eine Einführung in relationale Datenbanken gegeben.

Inhalt: konzeptuelle Modellierung (ER-Modell), relationales Modell, relationale Algebra (theoretische Grundlagen für Anfragekonzepte), SQL-Anfragen, -Updates und Schemaerzeugung.

In dem Kurs wird die Geographie-Datenbank "Mondial" eingesetzt.

  • SQL-Anfragen an Mondial können Sie über ein Web-Formular stellen.
  • Eine einfache Beschreibung, wie man Postgres mit Mondial auf dem eigenen Rechner unter Unix installiert finden Sie hier (ist für diese Veranstaltung aber nicht notwendig).

Terminplan

  • (26.10.) Im StudIP haben wir ein Vorab-Video unter dem Meeting "26-10-2020-Pre-Info-DB-Vorlesung" erstellt, das die handelnden Personen kurz vorstellt, und einige Informationen zur Vorlesung enthält. Dasselbe wird in der ersten Veranstaltung am 4.11. (in einem neuen "Meeting"-Eintrag) so ungefähr nochmal gesagt und vorgeführt, wenn ... die Technik hält, was versprochen wird.
  • (29.10.) Optional: wir haben damals für das SS2020 ein "Technik-Test-und-Vorführ-Meeting" für BBB allgemein, und wie wir BBB+RocketChat bei DBIS in der Lehre nutzen, gemacht und aufgezeichnet. Leider kann man dieses nicht direkt mit der DB-Vorlesung WS20/21 verlinken.
    Wen das interessiert: melden Sie sich in StudIP für die Veranstaltung "Semistructured Data and XML" im SS2020 an. Dort finden Sie unter Meetings das "dbis-testmeeting-xml+dd+sqlp-20-04-2020", und darunter (auf das Kamera-Symbol klicken) die Aufzeichnung dazu.
  • Mittwoch 4.11.: Erste Veranstaltung. 14:15-15:45 Uhr
    • Bitte nebenher den GWDG-RocketChat-Channel https://chat.gwdg.de/channel/dbis offen haben. Dort gibts ggf. Informationen, falls es technische Probleme/Überlastung bei BBB gibt. Er dient auch in den weiteren Sessions z.B. für Zwischenfragen während der Vorlesung (wird im Gegensatz zum BBB chat nicht mit recorded).
    Organisatorisches, Einführung, Überblick , ...
    Folien "ER-Modell"
  • 5.11.: Wir bereiten für die Klausur beide Varianten vor: Präsenzklausur oder Online-Klausur (siehe oben, im Intro-Teil ergänzt).
    • Hier ist auch schon mal eine der alten Klausuren zum Reinschauen und als Beispiel (auch eine online-Klausur wird ähnlich aussehen):
      Klausur WS0809 mit Musterlösungen,
      Klausur WS0809 ohne Musterlösungen.
      (die anderen alten Klausuren findet an entsprechend, bzw. über die DBIS-Teaching-Seiten, aber sie gehören jetzt hier noch nicht in den Ablauf).
    • Wer einfach einmal das Look-and-Feel einer computergestützten ILIAS-Klausur sehen will, kann in eine "Probeklausur" der XML-Vorlesung vom letzten Sommer reinschauen:
      Melden Sie sich in StudIP für die Veranstaltung "Semistructured Data and XML" im SS2020 an. Dort finden Sie unter "Lernmodule" ein Beispiel.
  • Do 5.11. 14:15-15:45 Vorlesung
    Einführung: Intro, Grundbegriffe, 3-Ebenen-Architektur
  • Mi 11.11. Vorlesung: ER-Modell
  • Do 12.11. Vorlesung: ER-Modell, Relationales Modell
    Folien "Relationales Modell"
    1. Übungsblatt (ER-Modell und Umsetzung ER nach relational), Besprechung am 18./19./25.11.
  • 15.11.: Der Studiendekan hat den Antrag, die Klausur als online-at-Home-Klausur durchzuführen, genehmigt.
  • Mi 18.11. Besprechung von Aufgabe 1+2 des ersten Übungsblattes.
    Musterlösung Aufgaben 1+2
    ... dann weiter in der Vorlesung
    Notizen von heute (die Notizen werden ein inkrementelles File, an das die neuen immer angehängt werden)
  • Do 19.11. Vorlesung: Relationales Modell, Umsetzung vom ER-Modell in das relationale Modell.
    Danach noch etwas anhand der Frage zum ER-Modell "Wenn es in einem Land keine keine Städte gibt, muss die Hauptstadt in einem anderen Land liegen" zu Ontology Design/Validation, die zum Inhalt der Semantic Web-Vorlesung überleitet.
  • Mi 25.11. Besprechung von Aufgabe des 3 ersten Übungsblattes.
    Musterlösung Aufgabe 3
    Musterlösung Aufgabe 3 mit den Notizen aus der Vorlesung
    ... dann weiter in der Vorlesung: Formalisierung des relationalen Modells
  • Mi 27.11. Vorlesung: Formalisierung des relationalen Modells, Relationale Algebra.
    Folien "Relationale Algebra"
  • Hier sind die gesammelten draw.io-Notizen der Vorlesung zugreifbar (wir haben es auf google drive gelegt).
  • to be extended ...
  • Vorlesungsende 12.2.2021

Draw.io als Tool für Diagramme ... nicht nur zum Online-Teaching

  • draw.io: ein Tool, mit dem man ER-Diagramme (und später auch Algebra-Bäume und allgemein noch viele andere Diagramme entwerfen (mehr konstruieren als malen) kann.
    Einfach in der Adresszeile des Browsers draw.io eingeben, und es ist da.
    Learning by doing, etwas Doku findet man auch in unserem Notizen (runterscrollen, irgendwann bereiten wir das auch mal auf ...).
  • Unser Scratchpad.xml mit dem Makros für draw.io (ER-Grafikknoten, Relationale-Algebra-Baumknoten, einige Textknoten mit PK/FK LaTeX-Tricks [diese Textknoten nicht als Textinhalt in die Tabelle einfügen, sondern separat über die Tabellenzelle ziehen, und mit group-by dort "festtackern"]). FK-PK-Referenzen kann man dann als "normale" curved-Verbindungen anlegen.
    (File runterladen, speichern, dann im draw.io->Scratchpad auf den Bleistift klicken, und dann import)
  • Mathematische Unicode-Zeichen zum rausmausen in Textknoten. Dann braucht man nicht immer embedded LaTeX.

Ältere Aufzeichnungen der Vorlesungen

  • Die Vorlesung wurde schon in früheren Semestern teilweise aufgezeichnet. Die Aufzeichnungen sind hier zu finden. Falls nicht, mal hier versuchen (scheint an einer Fehlkonfiguration des Webservers zu liegen, der nicht mehr mappt, oder die Directory nicht mehr liefert).
  • Falls beim Anschauen folgendes auftritt: "Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space".
    Siehe hier:
    Das Problem kann man folgendermassen beheben:
    - Im Installationsverzeichnis des TeleTeachingTools:
    - ttt.bat und assoc_start.bat: Ändern des Eintrages von 128 auf einen groesseren Wert (200).
  • Fragen Sie uns (DBIS) nicht bei irgendwelchen technischen Problemen mit den Aufzeichnungen - wir haben keine Ahnung davon. Die Aufzeichnungen wurden im Rahmen des ELAN-Projektes am Math.Inst. durchgeführt.

Dokumentation

Literatur (optional)

  • A. Kemper, A. Eickler: Datenbanksysteme - Eine Einführung (In Deutsch), Oldenbourg.
  • R. Elmasri, S.B. Navathe: Grundlagen von Datenbanksystemen (dt. Übers.), Pearson Studium (1100 S., sehr ausführlich).
  • R. Elmasri, S.B. Navathe: Grundlagen von Datenbanksystemen - Ausgabe Grundstudium (dt. Übers.), Pearson Studium (550 S., nach Praxisrelevanz ausgewählte Themen).
  • G. Vossen: Datenmodelle, Datenbanksprachen und Datenbankmanagement-Systeme (In Deutsch). Addison-Wesley.
  • J. Ullman and J. Widom: A First Course in Database Systems. Prentice Hall
  • ... oder andere DB-Lehrbücher.