PRG21 - Grundlagen Informatik & Programmierung
Kontrollfragen der Lernhefte
Kontrollfragen der Lernhefte
Ein relationales Datenmodell wird durch eine Tabelle veranschaulicht. Welche Eigenschaft hat so eine Tabelle?
- jede Zeile (Tupel) beschreibt eine Entität/Beziehung
- Tabelle als Ganzes (Relation) beschreib Entitätstyp/Beziehungstyp
- In jeder Spalte steht als Kopf ein Attribut, darunter die Attributsausprägung
- keine identischen Tupel
- Flache Tabelle --> immer nur eine Attributsausprägung pro Zeile und Spalte
Aufgabe Primärschlüssel und Fremdschlüssel?
Primärschlüssel:
Eindeutige Identifikation eines Tupels (Entität, Datensatz)
Fremdschlüssel:
Herstellung von Beziehungen zwischen den Relationen
Manche Auskunftsstellen speichern Informationen über Personen unter Verwendung des zusammengesetzten Schlüssels aus Nachname, Vorname und Geburtsdatum.
Bildet diese Kombination einen Schlüssel im Sinne der relationalen Datenmodellierung?
Nein, es wird kein Schlüssel im Sinne der relationalen Datenmodellierung verwendet. Es ist durchaus möglich, dass mehrere Personen mit gleichen Vor- und Nachnamen am selben Tag Geburtstag haben.
Ein Lieferant liefert an seine Kunden Produkte aus. Pro Tag können mehrere Lieferungen an einen Kunden erfolgen. Schlagen Sie einen sinnvollen Primärschlüssel für die einzelnen Lieferungen vor!
zusammengesetzter Schlüssel:
#(KundenNr, Datum, LieferungsNr)
Gegeben sei folgende Relation:
Kunden (#KuNr, Firma, AuftragNr, Ort)
Jeder Kunde kann mehrere Aufträge erteilen, d.h. in der Spalte mit den Auftragsnummern (AuftragNr) können jeweils mehrere Werte stehen. Bringen Sie die Relation in die 1NF und erläutern Sie ihr Vorgehen!
Um die 1NF zu erreichen, muss das Attribut mit den Mehrfacheinträgen zusammen mit dem ursprünglichen Schlüssel in eine eigene Relation ausgelagert werden. Dies ist hier eine Relation Kundenaufträge. Das Attribut KuNr ist hier Fremdschlüssel. Damit ergeben sich folgende Relationen:
Kunden (#KuNr, Firma, Ort)
Kundenaufträge (#(KuNr, Auftragnummer))
Eigenschaften der 2NF (zweiten Normalform)?
- keine Mehrfacheinträge
- enthält nur Schlüsselattribute, die vom gesamten Primärschlüssel abhängig sind (voll funktionale Abhängigkeit)
Welchen Schlüssel hat folgende Relation? Befindet sie sich in 2NF? Begründen Sie ihre Antwort
Der Schlüssel der Relation ist #(KundenNr, ArtikelNr), denn nur diese zweit Attribute zusammen identifizieren die Tupel.
Die Relation Bestellung befindet sich in 1NF, da es Nichtschlüsselattribute gibt, die nur von einzelnen Schlüsselattributen des gesamten Primärschlüssels abhängig sind. Z. B. ist Name nur vom Schlüsselattribut KundenNr abhängig, ArtikelBez nur von ArtikelNr
Aufgabe der physischen Datenorganisation?
Daten müssen so organisiert werden, dass durch die Form der Datenspeicherung oder durch Hilfsstrukturen die Dateien sicher gespeichert und die gewünschten Datensätze schnell gefunden werden können.
Was ist ein Index und worin liegt sein Nutzen?
Der Index entspricht dem Suchbegriff in einer Indextabelle. Dort wird jedem Suchbegriff die Nummer des dazugehörenden Datensatzes oder die Adresse einer Gruppe von Datensätzen (Blöcken) zugeordnet.
Der Index bezieht sich auf ein Feld in der sequenziellen Datendatei.
Mit Hilfe des Indexes können gesuchte Datensätze schneller gefunden werden.
Der Zugriff auf eine indexsequenzielle Datei erfolgt in welchen zwei Schritten?
- Suchen nach dem passenden Eintrag in der Indextabelle
- Suchen nach der in der Indextabelle angegebenen Adresse und sequenzielles Suchen in dieser Adresse
Warum ist ein dichter Index bei sehr großen Datenmengen nicht gut geeignet?
In einem dichten Index wird zu jedem Attributwert ein Verweis auf den entsprechenden Datensatz vorgenommen. Somit wird die Indextabelle ebenfalls sehr groß, was zu einer längeren Zugriffszeit führt.
Besser wäre ein dünn besetzter Index oder ein mehrstufiger Index
Was bedeutet direkte Speicherung nach dem Hash-Verfahren?
Direkte Speicherung bedeutet, dass man auf Datensätze, von welchen die Adresse bekannt ist, direkt zugreifen kann.
Mit hilfe des Hash-Verfahrens berechnet man rechnerische aus dem Suchbegriff die Adresse des Datensatzes.
Sie arbeiten mit einer Anwendung, bei der Sie die Daten ihrere Kunden anzeigen lassen können, schnell und oft auch im schnellen Wechsel.
Mit welchem Zugriffstyp von Datei wären diese gut aufgehoben?
Da man sich Daten von ganz bestimmten Kunde anzeigen lassen will, wäre ein Direktzugriff auf die Daten vorteilhaft. Allerdings ist der Nummernkreis der Kunden nicht konstant, wodurch eine Vorhersage über die Größe der Speicherkapazität schwierig ist.
Hier wäre eine indexsequenzielle Dateiorganisation besser, da sie einen Kompriss aus direktem Einstieg in die Datei mit sequenzieller Suche verbindet.
Was sind die drei Hauptaufgaben von Datenbanksystemen?
- redundanzfreie und integrierte Datenspeicherung (mit hilfe des Dateisystems)
- Unterstützung einfacher Auswertungen auf den gespeicherten Daten
- Unterstützung der Geschäftsprozesse des jeweiligen Anwendungsbereichs
Was bedeutet es wenn man sagt, dass die Datenbanken und Datenbankensysteme die Geschäftsprozesse des jeweiligen Anwendungsbereichs unterstützen?
Sie stellen zu allen Aspekten Geschäftstätigkeit Daten zur Verfügung, verwalten diese oder nehmen welche auf.
Die Datenbank stellt ein informationelles Abbild des Anwendungsbereichs/Geschäftstätigkeit dar.
Was bedeutet Datenintegrität innerhalb einer Datenbank?
Die gespeicherten Daten müssen physisch korrekt und inhaltlich richtig sein.
Richtigkeit wird durch die Datentypen und evtl. auch durch auf die Relationen gelegte Geschäftsregeln und die Einhaltung der referentiellen Integrität sichergestellt
Was meint der Begriff redundanzfreie Speicherung?
Es dürfen keine Einträge doppelt vorkommen
Beispielsweise darf bei zwei Bestellung von einer Person nicht jedes mal seine Adresse mit angegeben werden.
In welcher Sicht (Ebene der ANSI-SPARC - Architektur) können die Zugriffsberechtigungen festgelegt werden, die aussagen, welcher Benutzer auf welche Daten der Datenbank zugreifen darf?
In der externen Sicht
Wie ist eine ACID-Transaktionen definiert?
Es ist eine Transaktion, d.h. eine Folge von Aktionen auf einer Datenbank.
Sie ist konsitenzerhaltend, atomar, isoliert und erzielt eine persistente Wirkung (geschriebene Änderungen in der Datenbank müssen fortbestehen)
Welches sind die vier Eigenschaften einer Transaktion, die durch das Kürzel ACID ausgedrückt werden und wie werden sie definiert?
- Atomizität (atmocity): Transaktionen werden vollständig oder gar nicht ausgeführt
- Konsistenz (consistency): Transaktion muss konsistenzbewahrend sein, das heißt die Ausführung muss von einem konsistenten Zustand in den anderen führen
- Isolation (isolation): Transaktion kann auch isoliert von den anderen durchgeführt werden
- Dauerhaftigkeit (durability): Transaktion führt zu dauerhaften Änderungen
Was ist das besondere an den Geräten, diw wir Computer nennen und was macht diese Besonderheit möglich?
Die universelle Einsetzbarkeit. Möglich durch Trennung von Hardware und Software. (Software kann auf Einsatz angepasst werden)
Computer können alles mögliche Steuern (Kernkraftwerke, Smartphones oder einfach nur einen Text verwalten)
Betrachtungsgegenstände der Informatik sind "meist immateriell". Warum?
nur der Computer kann angefasst werden
andere "Gegenstände" wie Daten, Informationen Programme oder Modell kann man nicht direkt sehen oder anfassen
Zu welchem Fachgebiet gehört die Bioinformatik?
Hat sich als eigenständiges Gebiet aus der angewandten Informatik entwickelt
Was sind Daten?
Daten sind Informationen in einer für maschinelle Darstellung und Verarbeitung geeigneten Form.
Was ist ein Datenträger?
Beispiel aus Alltag und Welt der Computer
Jedes Medium auf dem etwas gespeichert werden kann.
z.B.: Blatt Papier, CD, Flashspeicher oder für binäre Daten Magnetspeicherplatten
Was ist der pragmatische Aspekt von Daten?
Wenn jemand Informationen aufnimmt tut er dies auf dem Hintergrund seines eigenen Wissens und Erfahrung. Der Empfänger richtet sein Verhalten aus.
Daten müssen in einem gewissen Zusammenhang interpretiert werden, damit daraus eindeutige Informationen werden können.
Toilettentür: Wie kann man ein Alphabet beschreiben, das die verschiedenen Zustände der Tür beinhaltet?
binäres Alphabet: offen geschlossen, frei besetzt, usw....
Filme auf Zelluloid: Um welche Art von Daten handelt es sich?
Analoge Daten; das Bild sind grafische Daten und der Ton akustische Daten
Ziele der Datenorganisation?
Logische Struktur und physische Speicherung der Daten so zu organisieren, dass das Suchen und Bearbeiten von Daten bei einem geringen Speicherplatzverbrauch schnell möglich ist.
Was sind unformatierte Daten?
Unformatierte Daten haben keine feste Form, sie bestehen aus einer fortlaufenden Folge von Zeichen. z.B. Text
Wie kann man sich die Verwaltung von Büchern mit Angaben zu Titel, Autor, Signatur, usw. in einem Bibliotheksverwaltungsystem vorstellen?
Die einzelnen Bücher werden in Datensätzen mit ihren Attributen abgelegt. Diese Datensätze werden zu einer Datei zusammengefasst und bilden mit annderen Dateien des Bibliothekverwaltungssystems eine Datenbank.
Wie hängen Bestands- und Bewegungsdaten miteinander zusammen?
Die Bewegungsdaten verändern die Bestandsdaten
Warum wird ein Rechner durch die mit ihm möglichen Maschinenworte charakterisiert?
Welche Wortlängen habe heutige PC´s?
Er wird durch das Maschinenwort charakterisiert, weil dieses als Einheit vom Rechner geführt und interpretiert wird. Somit wird durch das Maschinenwort auch die Verarbeitungsbreite der Daten angegeben.
Heutzutage sind 4 Bytes (32-Bit Rechner) oder 8 Bytes (64-Bit Rechner) üblich.
Warum ist bei der Benutzung von Computern eine Codierung von Daten erforderlich?
Eine Codierung wird benötigt, damit Ziffern, Buchstaben oder andere Zeichen in die für den Computer verständliche Binärzeichen umzuwandeln.
Wahrheitstafel NICHT (A ODER B)
Verknüpfung heißt NOR
Wahrheitstafel NICHT A UND (A ODER B)
Mit pixelorientierten Zeichenprogramm folgender Grafik erstellt. Das Dreieck soll vergrößert werden.
Ist dies möglich?
Nein, die Grafik kann nicht verändert werden. Es können zwar einzelne Bildpunkt noch bearbeitet werden, aber die gesamte Grafik ist eine Einheit.
Wäre die Grafik mit einem vektoriellen Zeichenprogramm erstell worden, wäre die Vergrößerung des Dreiecks kein Problem.
Mit welchen Beispielen lässt sich ein Computerprogramm vergleichen?
a) Opernprogramm
b) Einkaufsliste
c) Gebrauchsanleitung zum Auswechseln des Films in Ihrer Kamera
d) Formel zur Berechnung der Kreisfläche
e) Bastelanleitung
c) und e), weil sie Arbeitsanweisungen und Beschreibungen des zu verarbeitenden Materials enthalten.
Nennen Sie Bereiche, in denen besonders umfangreiche und komplexe Programme zur Aufgabenerfüllung erstellt werden müssen!
Programme der großen Internetfirmen
ERP-Software
Branchenspezifische Anwendungen
Wie kann man die Geräte der Computer Hardware grob einteilen?
Ergibt sich aus dem EVA-Prinzip:
Eingabegeräte, Geräte zur Verarbeitung (Zentraleinheit), Geräte zur Ausgabe
hinzukommen Geräte zur externen Speicherung von Daten und Netzanschlüsse
-
- 1 / 130
-
Flashcards
Warum ist ein dichter Index bei sehr großen Datenmengen nicht gut geeignet?
In einem dichten Index wird zu jedem Attributwert ein Verweis auf den entsprechenden Datensatz vorgenommen. Somit wird die Indextabelle ebenfalls sehr groß, was zu einer längeren Zugriffszeit führt.
Besser wäre ein dünn besetzter Index oder ein mehrstufiger Index
Was bedeutet direkte Speicherung nach dem Hash-Verfahren?
Direkte Speicherung bedeutet, dass man auf Datensätze, von welchen die Adresse bekannt ist, direkt zugreifen kann.
Mit hilfe des Hash-Verfahrens berechnet man rechnerische aus dem Suchbegriff die Adresse des Datensatzes.
Sie arbeiten mit einer Anwendung, bei der Sie die Daten ihrere Kunden anzeigen lassen können, schnell und oft auch im schnellen Wechsel.
Mit welchem Zugriffstyp von Datei wären diese gut aufgehoben?
Da man sich Daten von ganz bestimmten Kunde anzeigen lassen will, wäre ein Direktzugriff auf die Daten vorteilhaft. Allerdings ist der Nummernkreis der Kunden nicht konstant, wodurch eine Vorhersage über die Größe der Speicherkapazität schwierig ist.
Hier wäre eine indexsequenzielle Dateiorganisation besser, da sie einen Kompriss aus direktem Einstieg in die Datei mit sequenzieller Suche verbindet.
Was sind die drei Hauptaufgaben von Datenbanksystemen?
- redundanzfreie und integrierte Datenspeicherung (mit hilfe des Dateisystems)
- Unterstützung einfacher Auswertungen auf den gespeicherten Daten
- Unterstützung der Geschäftsprozesse des jeweiligen Anwendungsbereichs
Was bedeutet es wenn man sagt, dass die Datenbanken und Datenbankensysteme die Geschäftsprozesse des jeweiligen Anwendungsbereichs unterstützen?
Sie stellen zu allen Aspekten Geschäftstätigkeit Daten zur Verfügung, verwalten diese oder nehmen welche auf.
Die Datenbank stellt ein informationelles Abbild des Anwendungsbereichs/Geschäftstätigkeit dar.
Was bedeutet Datenintegrität innerhalb einer Datenbank?
Die gespeicherten Daten müssen physisch korrekt und inhaltlich richtig sein.
Richtigkeit wird durch die Datentypen und evtl. auch durch auf die Relationen gelegte Geschäftsregeln und die Einhaltung der referentiellen Integrität sichergestellt
Was meint der Begriff redundanzfreie Speicherung?
Es dürfen keine Einträge doppelt vorkommen
Beispielsweise darf bei zwei Bestellung von einer Person nicht jedes mal seine Adresse mit angegeben werden.
In welcher Sicht (Ebene der ANSI-SPARC - Architektur) können die Zugriffsberechtigungen festgelegt werden, die aussagen, welcher Benutzer auf welche Daten der Datenbank zugreifen darf?
In der externen Sicht
Wie ist eine ACID-Transaktionen definiert?
Es ist eine Transaktion, d.h. eine Folge von Aktionen auf einer Datenbank.
Sie ist konsitenzerhaltend, atomar, isoliert und erzielt eine persistente Wirkung (geschriebene Änderungen in der Datenbank müssen fortbestehen)
Welches sind die vier Eigenschaften einer Transaktion, die durch das Kürzel ACID ausgedrückt werden und wie werden sie definiert?
- Atomizität (atmocity): Transaktionen werden vollständig oder gar nicht ausgeführt
- Konsistenz (consistency): Transaktion muss konsistenzbewahrend sein, das heißt die Ausführung muss von einem konsistenten Zustand in den anderen führen
- Isolation (isolation): Transaktion kann auch isoliert von den anderen durchgeführt werden
- Dauerhaftigkeit (durability): Transaktion führt zu dauerhaften Änderungen
