Klausur vom 14.05.2002 - Torsten E. Neck

Forschungszentrum Karlsruhe
Technik und Umwelt
Fortbildungszentrum für Technik
und Umwelt
Direktor: Dr. Klaus Körting
Name:
________________________________
Matrikelnummer:
Datum: 14.05.2002
Bearbeiter/-in: Dipl.-Inform. Torsten E. Neck
Telefon: 07247 / 82-4421
Telefax: 07247 / 82-7421
E-Mail:
torsten.neck@ftu.fzk.de
________________________________
Klausur „Datenbanken I und II“ – Frühjahr 2002
Berufsakademie – Staatliche Studienakademie – Karlsruhe
Fachrichtung Informationstechnik — Kurs TIT00G3
Hinweise zur Durchführung der Klausur:
Bitte tragen Sie zuerst Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer ein.
Legen Sie Ihren Studentenausweis bereit, wir werden die Ausweise während der Klausur
durchsehen.
Die Bearbeitungszeit für die Klausur beträgt 90 Minuten.
In der Klausur können Sie maximal 100 Punkte erreichen, für das Bestehen sind 50 Punkte
hinreichend.
Es sind keine Hilfsmittel (Bücher, Manuskripten, eigene Aufzeichnungen etc.) zugelassen.
Die Verwendung von Mobilfunktelefonen während der Klausur ist untersagt, bitte sorgen
Sie auch dafür, dass durch Ihr Mobiltelefon Ihre Kommilitonen nicht in Ihrer Konzentration
gestört werden.
Tragen Sie soweit möglich Ihre Lösung in den auf den Aufgabenblättern vorgesehenen
freien Raum ein. Reicht der Platz für Ihre Ausführungen nicht aus, so verwenden Sie zunächst
die Rückseiten der Aufgabenblätter und kennzeichnen Sie deutlich, zu welcher
Aufgabe die Lösung gehört. Reicht dieser Platz im Falle noch nicht aus, können Sie von
der Aufsicht weitere Blätter erhalten.
Auf jedem Lösungsblatt schreiben Sie bitte auf der Vorderseite in die obere, rechte Ecke
Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer; nicht namentlich gekennzeichnete Lösungsblätter
können nicht in die Bewertung eingehen!
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Technik und Umwelt
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
D-76344 Eggenstein-Leopoldshafen
Telefon 07247 / 82-0, Telefax 07247 / 82 5070
Postanschrift: Postfach 3640, D-76021 Karlsruhe
Stadtadresse: Weberstraße 5, D-76133 Karlsruhe

Matrikel-Nr.: _______________
Name: ______________________
Aufgabe 1:
(10 Punkte)
Datenhaltungsfunktionen: Kreuzen Sie die Datenhaltungsfunktionen in der nachstehenden Liste an:
Daten entgegennehmen
Daten formatieren
Daten sortieren
Datenbestände verwalten
Daten abspeichern
Daten löschen
Daten auf Band sichern
Daten auswählen
Daten bereitstellen
Daten wieder auffinden
Aufgabe 2:
(4 Punkte)
Grundbegriffe: Kreuzen Sie die richtigen Aussagen in nachfolgender Aufstellung an:
Datenhaltungssysteme müssen sich mit dem Inhalt/der Bedeutung der Daten auseinandersetzen.
Datenhaltungssysteme dürfen sich mit dem Inhalt/der Bedeutung der Daten nicht befassen.
Eine Miniwelt betrachtet nur die Aspekte der Sachverhalte und Gegenstände, die für die vorgesehene
Verwendung von Bedeutung sind.
Eine Miniwelt muss alle Aspekte der betrachteten Sachverhalte und Gegenstände wiedergeben.
Aufgabe 3:
(4 Punkte)
Zentrale Eigenschaften: Kreuzen Sie die richtigen Aussagen in nachfolgender Aufstellung an:
Das Postulat der Kongruenz besagt, dass eine Datenbasis zu jedem Zeitpunkt ein Abbild einer
gegebenen Miniwelt sein muss.
Kongruenz kann jederzeit durch Einsatz eines Datenhaltungssystems gesichert werden.
Bei rein Sensor basierter Datenmanipulation kann Kongruenz stets gesichert werden.
Beobachtungs- und Eingabefehler des menschlichen Dienstnehmers eines Datenhaltungssystems
verhindern die Durchsetzung des Postulats der Kongruenz.
Aufgabe 4:
(6 Punkte)
Zentrale Eigenschaften: Welche der folgenden Aussagen sind richtig?
Eine Datenbasis muss zu jedem Zeitpunkt den Konsistenzregeln für ein Modell einer gegebenen
Miniwelt folgen.
Ein Datenhaltungssystem gewährleistet Konsistenz, wenn seine Dienstfunktionen stets einen konsistenten
Zustand seiner Datenbasis wieder in einen konsistenten Zustand überführen.
Ein Datenhaltungssystem gewährleistet Konsistenz, wenn seine Dienstfunktionen stets einen kongruenten
Zustand seiner Datenbasis in einen konsistenten Zustand überführen.
Eine Datenbasis ist kongruent, wenn sie konsistent ist.
Eine Datenbasis ist konsistent, wenn sie kongruent ist.
Eine Datenbasis muss zu jedem Zeitpunkt den tatsächlichen Zustand einer gegebenen Miniwelt
widerspiegeln.
F:\Dokumente und Einstellungen\neck3\Eigene Dateien\Klausur-BA-Datenbanken-020514.doc Seite 2 von 7

Matrikel-Nr.: _______________
Name: ______________________
Aufgabe 5:
(10 Punkte)
Konsistenz — Klassen von Konsistenzregeln. Kreuzen Sie die richtigen Aussagen an:
Durch Strukturierungsregelen wird sichergestellt, dass nur vollständige Datensätze in die Datenbasis
aufgenommen werden.
Strukturierungsregeln sind stets von generischer Natur.
Strukturierungsregeln sind unabhängig vom gewählten logischen Datenmodell.
Sortenregeln legen die möglichen Ausprägungen eines logischen Schemas fest.
Domänenfestlegungen sind Teil der Sortenregeln
Konsistenzbedingungen erfassen nur die Gesetzmäßigkeiten der Datenbasis, die nicht durch
Sortenregeln gesichert werden können.
Mit Konsistenzbedingungen können Gesetzmäßigkeiten der Datenbasis erfasst werden, die über
die in Sortenregeln gesicherten Gesetzmäßigkeiten hinausgehen.
Die Abbildung einer Gesetzmäßigkeit als Konsistenzbedingung ist der Abbildung als Sortenregel
vorzuziehen.
Einhaltung von Konsistenzbedingungen kann auch im fehlerfreien Betrieb durch ein
Datenhaltungssystem nicht immer sichergestellt werden.
Einhaltung von Sortenregeln kann auch im fehlerfreien Betrieb durch ein Datenhaltungssystem
nicht immer sicher gestellt werden.
Aufgabe 6:
Transaktionsprozeduren: Welche der folgenden Aussagen sind richtig?
Transaktionsprozeduren spiegeln die komplexen Vorgänge in der Miniwelt wider.
(6 Punkte)
Während des Ablaufs einer Transaktionsprozedur kann es zu inkonsistenten Zuständen der Datenbasis
kommen.
Konsistenz kann zu jedem Zeitpunkt des Ablaufs einer Transaktionsprozedur gewährleistet
werden.
Durch Sortenregeln gesicherte Schemakonsistenz kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt beim Ablauf
einer Transaktionsprozedur gesichert werden.
Durch Sortenregelen gesicherte Schemakonsistenz kann im Zuge des Ablaufs einer Transaktionsprozedur
nach jeder Datenbasistransaktion innerhalb der Transaktionsprozedur gesichert werden.
Die Definition von Transaktionsprozeduren ist äquivalent zur Festlegung von Konsistenzbedingungen.
Aufgabe 7:
(2 Punkte)
Persistenz: Welche der folgenden Aussagen ist/sind richtig?
Das Postulat der Persistenz besagt, dass in einem Datenhaltungssystem keine Daten
unwiederbringlich gelöscht werden können.
Das Postulat der Persistenz besagt, dass in einem Datenhaltungssystem auch bei auftretenden
Störungen ein konsistenter Zustand der Datenbasis erreicht werden muss.
F:\Dokumente und Einstellungen\neck3\Eigene Dateien\Klausur-BA-Datenbanken-020514.doc Seite 3 von 7

Matrikel-Nr.: _______________
Name: ______________________
Aufgabe 8:
(8 Punkte)
Tabellenmodell:
Erstellen Sie ein Datenbasisschema vom Typ Universitätsdatenbasis im Tabellen-Datenmodell. Die zu
beschreibende Universitäts-Miniwelt beinhaltet Studenten mit Name, Adresse, Matrikelnummer und
Studienfach, Professoren mit Name, Fakultät und Fachgebiet, Mitarbeiter mit Name, Chef und
Zimmernummer, Veranstaltungen mit Veranstaltungstyp, Veranstaltungsname, Veranstaltungsnummer,
Dozent und Hörsaal. Erstellen Sie zu Ihrem Datenbasisschema eine Datenbasis mit wenigen
Beispieldaten.
F:\Dokumente und Einstellungen\neck3\Eigene Dateien\Klausur-BA-Datenbanken-020514.doc Seite 4 von 7

Matrikel-Nr.: _______________
Name: ______________________
Aufgabe 9:
(6 Punkte)
Relationenmodell: Kreuzen Sie die zutreffenden der nachstehenden Aussagen n:
Ein relationales Schema ist im allgemeinen dann von hoher Güte, wenn es ein Maximum an
Gesetzmäßigkeiten der Miniwelt mittels Schemakonsistenz erfasst.
Ein relationales Schema ist im allgemeinen dann von hoher Güte, wenn die in ihm enthaltenen
Relationen jeweils nur so wenig wie möglich Spalten haben.
Ein relationales Schema ist im allgemeinen dann von hoher Güte, wenn die in ihm enthaltenen
Relationen jeweils so viel wie möglich Spalten haben.
Das relationale Modell bietet im Zusammenhang mit funktionalen und mehrwertigen Abhängigkeiten
die Grundlage, Zusammenhänge der Diskurswelt formal zu beschreiben.
Das Gegenstands-Beziehungs-Modell wird häufig als Grundlage von Datenbankimplementierungen
verwendet, weil seine Operatoren ein einfaches Ein- und Ausfügen von Daten zulassen.
Ein semantisches Datenmodell zeichnet sich gegenüber einem logischen Datenmodell dadurch
aus, dass ihm die Operatoren zum Einfügen und Löschen von Daten fehlen.
Aufgabe 10:
(10 Punkte)
Relationenkalkül: Geben Sie in der Signatur der Relationenalgebra folgende Abfragen auf die
Universitätsdatenbasis wieder:
(a) Geben Sie eine Liste aller Fachgebiete der Professoren aus.
(b) Geben Sie eine Liste aller Veranstaltungstypen aus.
(c) Zeigen Sie die Namen und Matrikelnummern aller Studenten im Studienfach „Informatik“ an.
(d) Geben Sie eine Liste aller Professoren und der von ihnen gehaltenen Vorlesungen aus, mit Name
und Fakultät des Professors und Veranstaltungsname und Veranstaltungsnummer der
Veranstaltung.
F:\Dokumente und Einstellungen\neck3\Eigene Dateien\Klausur-BA-Datenbanken-020514.doc Seite 5 von 7

Matrikel-Nr.: _______________
Name: ______________________
Aufgabe 11:
(25 Punkte)
Tabellenbeziehungen: Analysieren Sie die Beziehungen der in Aufgabe 8 erstellten
Universitätsdatenbasis. Stellen Sie die Miniwelt dazu in einem Gegenstands-Beziehungs-Modell mit
entsprechenden Angaben der Minimal- und Maximalkardinalitäten dar. Machen Sie dabei die
folgenden einschränkenden Annahmen:
Studenten hören beliebig viele Veranstaltungen
Eine Veranstaltung muss mindestens fünf Hörer haben
Nur Professoren halten Veranstaltungen ab
Jeder Professor muss wenigstens eine Veranstaltung abhalten
Eine Veranstaltung wird nur von einem Professor gehalten.
Ein Mitarbeiter hat genau einen Professor zum Chef.
Mitarbeiter haben eventuell mehrere Studenten als HiWis
Professoren haben keine HiWis
Kein Student wird gezwungen, HiWi-Tätigkeiten zu verrichten
Studenten können mehrere HiWi-Jobs haben
Jeder Student hat einen Professor, der ihn betreut
Jeder Professor muss mindestens einen Studenten betreuen
F:\Dokumente und Einstellungen\neck3\Eigene Dateien\Klausur-BA-Datenbanken-020514.doc Seite 6 von 7

Matrikel-Nr.: _______________
Name: ______________________
Aufgabe 12:
(8 Punkte)
SQL: Setzen Sie die Anfragen auf die Universitätsdatenbasis aus Aufgabe 10 in SQL um:
(a) Geben Sie eine Liste aller Fachgebiete der Professoren aus.
(b) Geben Sie eine Liste aller Veranstaltungstypen aus.
(c) Zeigen Sie die Namen und Matrikelnummern aller Studenten im Studienfach „Informatik“ an.
(d) Geben Sie eine Liste aller Professoren und der von ihnen gehaltenen Vorlesungen aus, mit Name
und Fakultät des Professors und Veranstaltungsname und Veranstaltungsnummer der
Veranstaltung.
Aufgabe 13:
Ich wünsche Ihnen viel Erfolg bei der Bearbeitung der Aufgaben.
(1 Punkt)
(Erreichbare Summe: 100 Punkte)
F:\Dokumente und Einstellungen\neck3\Eigene Dateien\Klausur-BA-Datenbanken-020514.doc Seite 7 von 7