1 Informationsmodellierung mit dem Entity-Relationship-Modell

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1 Aufgabezettel 2 (Lösugsvorschläge) Gesamtpuktzahl 40 Iformatiosmodellierug mit dem Etity-Relatioship-Modell Ei ahegelegeer Tierpark möchte ei eues System zur Verwaltug der Tierpopulatioe eiführe, bei dem eie relatioale Datebak zum Eisatz kommt. Erfasse Sie die im Folgede beschriebee Iformatiosstrukture i eiem ER-Diagramm. Beziehe Sie sich dabei geau auf die gegebee Beschreibug, ohe weiteres Wisse zu möglicherweise ähliche Awedugsbereiche eifließe zu lasse. Markiere Sie i Ihrem Etwurf Primärschlüssel durch Uterstreichug ud otiere Sie die Abbildugstype i der Form :, :, :m. Verwede Sie ubedigt die aus der Vorlesug bekate Notatio. Beutze Sie möglichst weige Etitäte (Ausahme: Vererbug). [20 P.] Jede Gattug besitzt eie eideutige Bezeichug ud eie Beschreibugstext. Jede Tierart besitzt ebefalls eie eideutige Bezeichug ud eie mittlere Lebeserwartug. Währed jede Tierart ur eier Gattug agehört, ka eie Gattug beliebig viele Tierarte umfasse. Für jedes der im Tierpark lebede Tiere wird ei gespeichert, der ur i Kombiatio mit der dem Tier zugeordete Tierart global eideutig ist: Jedes Tier gehört ur eier Tierart a, zu jeder Tierart köe aber beliebig viele Tiere gehöre. Weiterhi werde die Verwadtschaftsbeziehuge zwische de Tiere erfasst, idem jedem Tier mehrere Elter sofer diese bekat sid ud beliebig viele Kider zugeordet werde. Für jede Käfig im Tierpark wird eie eideutige Käfigummer sowie seie Fläche gespeichert. Auch we i jedem Käfig beliebig viele Tiere lebe köe, ist jedes Tier i eiem Käfig zuhause. Jeder Tierpfleger besitzt eie eideutige Sozialversicherugsummer, eie Vor- sowie eie Nachame ud ist jeweils für mehrere Käfige zustädig. Für jede Käfig ist höchstes ei Tierpfleger zustädig. Es werde auch Tätigkeite i der Datebak gespeichert, die jeweils über ihre Tätigkeitsummer eideutig idetifiziert werde köe ud darüber hiaus eie Dauer ud eie Beschreibug besitze. Es wird weiterhi erfasst, welche Tätigkeit vo welchem Pfleger a welchem Tier zuletzt vorgeomme wurde. Für jede Pflegevorgag wird dabei ei Datum gespeichert. Tiere ud Pfleger köe jeweils a beliebig viele Pflegevorgäge teilehme. Tätigkeite köe Teil beliebig vieler Pflegevorgäge sei.

2 Aufgabezettel 2 (Lösugsvorschläge) Gesamtpuktzahl 40 Bez Gattug Beschr gehört_zu Bez Lebesdauer Tierart gehört_zu Tier lebt_i Elterteil Kid m Kid_vo Datum KNr Käfig verpflegt Fläche zustädig SVNr m o Vorame Pfleger Tätigkeit Nachame TNr Dauer Beschr 2

3 Aufgabezettel 2 (Lösugsvorschläge) Gesamtpuktzahl 40 2 Iformatiosmodellierug: Beschreibug vo ER-Modelle Beschreibe Sie die Iformatioe, die durch die ute dargestellte ER-Diagramme modelliert sid, möglichst präzise ud vollstädig ud beatworte Sie die Frage. Das folgede Beispiel veraschaulicht, wie die Leserichtug der Abbildugstype ud Kardiialitätsrestriktioe zu iterpretiere ist: [2 P.] Schüler [2; 2] belegt [0; ] Leistugskurs Titel Ei Schüler hat eie eideutige ud belegt geau 2 Leistugskurse. Ei Leistugskurs hat eie eideutige Titel ud ka vo Schüler belegt werde. a) i) Beschreibe Sie die Iformatioe, die durch das ute dargestellte ER-Diagramm modelliert sid. [5 P.] Zuhörer [0; ] Witz erzähle Poite Vorame Nachame Perso [; ] Erzähler Jede Perso hat eie Vorame ud eie Nachame, dere Kombiatio eideutig ist. Jede Perso ka ei Zuhörer oder ei Erzähler sei. Ei Erzähler muss midestes eie Witz erzähle ud ka beliebig viele Witze erzähle. Eiem Zuhörer köe beliebig viele Witze erzählt werde. We ei Witz erzählt wird, sid immer geau ei Erzähler ud geau ei Zuhörer beteiligt, wobei es mehrere Poite gebe ka. 3

4 Aufgabezettel 2 (Lösugsvorschläge) Gesamtpuktzahl 40 ii) Wie viele Witze ka ei Erzähler eiem gaz bestimmte Zuhörer miimal ud maximal erzähle? [ P.] Ei kokreter Erzähler ka ur eimal über die Relatio Witz erzähle mit eiem kokrete Zuhörer i Verbidug stehe ud ihm somit auch ur miimal keie oder maximal eie Witz erzähle. iii) Das folgede ER-Diagramm wurde um eie Etitätetyp für Witz erweitert. Was lässt sich durch die abgebildete Erweiterug darstelle, was zuvor icht dargestellt werde kote? [4 P.] Poite Zuhörer [0; ] Witz erzähle [0; ] Witz Ihalt Vorame Perso [; ] Erzähler Beispielhaft eiige Möglichkeite: Eizele Witze köe u idetifiziert werde: Es wird modelliert, wer wem welche Witz erzählt, ud icht ur, wer wem (irged-)eie Witz erzählt. Es ka Witze gebe, die och icht erzählt wurde. Der eies Witzes wird u abgebildet. Der Ihalt eies Witzes wird u abgebildet. Ei Erzähler ka mehrere Leute deselbe Witz erzähle. Ei Erzähler ka dem selbe Zuhörer mehrere (verschiedee) Witze erzähle. 4

5 Aufgabezettel 2 (Lösugsvorschläge) Gesamtpuktzahl 40 b) Beschreibe Sie die Iformatioe, die durch das ute dargestellte ER-Diagramm modelliert sid. [2 P.] Straße gelege i Haus Hausummer [0; ] [; ] Eie Straße hat eie eideutige. I eier Straße köe beliebig viele Häuser liege. Ei Haus liegt i geau eier Straße. Jedes Haus hat eie Hausummer, die für die jeweilige Straße eideutig ist. Haus ist somit ei schwacher Etitätetyp, der vom Etitätetyp Straße abhägt. 3 Schlüsselkadidate Betrachte Sie folgede Tabelle, die Date über Studierede eier Uiversität ethält: [8 P.] Vorame Nachame Geb.-Dat. Straße Haus-Nr PLZ Ort Telefor.. Fach 2. Fach Karl Schulz A-Str. 6 Aheim / 4598 If ET Paula Meier B-Str Bheim / If Math Has Weiß H-Str Ebach 0875 / If Phys Frak Brau A-Str. Aheim / 4368 If ET Frida Müller E-Str Fbach 028 / If Reli Amelie Brau D-Str Cfeld 0365 / If Phys a) Aus der Vorlesug ist bekat, dass ei Schlüsselkadidat eideutig ud miimal sei muss. Erläuter Sie diese beide Eigeschafte ahad der sechs i der obige Tabelle aufgelistete Etitäte. Nee Sie zudem eiige Attribute (bzw. Attributskombiatioe), welche im gegebee Kotext eie Schlüsselkadidate darstelle. Begrüde Sie, warum es sich bei der Attributkombiatio (Vorame, Nachame) um keie Schlüsselkadidat hadelt. [5 P.] (i.) Eideutigkeit: Ei Schlüsselkadidat idetifiziert eie Etität ierhalb der Etitäte-Mege eies Etitäte-Types eideutig. Dies soll verhider, dass zwei oder mehrere Etitäte eier Ausprägugsmege mit demselbe Schlüssel existiere. Ei Schlüsselkadidat ka dabei aus eiem eizele oder aus mehrere Attribute bestehe. Für de Fall, dass es sich um eie Kombiatio vo Attribute hadelt, muss die Kombiatio i Hiblick auf die i ihr ethaltee Werte für die betrachtete Ausprägugsmege eideutig sei. 5

6 Aufgabezettel 2 (Lösugsvorschläge) Gesamtpuktzahl 40 (ii.) Miimalität: Ei Schlüsselkadidat ist miimal (irreduzibel). Dies bedeutet, dass alle a eiem Schlüsselkadidate beteiligte Attribute auch tatsächlich beötigt werde, um eie Etität eideutig zu idetifiziere. Auch hierbei kommt es auf die betrachtete Ausprägugsmege a. Bei der obe agegebee Tabelle sid zum Beispiel sowohl Vorame, Geburtsdatum als auch Telefoummer Schlüsselkadidate, da jedes Attribut für die betrachtete Ausprägugsmege (Ausschitt) eideutig ist. Ei Beispiel für eie Schlüsselkadidate, welcher sich aus eier Kombiatio vo Attribute zusammesetzt, ist uter aderem Nachame ud Ort. Diese sid zwar jeweils eizel betrachtet icht eideutig (bei Nachame existiere zwei Etitäte mit dem Wert Brau, bei Ort gibt es zwei Mal Aheim ), zusammegesetzt idetifiziert die Kombiatio jedoch jede Etität der betrachtete Ausprägugsmege eideutig. Die Kombiatio aus Vorame ud Nachame wäre higege kei Schlüsselkadidat, da (bei diese Date!) bereits das Attribut Vorame allei Eideutigkeit gewährleiste würde (Verstoß gege die Eigeschaft der Miimalität). b) Werde icht ur die sechs explizit aufgeführte Studierede soder eie Mege vo Studete im Allgemeie betrachtet, da gestaltet sich die Idetifikatio vo Schlüsselkadidate eher schwierig. Diskutiere Sie die Ursache hierfür ahad vo Beispiele. Welche Lösugsmöglichkeit bietet sich a? [3 P.] Die Mege der Studierede eier Uiversität variert im Laufe der Zeit (alte Studete werde exmatrikuliert ud eue Studete werde immatrikuliert). Aufgrud eier eimalige Aalyse über die Eideutigkeit ud Miimalität vo Attributkombiatioe bzgl. eier gegebee Datemege köe i diesem Fall demach keie große Schlussfolgeruge getroffe werde. Im allgemeie ka icht abgesehe werde, welche Schlüsselkadidate ach dem Eifüge euer Etitäte bestehe bleibe. Eie Kombiatio mehrerer Attribute würde lediglich die Wahrscheilichkeit miimiere, dass die Eideutigkeit durch das Eifüge vo eue Etitäte icht mehr gewährleistet ist. Selbst die Kombiatio aller Attribute köte i diesem Fall keie sichere Eideutigkeit gewährleiste. Als Lösugsmöglichkeit bietet sich die Eiführug eies küstliche Primärschlüssels a, desse Eideutigkeit auch bei eier Erweiterug der Datemege sichergestellt werde ka. Dies vermeidet uötige Äderugsaufwad beim Eifüge euer Datesätze. Ei passeder küstlicher Schlüssel für de dargestellte Awedugskotext wäre zum Beispiel die Eiführug eier eideutige Matrikelummer. Hiweis zur Lösug: Küstlich erzeugte Schlüssel sid häufig icht represetativ ud existiere zumeist ur ierhalb der Datebak. Sie sollte daher ur verwedet werde, we es icht aders möglich ist. 6