BERGISCHE UNIVERSITÄT WUPPERTAL FB B: SCHUMPETER SCHOOL OF BUSINESS AND ECONOMICS

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1 Name: Vorname: Matrikel-Nr.: BERGISCHE UNIVERSITÄT WUPPERTAL FB B: SCHUMPETER SCHOOL OF BUSINESS AND ECONOMICS Prüfungsgebiet: MWiWi 1.6 Logistik- und Informationsmanagement Wirtschaftsinformatik Modul II Vertiefungen (PO 2004/2006) Tag der Prüfung: Name des Prüfers: Prof. Dr. Stefan Bock Erlaubte Hilfsmittel: keine Bearbeiten Sie 2 der 3 angegebenen Aufgabenblöcke! Sollten Sie mehr als zwei Aufgabenblöcke bearbeiten, werden lediglich die Aufgabenblöcke A und B gewertet. Für Studierende der Master-Studiengänge ist der Aufgabenblock A verbindlich! Die Lösungen zu den Aufgaben sollen gegliedert und in vollständigen, zusammenhängenden Sätzen dargestellt werden und Rechnungen mit ihren Zwischenschritten nachvollziehbar sein. Die Darstellungsform und die Systematik der Gedankenführung gehen in die Bewertung ebenfalls ein. In Klammern ist für ede Aufgabe die Anzahl der maximal möglichen Punkte angegeben, die bei einer richtigen und vollständigen Bearbeitung erreicht werden können. Zudem entspricht die angegebene Punktezahl ungefähr der Dauer in Minuten, die Sie für die Lösung der eweiligen Aufgabe benötigen sollten. Die Antworten für ede Aufgabe können in Englisch oder Deutsch verfasst werden. Allerdings darf pro Aufgabe nur eine Sprache verwendet werden. Insgesamt können 90 Punkte erreicht werden. Für eine erfolgreiche Bearbeitung müssen wenigstens 45 Punkte erworben werden.

2 Aufgabenblock A: Logistikmanagement Bearbeiten Sie alle der folgenden 3 Aufgaben! (Insgesamt 45 Punkte) Aufgabe A.1: TSP und Erweiterungen (Insgesamt 25 Punkte) a) Berechnen Sie eine optimale Lösung für das durch die folgende Matrix gegebene LAP mit Hilfe der ungarischen Methode und geben Sie den errechneten Zielfunktionswert an: (7 Punkte) b) Interpretieren Sie die Lösung dieses LAP im Kontext des asymmetrischen TSP. Ist die errechnete Lösung zugleich eine zulässige und/oder optimale TSP-Lösung? (2 Punkte) c) Wir betrachten den Ansatz der Dynamischen Programmierung von Dumas et al. zur optimalen Bestimmung einer TSP-Tour unter Berücksichtigung von harten Zeitfensterrestriktionen. Dabei kommt in den Zwischenschritten die folgende Formel zum Einsatz: S N : t, with a t b : i, AiS F S,, t min F S, i, t c t ts t a tb i, i i, i i Zudem erfolgt die Berechnung des Gesamtergebnisses durch die Formel: in, A aitbi min min F N, i, t c t b t s in, n in, i Erklären Sie die Grundidee der beiden Formeln, indem Sie zunächst den zu berechnenden Funktionswert F(S,,t) definieren, danach die Idee der eweiligen Minimumberechnungen erläutern und schließlich aufzeigen, warum im letzten Schritt eine doppelte Minimumberechnung erfolgt und nicht (wie in den vorherigen Zwischenschritten) nur eine einzelne. (8 Punkte)

3 d) Wir betrachten das symmetrische TSP in der allgemeinen Form: N1 Minimiere Z x c i1 i1 i, i, unter den Nebenbedingungen: (1) 1,..., N : x x 2 (2) x x 2 (3) N is is, ks sk, i i, k, k x x n 1,..., N i i, k, k (4) The variable set x does not define a subcycle i, (5), 1,..., : 0,1 i N i x i, Erläutern Sie, wie die in der Vorlesung hergeleitete Lagrange Relaxation zur Ableitung der Held-Karp-Schranke entsteht. Zeigen Sie hierzu, welche Nebenbedingung oder Nebenbedingungen auf welche Weise relaxiert wird/werden und beschreiben Sie sowohl das neu entstehende Optimierungsproblem als auch ein hierfür anwendbares Lösungsverfahren. Begründen Sie zudem, wie und warum sich hieraus eine untere Schranke für das symmetrische TSP ableiten lässt. (8 Punkte) Aufgabe A.2: VRP und Erweiterungen (10 Punkte) Im Ansatz von Taillard et. al. (1997) für das VRPSTW werden sowohl eine Tabuliste als auch ein Adaptive Memory verwendet. Was wird in diesen Komponenten gespeichert? In welchem Kontext und zu welchem Zweck werden sie eweils eingesetzt? Aufgabe A.3: Allgemeine Thesen (Insgesamt 10 Punkte) Nehmen Sie zu den folgenden Thesen begründet Stellung. Eine auf richtig oder falsch reduzierte Antwort erhält keine Punkte. a) Wir betrachten eine beliebige dual zulässige Lösung des Linear Assignment Problems (LAP). Diese ist immer eine untere Schranke für den Zielfunktionswert einer optimalen Rundtour für das zugehörige TSP. (5 Punkte) b) Im Rahmen des Branch & Bound Verfahrens von Little et. al. für das asymmetrische TSP bestimmt in edem Verzweigungsschritt der maximale Wert der Matrix K die Branchingvariable. Dies ist gleichzeitig auch immer der Wert, um den die eingesetzte Lower Bound in einem der folgenden Kindknoten ansteigt, und zwar in demenigen, der die Benutzung der mit der Branchingvariable assoziierten Kante verbietet. (5 Punkte)

4 Aufgabenblock B: Komplexe Datenbanksysteme (Advanced Database Systems) Bearbeiten Sie 3 der folgenden 4 gleich gewichteten Aufgaben! (Insgesamt 45 Punkte) Bei Bearbeitung von mehr als 3 Aufgaben wird die Aufgabe B.1 nicht gewertet. Aufgabe B.1 Internal Level: a) Was verstehen Sie unter Data Clustering? (4 Punkte) b) Erläutern Sie detailliert die Funktionsweise der hierarchischen Kompression (Intra-/Inter- File Compression) anhand selbst gewählter Beispiele. Welcher Zusammenhang besteht zwischen Clustering und Compression? (11 Punkte) Aufgabe B.2 Internal Level: Beantworten Sie die folgenden zwei Teilaufgaben zum Transrelationalen Modell zur Speicherung von Daten in Datenbanksystemen: a) Ordnen Sie das Transrelationale Modell in die 3-Ebenen-Architektur für Datenbanksysteme ein und erläutern Sie seine Grundidee. (4 Punkte) b) Beschreiben Sie Aufbau und Funktion des Field Value Table, des Record Reconstruction Table sowie des Zig-Zag-Algorithmus. (11 Punkte) Aufgabe B.3 Big Data: a) Erläutern Sie den Begriff Big Data und geben Sie zwei Anwendungsbeispiele. (3 Punkte) b) Beschreiben Sie die Funktionsweise des verteilten Dateisystems HDFS der Big Data Lösung Hadoop mit seiner Architektur sowie seinem Replikationsmechanismus. Von welcher Annahme geht das HDFS grundsätzlich aus? (6 Punkte) c) Wie funktioniert das Verarbeitungsverfahren MapReduce? Erläutern Sie seine Funktionsweise anhand eines selbst gewählten Beispiels. (6 Punkte) Aufgabe B.4 Data Warehouse Systeme: (15 Punkte) Erläutern Sie das Grundkonstrukt des OnLine Analytical Processing (OLAP) sowie die auf diesem Grundkonstrukt aufbauenden Funktionen. Verwenden Sie nach Möglichkeit ein durchgehendes Beispiel für ihre Erläuterungen.

5 Aufgabenblock C: Proektmanagement Bearbeiten Sie 5 der folgenden 7 gleich gewichteten Aufgaben! (Insgesamt 45 Punkte) Bei Bearbeitung von mehr als 5 Aufgaben werden lediglich die ersten fünf Aufgaben gewertet. Aufgabe C.1: Was ist der Inhalt der Prozessgruppen im PMBoK? Aufgabe C.2: Was sind die Nachteile des Wasserfall-Modells? Aufgabe C.3: Stellen Sie Rollen in Scrum dar! Aufgabe C.4: Erklären Sie die Meilenstein-Trendanalyse! Aufgabe C.5: Erklären Sie die die Begriffe Systemkontext und Systemgrenze! Aufgabe C.6: Erklären Sie die Aufwandsschätzung mit Hilfe eines Planungs-Pokers! Aufgabe C.7: Welche Teildisziplinen gibt es im Konfigurationsmanagement?

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