Gruppe B Bitte tragen Sie SOFORT und LESERLICH Namen und Matrikelnr. ein, und legen Sie Ihren Studentenausweis bereit.

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1 Gruppe B Bitte tragen Sie SOFORT und LESERLICH Namen und Matrikelnr. ein, und legen Sie Ihren Studentenausweis bereit. PRÜFUNG AUS DATENMODELLIERUNG ( ) GRUPPE B MUSTERLÖSUNG Matrikelnr. Familienname Vorname Arbeitszeit: 60 Minuten. Lösen Sie die Aufgaben auf den vorgesehenen Blättern; Lösungen auf Zusatzblättern werden nicht gewertet. Viel Erfolg! Aufgabe 1: (6) a) Bestimmen Sie für die folgenden Relationenschemata (R, F 1 ) und (R, F 2 ) mit R = MNOPQRS, sämtliche Schlüssel. Abhängigkeiten Schlüssel F 1 = {MO NS, M OR, NO PQ, RS M } M, RS F 2 = {MO NPQ, SN PO, R SM, Q NRS} Q, MO, NR, OR, MNS b) Geben Sie für die folgenden Relationenschemata (R, F 1 ) und (R, F 2 ) mit R = ABCDEF GH, an, welche Normalformen sie erfüllen, indem Sie die richtigen Antworten ankreuzen. Achtung: pro korrekter Lösung: 1 Punkt, pro falscher Lösung -1 Punkt, pro nicht beantworteter Frage 0 Punkte, insgesamt mindestens 0 Punkte. Abhängigkeiten Schlüssel F 1 ={BEF DEG, EFH AC, DFG BH, E EB, B E} EF, BF, DFG keine Normalform 3NF & nicht BCNF BCNF & nicht 3NF 3NF & BCNF F 2 ={AC EG, DE CG, DF A, E DFG, FG BEH } E, FG, AC, CDF keine Normalform 3NF & nicht BCNF BCNF & nicht 3NF 3NF & BCNF

2 Aufgabe 2: (6) Gegeben sind die Relationen R(ABC ) mit 8 Tupeln, S(BC D) mit 4 Tupeln und T (C D) mit 9 Tupeln. Geben Sie die minimale bzw. maximale Größe (= Anzahl der Tupel) der durch die folgenden Ausdrücke entstehenden Relationen an: Ausdruck min. Ergebnisgröße max. Ergebnisgröße π BC (S) (π BC (R) π BC (S)) R (R ρ A D (S)) π B (σ B 4 (R)) σ B 4 (π B (ρ B D (T ))) Aufgabe 3: (4) Folgende Tabelle zeigt den aktuellen Datenbestand der Relation R=ABCDEF. Bestimmen Sie für die funktionalen Abhängigkeiten F 1 und F 2, ob diese in der aktuellen Ausprägung von R erfüllt oder verletzt werden. Weiters soll die FD F 3 von Ihnen so gewählt werden, dass sie in der aktuellen Ausprägung von R gilt. Beachten Sie dabei, dass F 3 nicht trivial sein darf, F 1 F 3 F 2 gilt, und dass F 3 nicht mittels Dekomposition aus F 1 oder F 2 abgeleitet werden darf! Betrachten Sie nun jede der drei FDs: Wird sie erfüllt, so geben Sie ein Tupel (a, b, c, d, e, f) an, durch dessen Hinzufügen die FD nicht mehr erfüllt wird. Wird die FD verletzt, so geben Sie ein Tupel (a, b, c, d, e, f) aus der Tabelle an, durch dessen Löschung die FD erfüllt wird. Achtung: Für F 1 und F 2 gibt es jeweils nur einen Punkt wenn sowohl die richtige Antwort angekreuzt wird, als auch ein richtiges Tupel angegeben wird. Ankreuzen alleine gibt keinen Punkt. Für F 3 gibt es jeweils einen Punkt wenn eine richtige FD und ein richtiges Tupel angegeben wird. Aktueller Datenbestand von R: A B C D E F Abhängigkeit F x ist erfüllt Tupel F 1 : DE AB ja nein z.b. (3, 2, 4, 1, 1, 8) F 2 : BC F ja nein z.b. (3, 4, 8, 0, 3, 2) F 3 : z.b.: A B.. ja nein z.b. (3, 2, 3, 4, 5, 6)

3 Aufgabe 4: (8) Führen Sie das folgende EER-Diagramm in ein Relationenmodell über. Vergessen Sie nicht, auch die Schlüssel zu kennzeichnen. Verwenden Sie möglichst wenig Relationen und beachten Sie, dass die Datenbank keine NULL-Werte erlaubt. c2 c1 c3 b (1,*) C (0,1) d E e1 (1,1) e2 a1 A F (1,1) i H h1 a2 a3 f1 (0,5) g h3 h2 g1 A ( C.c1, C.c2, a2, a3, a ) C ( c1, c2, c ) E ( e1, e ) d ( C.c1, C.c2, E.e ) F ( C.c1, C.c2, f ) H ( h1, h2, h3, F.c1, F.c ) g ( F.c1, F.c2, H.h2, H.h3, g ) ( )

4 Aufgabe 5: (5) Gegeben ist ein Relationenschema ABCDEFGH und die Menge F d von funktionalen Abhängigkeiten. Bestimmen Sie die kanonische Überdeckung. F d = {DH D, BE CG, ABE FGH, C DF, BD BH, AE D} F c = {BE CG, C DF, BD H, AE D} Aufgabe 6: (8) Als Sie am Ende des Semsters mit einigen KollegInnen zusammensitzen beschließen Sie, dass eine kleine Applikation, welche einen Überblick über die unterschiedlichen Algorithmen zur Lösung verschiedener Probleme bietet, eine praktische Sache wäre. Zu Ihrer großen Freude erhalten Sie die Aufgabe, die nötige Datenbank zu entwerfen. Zeichnen Sie aufgrund der vorliegenden Informationen ein EER-Diagramm. Verwenden Sie dabei die (min,max) Notation. Es sind keine NULL-Werte erlaubt, und Redundanzen sollen vermieden werden. Ein Problem besitzt einen eindeutigen Namen (NAME). Zu jedem Problem soll seine Beschreibung (BESCHREI- BUNG) sowie eine Referenz auf die wichtigste Literatur/Unterlagen zu dem Problem (REF) gespeichert werden. Außerdem soll für jedes Problem vermerkt werden, in welche anderen Probleme es überführt werden kann, sowie die Laufzeit (LAUFZEIT) für solch eine Übersetzung. Jeder Algorithmus ist eindeutig identifiziert durch das Problem das er löst gemeinsam mit seiner Bezeichnung (BEZ). Zusätzlich soll eine Beschreibung des Algorithmus in Pseudocode (PSEUDOCODE), sowie seine Laufzeit (LAUFZEIT) in der Datenbank vermerkt werden. Für den Fall, dass jemand eine Implementierung für einen der Algorithmen erstellt hat, sollen auch diese in der Datenbank verwaltet werden. Eine Implementierung eines Algorithmus ist wiederum eindeutig identifiziert durch den Algorithmus zusammen mit einem Spitznamen (SNAME) und der Versionsnummer (VERSION). Jede Implementierung ist in mindestens einer Programmiersprache erstellt. Eine Programmiersprache ist eindeutig identifiziert durch ihren Namen (NAME) gemeinsam mit einem Zusatz zum Namen (NZusatz). Für deklarative Programmiersprachen soll darüber hinaus gespeichert werden, in welcher LVA es mehr Informationen darüber gibt (LVA). Abschließend soll in der Datenbank gespeichert werden, welche Personen die Implementierungen erstellt haben, und bei wem man evtl. mehr Informationen zu einem Problem erhalten kann: Für jede Person soll sowohl die Matrikelnummer (MATRNR) als auch eine Adresse ( ) gespeichert werden, wobei nur die -Adresse eine Person eindeutig identifiziert. Zu jeder Implementierung soll nun vermerkt werden, welche Person(en) sie erstellt hat (haben). Dabei gilt es zu beachten, dass jede Implementierung von mindestens einer Person entwickelt wurde. Zusätzlich wird zu jedem Problem genau eine Person als ExpertIn zugewiesen.

5 Laufzeit Name reduziert MatrNr Beschreibung Ref Bez Pseudocode (1,1) Problem loest Algorithmus Laufzeit (1,1) experte_fuer von Person (1,*) erstellt (1,1) Implementierung SName Version (1,*) in Name LVA Deklarativ Programmiersprache NZusatz

6 Aufgabe 7: (8) Um die Ergebnisse einer Umfrage unter einer Gruppe Studierender zu verwalten wurden folgende Relationen angelegt (kursiv geschriebene Attribute kennzeichnen Fremdschlüssel, Unterstreichungen Primärschlüssel): Dauer(did, anzahl, einheit) Event(id, name, typ, did) Student(vorname, nachname, matrnr, nationalitaet) Bewertung(matrnr, id, stars) a) Gesucht ist eine Liste mit der id jener Studien (= Events vom Typ Studium ) die schon einmal eine Bewertung von mindestens 4 (Sternen) erhalten haben, und bereits von einem/einer Studierenden bewertet wurde die/der nicht aus Österreich (Nationalität: AUT ) kommt. Formulieren Sie die Anfrage in der relationalen Algebra. ( πid (σ typ= Studium stars 4 (Event Bewertung)) ) ( π id (σ nationalitaet AUT (Bewertung Student)) ) Formulieren Sie die Anfrage aus Beispiel a) im Domänenkalkül. {[id] n, did([id, n, Studium, did] Event mnr, s([mnr, id, s] Bewertung s 4 vn, nn, mnr, nat, s ([mnr, id, s ] Bewertung [vn, nn, mnr, nat] Student nat AUT )))))}

7 c) Gegeben sind die folgenden Ausprägungen für die Relationen. Event id name typ dauer 1 DM LVA 1 2 Computational Intelligence Studium 3 3 Osterferien Ferien 5 4 FMod LVA 1 5 Sommerferien Ferien 4 6 SQL-Test Prüfung 2 Student vorname nachname matrnr nationalitaet Croc O Dile AUS Han Riker AUT Un zu Frieden AUT James Columbo DEU Dauer did anzahl einheit 1 1 Semester 2 60 Minute 3 4 Semester 4 3 Monat 5 2 Woche Bewertung matrnr id stars Bestimmen Sie das Ergebnis der folgenden Anfrage q über diesen Relationen: ( ρdas einheit ( πeinheit ((Event σ stars 4 (Bewertung)) id=anzahl did=3 Dauer) )) π ist (σ vorname= Croc (ρ ist nat (Student))) wobei nat als Abkürzung für nationalitaet dient. q das Semester ist AUS Gesamtpunkte: 45