Datenbank und Datenbankmanagementsystem unterscheiden
Tabellen, Datensätze und Attribute zuordnen
Primär- und Fremdschlüssel begründen
Redundanz sowie Chancen und Risiken von Massendaten erklären
Verständlich erklärt
Eine Datenbank ist ein strukturierter, dauerhaft gespeicherter Datenbestand. Das Datenbankmanagementsystem (DBMS) ist die Software, die diesen Bestand verwaltet, Abfragen ausführt und Regeln überwacht. Im relationalen Modell beschreibt eine Relation gleichartig aufgebaute Datensätze; in der Datenbank arbeiten wir dafür mit Tabellen. Eine Zeile ist ein Datensatz, eine Spalte steht für ein Attribut. Ein Datentyp legt den Wertebereich fest. Ein Kandidatenschlüssel identifiziert jeden Datensatz eindeutig und enthält kein dafür überflüssiges Attribut. Einer wird als Primärschlüssel (PK) ausgewählt: Seine Werte sind eindeutig und nicht NULL. Namen sind ohne zusätzliche Geschäftsregel häufig keine geeigneten Schlüssel. Ein Fremdschlüssel (FK) verweist auf einen Schlüssel einer anderen oder derselben Tabelle. Referenzielle Integrität verhindert Verweise auf nicht vorhandene Datensätze; NOT NULL kann zusätzlich eine verpflichtende Zuordnung verlangen. Redundanz entsteht, wenn dieselbe Tatsache unnötig mehrfach gespeichert wird. Eine Änderung nur einer Kopie erzeugt widersprüchliche Angaben; beim Löschen des letzten abhängigen Datensatzes kann auch die letzte Kopie einer anderen Information verschwinden. Große Datenbestände können wiederkehrende Nachfrage oder Engpässe zeigen. Ein Zusammenhang beweist jedoch noch keine Ursache. Verzerrte Stichproben können Gruppen falsch abbilden; aus verknüpften Orts- und Zeitdaten lassen sich unter Umständen Personen wiedererkennen. Weniger identifizierende Merkmale und zusammengefasste Auswertungen können Risiken verringern, ersetzen aber keine sorgfältige Prüfung.
Datenbank
DBMS
Relation
Datensatz
Attribut
Kandidatenschlüssel
Primärschlüssel
Fremdschlüssel
Datenintegrität
Massendaten
Beispiel
WORKSHOP
WorkshopID (PK) | Titel | Plaetze
31 | Datenlabor | 12
32 | Datenlabor | 18
ANMELDUNG
AnmeldungID (PK) | WorkshopID (FK)
801 | 31
802 | 31
Der Titel darf sich wiederholen; WorkshopID nicht.
WorkshopID 99 darf erst referenziert werden, wenn es
diesen Workshop gibt. Eine Auswertung je Monat kann
Nachfrage zeigen, ohne Teilnehmernamen anzuzeigen.
Typische Fehler
Die Verwaltungssoftware mit den gespeicherten Daten verwechseln
Einen zufällig eindeutigen Namen ohne Geschäftsregel zum Schlüssel erklären
Einen Fremdschlüssel mit einer immer eindeutigen Spalte verwechseln
Viele Daten automatisch für repräsentativ oder anonym halten
Kurz zusammengefasst
Tabellen ordnen Daten; Schlüssel verbinden sie zuverlässig. Gute Datenhaltung vermeidet widersprüchliche Kopien und betrachtet bei Auswertungen auch Datenqualität und Personenbezug.
Abi-Bezug
Begründe einen Schlüssel anhand der Geschäftsregeln. Benenne bei Massendaten einen konkreten Nutzen und ein konkretes Risiko des beschriebenen Einsatzes.
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BPE 6J11 Punkteleicht
Datenbestand und Verwaltungssoftware
Noch nicht begonnen
Aufgabenstellung
Ein Lernatelier speichert Workshops und Anmeldungen. Welche Aussage unterscheidet Datenbank und DBMS richtig?
Ausgabe bzw. Vorschau
Noch nicht ausgeführt.
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Trenne den gespeicherten Inhalt von der Software, die damit arbeitet.
Überlege, welche Komponente eine Abfrage ausführt und Integritätsregeln überprüft.
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Die Datenbank ist der gespeicherte, strukturierte Datenbestand. Das DBMS ist die Verwaltungssoftware; es verarbeitet Abfragen und überwacht Regeln.
BPE 6J11 Punkteleicht
Tabelle, Datensatz und Attribut
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Aufgabenstellung
WORKSHOP hat die Spalten WorkshopID, Titel und Plaetze. Eine Zeile lautet (31, Datenlabor, 12). Was ist in diesem Beispiel das Attribut?
Ausgabe bzw. Vorschau
Noch nicht ausgeführt.
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Ein Attribut beschreibt eine Eigenschaft gleichartiger Objekte.
Die vollständige Zeile enthält die Werte mehrerer Attribute für einen Workshop.
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Plaetze ist ein Attribut. 12 ist der konkrete Attributwert; die vollständige Zeile ist ein Datensatz.
BPE 6J12 Punktemittel
Kandidatenschlüssel begründen
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Aufgabenstellung
Für TEILNEHMER gilt verbindlich: TeilnehmerID wird eindeutig vergeben; EMail ist immer angegeben und darf bei keiner anderen Person vorkommen. Nachname und Geburtstag dürfen sich wiederholen. Welche Attribute sind jeweils allein Kandidatenschlüssel? Wähle alle richtigen Antworten.
Ausgabe bzw. Vorschau
Noch nicht ausgeführt.
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Ein Kandidatenschlüssel muss jeden Datensatz bei allen erlaubten Datenständen eindeutig bestimmen.
Hier sichern die Geschäftsregeln genau zwei einzelnen Attributen diese Eindeutigkeit zu.
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TeilnehmerID und EMail sind jeweils allein eindeutig und minimal. Nachname und Geburtstag sind es nach den ausdrücklich genannten Regeln nicht. Einer der beiden Kandidatenschlüssel kann als Primärschlüssel gewählt werden.
BPE 6J12 Punktemittel
Den Fremdschlüssel benennen
Noch nicht begonnen
Aufgabenstellung
Gegeben sind WORKSHOP(WorkshopID als PK, Titel) und ANMELDUNG(AnmeldungID als PK, WorkshopID als FK). Jede Anmeldung verweist damit auf ihren Workshop. Nenne nur den Namen des Fremdschlüsselattributs in ANMELDUNG.
Ausgabe bzw. Vorschau
Noch nicht ausgeführt.
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Gesucht ist das Attribut, das einen Datensatz der anderen Tabelle identifiziert.
AnmeldungID identifiziert die Anmeldung selbst; der Verweis hat denselben Namen wie der Workshop-Schlüssel.
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WorkshopID ist in ANMELDUNG der Fremdschlüssel und verweist auf WORKSHOP.WorkshopID. In WORKSHOP selbst ist WorkshopID der Primärschlüssel.
BPE 6J12 Punktemittel
Referenzielle Integrität anwenden
Noch nicht begonnen
Aufgabenstellung
WORKSHOP enthält nur die IDs 31 und 32. ANMELDUNG.WorkshopID ist ein überprüfter Fremdschlüssel auf WORKSHOP.WorkshopID. Was geschieht beim Einfügen einer Anmeldung mit WorkshopID 99, solange kein Workshop 99 vorhanden ist?
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Noch nicht ausgeführt.
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Der Fremdschlüssel verlangt einen vorhandenen Zielwert.
Er prüft die Zuordnung; er erfindet weder einen neuen Workshop noch einen Ersatzwert.
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Das Einfügen verletzt die referenzielle Integrität und wird abgewiesen. Zuerst müsste ein gültiger Workshop 99 angelegt oder eine tatsächlich passende vorhandene ID gewählt werden.
BPE 6J12 Punktemittel
Probleme redundanter Speicherung
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Aufgabenstellung
In jeder Anmeldung werden zusätzlich WorkshopTitel und der Name der Workshopleitung kopiert. Angaben über Workshops stehen ausschließlich in diesen Anmeldungszeilen. Welche Probleme können entstehen? Wähle alle richtigen Antworten.
Ausgabe bzw. Vorschau
Noch nicht ausgeführt.
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Eine Änderung müsste in allen Kopien derselben Tatsache ankommen.
Überlege, was von einem Workshop übrig bleibt, wenn seine letzte Anmeldungszeile gelöscht wird.
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Die erste Situation ist eine Änderungsanomalie, die zweite eine Löschanomalie. Eine eigene Workshop-Tabelle mit Verweisen aus ANMELDUNG speichert die Workshopangaben unabhängig von der Zahl der Anmeldungen.
BPE 6J12 Punktemittel
Massendaten: einen Nutzen begründen
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Aufgabenstellung
Ein Verkehrsverbund zählt über viele Monate Fahrgäste je Linie und Zeitfenster. Personenkennungen werden für die folgende Planung nicht benötigt. Welche Auswertung nutzt die Daten sinnvoll und bleibt in ihrer Aussage angemessen?
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Eine große Zahl von Beobachtungen kann wiederkehrende Muster sichtbar machen.
Ein erkanntes Muster unterstützt eine Planung; es beweist nicht automatisch eine Ursache oder eine Aussage über Einzelpersonen.
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Zusammengefasste Fahrgastzahlen können bei der bedarfsgerechten Planung helfen. Die Entscheidung sollte Datenqualität und weitere Einflüsse berücksichtigen. Ein statistischer Zusammenhang allein ist kein Kausalnachweis.
BPE 6J13 Punkteanspruchsvoll
Massendaten: Risiken erkennen
Noch nicht begonnen
Aufgabenstellung
Eine App sammelt genaue Aufenthaltsorte und Zeitpunkte. Nur ein Teil der Bevölkerung nutzt die App. Welche Risiken sind trotz eines großen Datenbestands möglich? Wähle alle richtigen Antworten.
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Mehrere scheinbar harmlose Merkmale können in Kombination identifizierend wirken.
Die Menge der Beobachtungen sagt noch nicht, welche Menschen überhaupt beobachtet wurden.
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Genaue Bewegungsmuster können eine Wiedererkennung ermöglichen. Eine nicht repräsentative Nutzergruppe kann außerdem verzerrte Ergebnisse liefern. Das bloße Entfernen von Namen und eine große Datenmenge schließen diese Risiken nicht aus.