Prüfungsfrage II Fach Informatik Thema "Datenbanken" im Schuljahr 2009/10

Letztmalig dran rumgefummelt: 12.05.10 06:50:54

	Der Komplex Datenbanken befasst sich mit den Fragen schneller, sowie widerspruchsfreier Verwaltung von Daten, wobei selbige Informationen darstellen, welche durch Zahlen codiert sind. Dazu können beliebige  technische Codierverfahren herangezogen werden - natürlicherweise werden der ASCII- bzw. zwischenzeitlich der UNICODE vielfach angewandt. Wird mir direkt oder indirekt die Möglichkeit gegeben, bestimmte Informationen aus verschiedenen Quellen zusammen zu führen, so lassen sich daraus logische Folgerungen ziehen.
	1. Das Thema 2. Die Aufgabe 3. Hilfsmittel 4. Erwartungsbild zum Teil I 5. Zusatzfragen 6. Referenzbild der Zusatzfragen 7. Verweisstruktur
	Informatikprüfung Aufgabe II SJ 2009/10 - Thema Datenbanken - das Logo inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-) Wissen für Fortgeschrittene der Informatik

1. Das Thema

	Datenbanken sollen heutzutage redundanzfrei, konsistent und logisch richtig sein. Das sollte auch nach Jahren der Nutzung noch der Fall sein. Zudem sollte die Datenbasis in der Lage sein, mit dem realen Umfeld, in welchem sie eingesetzt wird, mitzuwachsen

2. Die Aufgabe

	Computer sind aus einer Vielzahl von Teilen aufgebaut - wir nennen sie Hardware. Beschreibe die technische Funktion der folgenden PC-Bausteine kurz - der Link auf die angegebene Seite kann dabei nützlich sein:
	Fragekomplex I Teil 1 - Informatische Modelle - Datenbanksysteme Lehrplanbezug Anforderungsniveau Arbeitszeit Die nachfolgend angegebene, in sich konsistente Datenbasis soll mit entsprechend möglichen Relationen untersetzt werden! Entwerfen Sie dazu grafisch ein mögliches ERM und realisieren Sie dieses Modell mit dem DBMS Access! Datenbasis - grafische Abbildung der Original-Datenbestand (konsistent) Ausgangs-Grafik für das ERM Acces Datenbasis zum Download gegebenes Relationenmodell Anwenden informatischer Modellierung auf die Abbildung von Daten und Datenstrukturen Entity-Relationship-Modell Entity-Relationship-Diagramm relationales Modell, Relationenschema Datenbanksystem, Datenbasis, Datenbank-Management-System Aufgaben und Eigenschaften eines Datenbanksystems   II bis III 3  Punkte Vorbereitung maximal 10 Minuten Referieren maximal 5 Minuten
	Fragekomplex I Teil 2 - Datenbanksysteme SQL Lehrplanbezug Anforderungsniveau Arbeitszeit Von wie vielen Schülern werden AGs besucht? Wann besucht Fred Fleißig welche AG? Welche AG leitet Klaus Form? Welche Schüler besuchen AGs die montags 15:30 Uhr beginnen? Anwenden von Möglichkeiten der Auswertung einer Datenbasis Relationenalgebra als theoretische Grundlage Selektion, Projektion, Verbund Datenbanksprache zur praktischen Realisierung   formale Datenbanksprache I bis II 3 Punkte Vorbereitung maximal 5 Minuten Referieren maximal 5 Minuten
	Fragekomplex I Teil 3 - Datenbanksysteme Relationale Modelle Lehrplanbezug Anforderungsniveau Arbeitszeit Wo spielen Künstliche und zusammengesetzte Schlüssel eine Rolle? Wie können durch Nutzung des Datenbestandes Inkonsistenzen entstehen und wie kann man diese vermeiden? Welches ENTITY-Type wäre warum in einem hierarchischen DBMS wie FoxPro hier die Mastertable? Anwenden von Möglichkeiten der Auswertung einer Datenbasis Relationenalgebra als theoretische Grundlage Selektion, Projektion, Verbund Datenbanksprache zur praktischen Realisierung   formale Datenbanksprache II 2 Punkte Vorbereitung maximal 5 Minuten Referieren maximal 5 Minuten

3. Hilfsmittel

	Die Datenbasis ist in sich über das Datenbanken Management System ACCESS gegeben - daraus folgt, dass im Sinne der Aufgabenstellung nicht viel mehr als ACCESS selbst benötigt wird. Einzig zugelassenes Datenmittel ist die vorgegebene Grafik
	ACESS-Datei Corel-Vorlagendatei Acces Datenbasis zum Download gegebenes Relationenmodell

4. Erwartungsbild zum Teil I

	Da das Grundkonzept der Basis in sich konsistent und korrekt vorgegeben ist, sollte eine Zuordnung durch ein ERM schnell und relativ eindeutig möglich sein. Auch die Setzung der geforderten Attribute wie "Integriät" und Löschweitergabe kann unproblematisch erfolgen, wenn der entsprechende relationale Zusammenhang korrekt erfasst wird. Entscheidend ist, dass die Lösung Fehler im Detail enthalten kann, welche sich aber dann im Detail nicht fortsetzen!
	Fragekomplex I Teil 1 - Informatische Modelle - Datenbanksysteme Lehrplanbezug Anforderungsniveau Arbeitszeit Die nachfolgend angegebene, in sich konsistente Datenbasis soll mit entsprechend möglichen Relationen untersetzt werden! Entwerfen Sie dazu grafisch ein mögliches ERM und realisieren Sie dieses Modell mit dem DBMS Access! Anwenden informatischer Modellierung auf die Abbildung von Daten und Datenstrukturen Entity-Relationship-Modell Entity-Relationship-Diagramm relationales Modell, Relationenschema Datenbanksystem, Datenbasis, Datenbank-Management-System Aufgaben und Eigenschaften eines Datenbanksystems   II bis III 3 Punkte Zeitkalkulation: ca. 5 Minuten   Vorbereitung maximal 10 Minuten Referieren maximal 5 Minuten
	ERM DBMS mit Datenbasis AG Datenbasis AG im ACCESS-Format Relationales Modell komplette Datenbasis mit gesetzten Relationen komplette Datenbasis mit gesetzten Relationen
	Frage SQL-Entwicklung SQL-Anzeige ACCESS-SQL-System Von wie vielen Schülern werden AGs besucht? Acces-SQL Frage 1 Acces-SQL-View Frage 1 SELECT Count(BESUCHT.AG_NR) AS AnzahlvonAG_NR FROM SCHUELER INNER JOIN (AG INNER JOIN (BESUCHT INNER JOIN UNTERLAGEN ON BESUCHT.S_NUMMER = UNTERLAGEN.S_NUMMER) ON AG.AG_NR = BESUCHT.AG_NR) ON (SCHUELER.S_NUMMER = BESUCHT.S_NUMMER) AND (SCHUELER.S_NUMMER = UNTERLAGEN.S_NUMMER); Wann besucht Fred Fleißig welche AG? Acces-SQL Frage 2 Acces-SQL-View Frage 2 SELECT AG.BEZEICHNUNG, AG.TAG, AG.ZEIT FROM SCHUELER INNER JOIN (AG INNER JOIN (BESUCHT INNER JOIN UNTERLAGEN ON BESUCHT.S_NUMMER = UNTERLAGEN.S_NUMMER) ON AG.AG_NR = BESUCHT.AG_NR) ON (SCHUELER.S_NUMMER = BESUCHT.S_NUMMER) AND (SCHUELER.S_NUMMER = UNTERLAGEN.S_NUMMER) WHERE (((UNTERLAGEN.NAME)="Fleißig") AND ((UNTERLAGEN.VORNAME)="Fred")); Welche AG leitet Klaus Form? Acces-SQL Frage 3 Acces-SQL-View Frage 3 SELECT AG.BEZEICHNUNG FROM AG_LEITER INNER JOIN AG ON AG_LEITER.L_NUMMER = AG.L_NUMMER WHERE (((AG_LEITER.VORNAME)="Klaus") AND ((AG_LEITER.NAME)="Form")); Welche Schüler besuchen AGs die montags 15:30 Uhr beginnen? Acces-SQL Frage 4 Acces-SQL-View Frage 4 SELECT UNTERLAGEN.NAME, UNTERLAGEN.VORNAME FROM SCHUELER INNER JOIN (AG INNER JOIN (BESUCHT INNER JOIN UNTERLAGEN ON BESUCHT.S_NUMMER = UNTERLAGEN.S_NUMMER) ON AG.AG_NR = BESUCHT.AG_NR) ON (SCHUELER.S_NUMMER = BESUCHT.S_NUMMER) AND (SCHUELER.S_NUMMER = UNTERLAGEN.S_NUMMER) WHERE (((AG.TAG)="Montag") AND ((AG.ZEIT)=#12/30/1899 15:30:0#));
	3 Punkte Zeitkalkulation: ca. 5 Minuten
	Wo spielen Künstliche und zusammengesetzte Schlüssel eine Rolle? Künstliches Attribute sind keine natürlichen Merkmale der Objekte - sie werden zur einfacheren Handhabung der Keys vorteilhaft angewandt - Autokennzeichen sind zum Beispiel künstliche Merkmale Zusammengesetzte Schlüssel vermitteln zwischen zwei Entity-Types auf einer separaten EntityType mit eben diesen beiden Key-Attributen der beteiligten Tables Wie können durch Nutzung des Datenbestandes Inkonsistenzen entstehen und wie kann man diese vermeiden? Inkonsistenzen durch Nutzung sind immer ein Indiz für fehlerhafte ERM-Entwicklungen oder schlechte Worst-Cae-Planung in der Vorbereitung der Datenbasen sie entstehen entweder durch redundante Datenhaltung oder unzureichende Integritätsbedinungen im jeweiligen DBMS oder beides ;-) Welches ENTITY-Type wäre warum in einem hierarchischen DBMS wie FoxPro hier die Mastertable? die Schüler-Tabelle hat Beziehungen evtl. als Übergang durch andere Enitity-Types - aber alle können durch sie mit minimalen JOINS erreicht werden - sie wäre als Mastertable vorzuziehen
	2 Punkte Zeitkalkulation: ca. 5 Minuten

5. Zusatzfragen

	Hier nun soll ein vollkommen neuer Bereich aufgerollt werden - wir begeben uns in die Programmierungstechnik, den Bereich Datenbanken sowie Netzwerktechnik - also etwas zum Hauptthema vollkommen "Artfremden" in Bezug auf das Hauptthema.
	Fragekomplex II Teil 1  - Kommunikation in Netzwerken Lehrplanbezug Anforderungsniveau beschreiben Sie die Notwendigkeit der IP-Adresse zur Kommunikation und die Arbeitsweise eines DHCP-Servers! welche Rolle spielt in diesem Zusammenhang die MAC-ID? ermitteln Sie mit Ihnen geeignet erscheinenden Kommandos die aktuelle Netzwerkkonfiguration! Welche Rolle spielen in diesem Zusammenhang "Subnets"? Kennen wesentlicher Strukturen vernetzter Systeme Vernetzung und Kooperation in Wissenschaft und Gesellschaft Vor- und Nachteile von Vernetzung I bis II 3 Punkte
	Fragekomplex II Teil 2 - Sicherheit von Informationen Lehrplanbezug Anforderungsniveau Entschlüsseln Sie den nach dem zweizeiligen Gartenzaunchiffre vorliegenden Ciphertext: TASNS ALTPO AAOEI NLAFR AKNNI AMTOG HTOEM LSEFR MNNGA TEPOM NIDEL RSRNX Beachten Sie, dass der zugehörige Plaintext englisch verfasst ist! Sicherheit von Informationen klassische Verfahren: Cäsar-Chiffre, Vigenere-Verschlüsselung, Prinzip der Enigma II 2 Punkte
	Fragekomplex II Teil 3 - Informatische Modelle Lehrplanbezug Anforderungsniveau Führen Sie die binäre Subtraktion der Zahlen 10001000101B minus 10111011B aus! Anwenden auf informatische Problemstellungen Schrittfolge bei der Modellbildung Nutzen eines Modellierungswerkzeuges II 2 Punkte

6. Referenzbild der Zusatzfragen

	Für die gewählten Aufgaben müssen sich eindeutige Lösungen ergeben - ist dies nicht der Fall, so ist an einer der beteiligten Stellen fehlerhaft gearbeitet worden. Die Verfahren sind klar und die Keys werden bekannt gegeben.
	beschreiben Sie die Notwendigkeit der IP-Adresse zur Kommunikation und die Arbeitsweise eines DHCP-Servers! IP-Adressen stehen für eine konkrete Maschine und diesen deren eindeutiger Ansprache ein Dynamic-Host-Controll-Protocoll-Server verwaltet die IP-Adressen und teilt sie den jeweiligen Clients für ein Sitzung zu IP-Adressen können auch via DHCP reserviert werden, dann erhält der Client trotz dynamischer Arbeit immer die gleich IP-Adresse welche Rolle spielt in diesem Zusammenhang die MAC-ID? IP-Adressen sind nicht eindeutig - mehrere Maschinen weltweit können eine gleiche IP-Adresse haben Media Access-Controll-ID's machen Clients eindeutig in der Zuordnung ermitteln Sie mit Ihnen geeignet erscheinenden Kommandos die aktuelle Netzwerkkonfiguration! netstat ipconfig /all Welche Rolle spielen in diesem Zusammenhang "Subnets"? Subnets verkleinern bei einer großen Zahl von Clients das Broadcast-Aufkommen, welches einen erheblichen Anteil des Traffics auf einem Netz ausmacht
	3 Punkte Zeitkalkulation: ca. 5 Minuten
	Gegebener Text: "That’s one small step for a man, one giant leap for mankind" Neil Armstrong THATSONESMALLSTEPFORAMANONEGIANTLEAPFORMANKINDNEILARMSTRONGNEILARMSTRONG
	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 0 1 2 3 4 5 6 T H A T S O N E S M A L L S T E P F O R A M A N O N E G I A N T L E A P F O R M A N K I N D N E I L A R M S T R O N G
	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 0 1 2 3 4 5 6 T   A   S   N   S   A   L   T   P   O   A   A   O   E   I   N   L   A   F   R   A   K   N   N   I   A   M   T   O   G         H   T   O   E   M   L   S   E   F   R   M   N   N   G   A   T   E   P   O   M   N   I   D   E   L   R   S   R   N   X
	TASNSALTPOAAOEINLAFRAKNNIAMTOGHTOEMLSEFRMNNGATEPOMNIDELRSRNX TASNS ALTPO AAOEI NLAFR AKNNI AMTOG HTOEM LSEFR MNNGA TEPOM NIDEL RSRNX
	2 Punkte Zeitkalkulation: ca. 5 Minuten
	Minuend: 10001000101B = 1093D Subtrahend: 10111011B = 187D Differenz: 10111011B = 906D   1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 Minuend   0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 Subtrahend Gleichstellig machen von Minuend und Subtrahend   0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 Subtrahend   1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 Negation Bitweises Negieren des Subtrahenden   1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 Minuend   0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 + 1       1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 Ergebnis Negation + 1 ergibt das Zweierkomplement des Subtrahenden   1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 Minuend   1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 +Zweier komplement   1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 Summe     1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 Ergebnis Binäre Addition von Minuend und Zweierkomplement des  Subtrahenden Streichen der ersten eins in der Summe
	2 Punkte Zeitkalkulation: ca. 5 Minuten

7. Verweisstruktur

	Anders wird in diesem Block lediglich das Ausgangsverfahren für die Chiffrierung gehandhabt - es wird eben Morsecode verwendet, welcher in sich POLYBIUS-Code birgt. Erst wenn diese Codes ausgelesen sind, geht's ans eigentliche Dechiffrieren der Nachricht.
	Datenbanksysteme
	Kryptologische Systeme Signale Steganografie Codes Transpositionschiffre CÄSAR-Chiffre Vigenère-Chiffre ... und hier nun geht's zur ENIGMA die Kryptoanalyse Flaggensignale Morse-Code Polybius-Code Chappé-Semaphore
	Zahlensysteme

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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha

© Frank Rost am 15. April 2010 um 14.01 Uhr