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Konzeptionelle Modellierung (KonzMod)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Conceptual Modelling)

Modulverantwortliche/r: Richard Lenz
Lehrende: Richard Lenz


Startsemester: WS 2021/2022Dauer: 1 SemesterTurnus: jährlich (WS)
Präsenzzeit: 60 Std.Eigenstudium: 90 Std.Sprache: Deutsch

Lehrveranstaltungen:

  • Ausschlussbedingung: Wer dieses Modul ablegt, darf das Modul DBNF nicht mehr ablegen.

    • Konzeptionelle Modellierung
      (Vorlesung, 2 SWS, Richard Lenz, Di, 10:15 - 11:45, H11; Im Wintersemester 2021/2022 wird die Vorlesung nach dem Modell "Flipped Classroom" als Videoaufzeichnung mit anschließender interaktiver Vorlesungsbesprechung angeboten. Die Vorlesungsbesprechung findet zur regulären Vorlesungszeit Dienstags um 10:15 statt. Um allen Studierenden gerecht zu werden versuchen wir die Besprechung als kombinierte präsenz/online-Veranstaltung im H11 auszurichten. Nähere Infos finden Sie im StudOn-Kurs.)
    • Übungen zu Konzeptionelle Modellierung
      (Übung, 2 SWS, David Haller)

Empfohlene Voraussetzungen:

Gewünscht "Algorithmen und Datenstrukturen" und "Grundlagen der Logik und Logikprogrammierung"
Recommended prerequisites: "Algorithms and Data Structures" and "Logic in Computer Science"

Inhalt:

  • Grundlagen der Modellierung
  • Datenmodellierung am Beispiel Entity-Relationship-Modell

  • Modellierung objektorientierter Systeme am Beispiel UML

  • Relationale Datenmodellierung und Anfragemöglichkeiten

  • Grundlagen der Metamodellierung

  • XML

  • Multidimensionale Datenmodellierung

  • Domänenmodellierung und Ontologien


Contents:

  • Fundamentals of modeling

  • Data modeling by the example of the Entity-Relationship-Model

  • Modeling of object-oriented systems based on the example of UML

  • Relational data modeling and query capabilities

  • Introduction to metamodeling

  • XML

  • Multidimensional data modeling

  • Domain modeling and ontologies

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden:

  • definieren grundlegende Begriffe aus der Datenbankfachliteratur

  • erklären die Vorteile von Datenbanksystemen

  • erklären die verschiedenen Phasen des Datenbankentwurfs

  • benutzen das Entity-Relationship Modell und das erweiterte Entity-Relationship Modell zur semantischen Datenmodellierung

  • unterscheiden verschiedene Notationen für ER-Diagramme

  • erläutern die grundlegenden Konzepte des relationalen Datenmodells

  • bilden ein gegebenes EER-Diagramm auf ein relationales Datenbankschema ab

  • erklären die Normalformen 1NF, 2NF, 3NF, BCNF und 4NF

  • definieren die Operationen der Relationenalgebra

  • erstellen Datenbanktabellen mit Hilfe von SQL

  • lösen Aufgaben zur Datenselektion und Datenmanipulation mit Hilfe von SQL

  • erklären die grundlegenden Konzepte der XML

  • erstellen DTDs für XML-Dokumente

  • benutzen XPATH zur Formulierung von Anfragen an XML-Dokumente

  • definieren die grundlegenden Strukturelemente und Operatoren des multidimensionalen Datenmodells

  • erklären Star- und Snowflake-Schema

  • benutzen einfache UML Use-Case Diagramme

  • benutzen einfache UML-Aktivitätsdiagramme

  • erstellen UML-Sequenzdiagramme

  • erstellen einfache UML-Klassendiagramme

  • erklären den Begriff Meta-Modellierung

  • definieren den Begriff der Ontologie in der Informatik

  • definieren die Begriffe RDF und OWL


Learning Objectives and Qualifications
Students will:

  • define basic terms from database literature

  • explain the advantages of database systems

  • explain the different phases of database design

  • use the Entity-Relationship-Model and the extended Entity-Relationship Model for semantic data modeling

  • distinguish different notations for ER diagrams

  • explain the basic concepts of the relational data model

  • map a given EER diagram to a relational database schema

  • explain the normal forms 1NF, 2NF, 3NF, BCNF and 4NF

  • define the operations of the relational algebra

  • create database tables using SQL

  • accomplish tasks of data selection and data manipulation through the use of SQL

  • explain the basic concepts of XML

  • create DTDs for XML documents

  • use XPATH to formulate queries to XML documents

  • define the basic structural elements and operators of the multidimensional data model

  • explain the Star and Snowflake schemas

  • use simple UML use-case diagrams

  • use simple UML activity diagrams

  • create UML sequence diagrams

  • create simple UML class diagrams

  • explain the term "meta-modeling"

  • define the term "ontology" in the context of computer science

  • define the terms RDF and OWL

Literatur:

  • Elmasri, Ramez, and Sham Navathe. Grundlagen von Datenbanksystemen. Pearson Deutschland GmbH, 2009. - ISBN-10: 9783868940121
  • Alfons Kemper, Andre Eickler: Datenbanksysteme : Eine Einführung. 6., aktualis. u. erw. Aufl. Oldenbourg, März 2006. - ISBN-10: 3486576909

  • Bernd Oestereich: Analyse und Design mit UML 2.1. 8. Aufl. Oldenbourg, Januar 2006. - ISBN-10: 3486579266

  • Ian Sommerville: Software Engineering. 8., aktualis. Aufl. Pearson Studium, Mai 2007. - ISBN-10: 3827372577

  • Horst A. Neumann: Objektorientierte Softwareentwicklung mit der Unified Modeling Language. (UML). Hanser Fachbuch, März 2002. - ISBN-10: 3446188797

  • Rainer Eckstein, Silke Eckstein: XML und Datenmodellierung. Dpunkt Verlag, November 2003. - ISBN-10: 3898642224


Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

  1. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Grundlagen- und Orientierungsprüfung (GOP) | Konzeptionelle Modellierung)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Konzeptionelle Modellierung (Klausur) (Prüfungsnummer: 31301)

(englischer Titel: Written examination in conceptual modelling)

Prüfungsleistung, Klausur mit MultipleChoice, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5.0 ECTS
Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2021/2022, 1. Wdh.: SS 2022
1. Prüfer: Richard Lenz

Vorlesung Informatik für Ingenieure II (Prüfungsnummer: 73701)

(englischer Titel: Lecture: Computer Science for Engineers II)

(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [33], [63])

Prüfungsleistung, Klausur mit MultipleChoice, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS
Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2021/2022, 1. Wdh.: SS 2022
1. Prüfer: Richard Lenz

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