Verteiltes Informationsmanagement

Vortragende:
Daniel Kocher
Webex-Space:
https://uni-salzburg.webex.com/meet/daniel.kocher
Sprache:
Deutsch/Englisch
Sprechstunde:
Fragen bitte über Slack.
Semester:
SS 2022/2023
PlusOnline:
Übung mit Vorlesung

Allgemeines

Wenn nicht anders angekündigt, wird die Übung mit Vorlesung in Präsenz zu den in PlusOnline angegebenen Terminen abgehalten. Falls nötig ist auch eine hybride Abhaltung möglich.

Überblick der wichtigsten Informationen zum Ablauf der LV

Details zu den jeweiligen Punkten finden Sie weiter unten — bitte selbständig studieren und bei Unklarheiten die LV-Leitung kontaktieren.

Kontakt bei Fragen und für Diskussionen

Für Fragen und Diskussionen zu Vorlesung, Aufgaben oder Interessen/Anmerkungen von Studierendenseite — auch unter den Studierenden — steht ein Slack Channel #dim-uv-2023ss (Workspace: dbteaching.slack.com) zur Verfügung. Bitte nutzen Sie diese Möglichkeit für Diskussionen im eigenen Interesse!

Anmeldung: Sie können sich mit Ihrer stud-Emailadresse auf https://dbteaching.slack.com/signup anmelden.

Inhalte und Lernziele

Im Folgenden finden Sie einen Überblick zu den Inhalten dieser LV sowie den Lernzielen, die Sie (hoffentlich) im Zuge dieser LV erreichen.

Inhalte dieser LV

Thematisch ist diese LV relativ breit im Bereich der Informationsverwaltung und Informationsverarbeitung angesiedelt. "Verteilt" bedeutet in diesem Kontext, dass die Informationen geografisch über beliebige Orte verstreut verfügbar sind. Das "Management" bezieht sich hierbei vor allem auf sogenannte Datenbanksysteme, also Systeme, die zur Verwaltung großer Datenmengen entwickelt werden. Studierende erhalten einen Überblick über die beiden große Themenbereiche "Verwaltung von Informationen" und "Verarbeitung von Informationen". Des Weiteren sollen die wichtigsten darin angewandten Prinzipien und Terminologien erlernt bzw. gemeinsam erarbeitet werden. Gleichzeitig wird eine Intuition für derartige Systeme entwickelt. Dies ist vor allem durch die Digitalisierung und die Omnipräsenz von Daten in vielen verschiedenen Formen und Anwendungskontexten relevant (von Kerninformatik über Bibeltexte, EEG-Aufzeichnungen im Kontext der Neuropsychologie oder Bauplanung).

Lernziele

  1. Eine Intuition für Datenbanksysteme und die darin verwendeten grundlegenden Prinzipien entwickeln.
  2. Die grundlegende Terminologie im Bereich Datenbanksysteme korrekt verwenden können.
  3. Einfache Probleme mit Hilfe von ausgewählten Systemen bearbeiten können.
  4. Auswahl eines geeigneten Systems für den jeweiligen Anwendungskontext (mobile Applikationen, medizinische Anwendungen, etc.).
  5. Praktische Erfahrung mit ausgewählten konkreten Systemen sammeln.
  6. Arbeiten und Koordination im Team (selbständige Aufteilung eines größen Projekts in Arbeitspakete).
  7. Die Herausforderungen und Limitationen von Systemen dieser Art selbständig beschreiben können.

Erwartungen und Wünsche

Es existiert ein Padlet, in dem die Erwartungen und Wünsche der Studierenden bzgl. dieser LV gesammelt werden. Hintergrund ist die Heterogenität der Teilnehmer:innen, der die LV-Leitung gerne gerecht werden würde. Die Beiträge können im Grunde alles betreffen, das relevant für diese LV ist (bspw. Inhalte, Ablauf, Unterrichtsmethodologie, et cetera).

Vorlesungsteil

Die Vorlesung wird in zwei Gruppen abgehalten:

Materialien

Es werden den Studierenden drei Arten von Materialien für zur Verfügung gestellt:

Die Folien werden in regelmäßigen Abständen hier veröffentlicht. Es wird einen Foliensatz pro Themenkomplex geben (als PDF-Datei). Bitte beachten Sie, dass die Unterlagen eventuell im Laufe des Semesters aktualisiert werden - wir empfehlen deshalb, immer die neueste Version zur Prüfungsvorbereitung zu verwenden.

Die Folien und die entsprechenden Erläuterungen sowie Diskussionen während der Vorlesung sind wesentliche Grundlage für die Vorbereitung zu den Teilprüfungen. Weiters gibt es (sofern nötig/gewünscht) Hilfs- und Ergänzungsmaterialien, welche relevante Fragen (bspw. zur Terminologie) zusätzlich erläutert.

Die Foliensätze werden (mit identischem Inhalt) in zwei unterschiedlichen Varianten angeboten:

Die Folien werden jedes Jahr neu überarbeitet. Die Spalte Überarbeitet bis inkl. gibt an bis zu welcher Folie der jeweilige Foliensatz bereits überarbeitet wurde (und dementsprechend keinen Veränderungen mehr unterliegt — Ausnahme: Fehlerbehebung). Alle anderen Folien können als vorläufige Version verstanden werden. Ergänzende Materialien sowie die Beschreibungen der Hands-On Übungen werden als separate Dateien zur Verfügung gestellt.

Vorlesungsfolien
Thema Folien Überarbeitet bis inkl.
0. Vorbesprechung [Handout] Komplett
1. Data Management [Handout]
[Lecture] 		Komplett
2. Data Processing [Handout]
[Lecture] 		Komplett

Im Zuge der Vorlesung werden auch Hands-On Beispiele gemeinsam bearbeitet. Mit den zugehörigen Instruktionen können die Studierenden diese Beispiele zuhause selbständig reproduzieren und experimentieren.

Instruktionen zu Hands-On Beispielen
Thema Instruktionen Überarbeitet bis inkl.
A. Create Index in PostgreSQL [Markdown] Komplett
B. PostgreSQL Transaction in Action [Markdown] Komplett
C. MongoDB Replication in Action [PDF]  [Markdown] Komplett
D. N1QL and Couchbase in Action [Markdown] Komplett
E. Neo4j in Action [Markdown] Komplett
F. MapReduce in MongoDB [Markdown] Komplett

Die ergänzenden Materialien werden nach Bedarf zur Verfügung gestellt um ausgewählte Themenbereiche der Folien und Hands-On Beispielen zu komplementieren und die Studierenden zu unterstützen.

Ergänzende Materialien
Thema Unterlagen Letztes Update
I. Hilfsmaterialien [PDF] 06.05.2023

Literatur

Folgendes Buch behandelt den Großteil des Stoffes aus der Vorlesung und ist in unserer Bibliothek (Fachbibliothek Itzling) in mehrfacher Kopie zugänglich.

Weiterführende Literatur

Im Folgenden finden Sie weiterführende Literatur zu diversen Themen (gruppiert). Diese Liste kann während des Semester erweitert werden

Aufgaben

Es wird drei praktische Aufgaben geben, die jeweils in Gruppen von 2-3 Studierenden zu bearbeiten sind. Die Gruppen bleiben für alle Aufgaben gleich und Sie können sich selbst einer Gruppe im Blackboard zuweisen. Jede Aufgabe fließt zu 18% in die Gesamtbeurteilung ein und die Abgaben erfolgen ebenfalls über das Blackboard.

Modus

Die initiale Beurteilung einer Aufgabe erfolgt auf Gruppenbasis, die finale Beurteilung erfolgt individuell auf Basis der sogenannten After-Assignment Meetings. Für jede praktische Aufgabe werden mindestens zwei Dateien bereitgestellt: (1) Eine Angabe bzw. eine Beschreibung der Aufgabe als PDF-Datei und (2) ein Fragebogen als Text-Datei. Alle weiterführenden Informationen und wie der Fragebogen zu verwenden ist sind der Angabe zu entnehmen. Für häufig auftretende Probleme bei einer Aufgabe wird eventuell eine Q&A-Datei bereitgestellt, welche dazu dient diese Probleme (hoffentlich) zu lösen. Diese Q&A-Datei kann auch Änderungen unterliegen (wenn neue Probleme und Lösungen hinzugefügt werden). Wenn bei der Bearbeitung einer Aufgabe ein Problem auftritt, empfehlen wir zuerst die aktuelle Version dieser Q&A-Datei heranzuziehen (idealerweise wird dort bereits erklärt wie das Problem zu lösen ist). Falls danach immer noch Probleme bestehen, bitte Slack als Diskussionsplattform verwenden. Als letzte Instanz besteht noch die Möglichkeit der Kontaktaufnahme mit der LV-Leitung per Email.

After-Assignment Meetings

Nach jeder Aufgabe wird es eine kurze Nachbesprechung geben. Die Nachbesprechungen finden für jede Gruppe separat statt und dauern circa 15 Minuten. Die Nachbesprechung wird aus Fragen zur jeweiligen Aufgabe bestehen und kann die finale Beurteilung der jeweiligen Aufgabe (positive oder negativ) beeinflussen. Bitte beachten Sie, dass es im Zuge der Nachbesprechung auch weiterführenden Fragen zur bearbeiteten Thematik geben kann, welche ebenfalls in die finale Beurteilung der jeweiligen Aufgabe einfließen. Während der Nachbesprechung muss jede*r Studierende*r unter Beweis stellen, dass er/sie die jeweilige Thematik verstanden hat.

Late Submission

Regulär haben Sie 4 Wochen Zeit um eine Aufgabe zu bearbeiten. Es wird jedoch die Möglichkeit einer verspäteten Abgabe geben. Sie können eine Abgabe bis zu 1 Woche verspätet einreichen, allerdings werden mit jeder Verzögerung von 24h 7% der Gesamtpunkte der jeweiligen Aufgabe abgezogen. Die Verzögerung wird auf das nächste Vielfache von 24 aufgerundet.
Beispiel: Wenn Sie Aufgabe 1 um 25h zu spät abgeben, dann wird auf 48h aufgerundet und es werden 14% der Gesamtpunkte abgezogen, d.h. Sie können dann für diese Aufgabe noch maximal (1.0 - 2 * 0.07) * 18 = 15.5 Punkte erreichen.

Termine für Aufgaben
Aufgabe Ankündigung / Dauer Deadline Late Submission Meeting Materialien
Aufgabe 0 KW 10 / 3 Wochen 22.03.2023, 23:55 29.03.2023, 23:55 KW 13 [Angabe]
[Fragebogen]
[Template Code]
Aufgabe 1 KW 12 / 5 Wochen 19.04.2023, 23:55 26.04.2023, 23:55 KW 17 [Angabe]
[Fragebogen]
[Template Code]
Aufgabe 2 KW 18 / 3 Wochen 24.05.2023, 23:55 31.05.2023, 23:55 KW 22 [Angabe]
[Fragebogen]
[Template Code]
Aufgabe 3 KW 22 / 3 Wochen 21.06.2023, 23:55 28.06.2023, 23:55 KW 26 [Angabe]
[Fragebogen]
[Template Code]

Beurteilung

Zusätzlich zu den drei praktischen Aufgaben wird es im Laufe des Semesters zwei Teilprüfungen geben. Die finale Beurteilung setzt sich wie folgt zusammen:

Teilprüfungen

Es wird zwei Teilprüfungen geben, die erste in der Mitte des Semesters und die zweite am Ende des Semesters. Jede Teilprüfung fließt zu 23% in die Gesamtbeurteilung ein. Vor jeder Teilprüfung findet eine Fragestunde (Q&A) statt. Die Teilprüfungen finden für beide Gruppen zum selben Termin statt (mittwochs; die genauen Termine entnehmen Sie bitte der nachfolgenden Tabelle). Im Falle einer begrüdeten Verhinderung zu den untenstehenden Terminen wird es die Option einer mündlichen Teilprüfung geben, für welche der Termin relativ flexibel festgelegt werden kann.

Prüfungstermine
Teilprüfung Termin Q&A Themen
Gruppe 1 & 2 Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 1 Gruppe 2
1. Teilprüfung 10.05.2023 24.04.2023 26.04.2023 Bis 24.04.2023 (inkl.) Bis 26.04.2023 (inkl.)
2. Teilprüfung 05.07.2023 26.06.2023 28.06.2023 Bis 26.06.2023 (inkl.) Bis 28.06.2023 (inkl.)

Beurteilungsschema

Für die Beurteilung werden die Punkte der Aufgaben und der Teilprüfungen zu einem finalen Punktestand aufsummiert. Auf Basis dieses finalen Punktestandes werden die Noten wie folgt vergeben (die Notation [x%,y%) bedeutet inklusive x% aber exklusive y%):

Beurteilungsschema
Punkte Note
≥ 88.75% 1
[77.5%, 88.75%) 2
[66.25%, 77.5%) 3
[55%, 66.25%) 4
< 55% 5

Bonuspunkte

Während des Semesters können Sie bis zu max. 5 Bonuspunkte erarbeiten. Sie erhalten jeweils 0.5 Punkte, wenn Sie

  1. die LV-Leitung auf inhaltliche Fehler in den Unterrichtsmaterialien hinweisen (Tippfehler zählen zwar nicht als inhaltliche Fehler; bitte trotzdem melden),
  2. einen wertvollen Beitrag während einer LV-Einheit leisten oder
  3. Kommiliton:innen bei der Lösung eines Problems im Zuge der praktischen Aufgaben helfen (für die LV-Leitung nachvollziehbar, bspw. per Slack).

Diese Bonuspunkte werden ausschließlich dann schlagend, wenn ohne Bonuspunkte eine positive Note erreicht wird.