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Übungsaufgabe...

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Modul 31751 »Modellierung von Informationssystemen«; Übungsaufgaben

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Aufgabe 1 Der neu gewählte Vorstand des in Schweinfurt ansässigen gemeinnützigen Tierschutzvereins »Tierlieb e. V.« möchte die Verwaltung seiner Mitglieder und betreuten Tiere modernisieren und von der bisherigen Datenhaltung auf Karteikarten auf ein zeitgemäßes System umstellen. Dazu wurden Sie als Berater des Dachverbandes der deutschen Tierschutzvereine beauftragt, den »Tierlieb e. V.« zu unterstützen. Da tatsächlich auf Grund von Streitigkeiten der komplette Vorstand des Vereins ausgetauscht wurde, dauerte es recht lange, bis Sie sich die nachfolgenden Informationen über die relevanten Daten des Vereins erschließen konnten. • Die Satzung des Vereins unterscheidet aktive Mitglieder, die sich bei Aktionen und Veranstaltungen des Vereins beteiligen und Tiere versorgen sowie Fördermitglieder, die durch einen monatlichen Mitgliedsbeitrag die Vereinsarbeit finanziell ermöglichen. Daher ist für jedes Fördermitglied die IBAN bekannt und es wird auch festgehalten, wann die Zahlungen fällig sind. • Von allen Mitgliedern wird die Adresse erhoben. Es ist laut Satzung möglich, zugleich aktives als auch Fördermitglied zu sein. • Eine Vereinsveranstaltung wird von mehreren aktiven Mitgliedern durchgeführt und findet an einem bestimmten Tag und an einem bestimmten Ort statt. Mitglieder können jedoch nicht verpflichtet werden, bei solchen Veranstaltungen mitzuwirken, was immer wieder zu Diskussionen führt, da einige Mitglieder kein solches Engagement zeigen, andere jedoch regelmäßig mitwirken. • Verpflichtend ist für aktive Mitglieder jedoch die Versorgung von Tieren. Jedes Mitglied erklärt sich bereit, sich um mindestens eine Tierart zu kümmern. Daher muss zu jedem vom Tierschutzverein betreuten Tier seine Tierart bekannt sein. • Bei Tierarten ist bekannt, wie viel Platz sie benötigen und welche Impfungen vorgeschrieben sind. • Für jedes Tier werden bisher jeweils der Name und der Impfstatus bei Aufnahme des Tieres auf seiner Karteikarte vermerkt. Zusätzlich werden eindeutige Merkmale des Tieres aufgeschrieben. • Bei Tieren unterscheidet der Verein zwischen Urlaubstieren und Fundtieren. Für Fundtiere wird zusätzlich das Funddatum notiert, um angeben zu können, wie lange das Tier vom Verein versorgt wird. Daneben bietet der Verein die Möglichkeit, Tiere beispielsweise während eines Urlaubs betreuen zu lassen. Für diese Tiere werden zusätzlich das Anfangsund das Enddatum der Unterbringung vermerkt. • Der Vereinsvorstand besteht aus 4 Personen. Alle Mitglieder des Vereins können in den Vorstand gewählt werden, jedoch soll laut Satzung je mindestens ein aktives sowie ein Fördermitglied Teil des Vorstands sein. Für Vorstandsmitglieder wird jeweils das Datum der Vorstandswahl sowie die Position (bspw. Kassenwart, Vorsitzender etc.) festgehalten. Für aktive Mitglieder wird im System hinterlegt, seit wann diese aktive Mitglieder sind.

Diese Übungsaufgaben sind urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung und des Nachdrucks, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung der FernUniversität reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

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Erstellen Sie ein Entity-Relationship-Diagramm für die beschriebenen Sachverhalte, indem Sie auf der folgenden Seite geeignete Entitätstypen, Beziehungstypen, Attribute und Datentypen modellieren. Benennen Sie Entitätstypen und Attribute durch Bezeichner, die im Kontext der Aufgabe eine sinnvolle Interpretation ermöglichen. Modellieren Sie für alle Beziehungstypen vollständige Kardinalitäten. Hinweis: Nicht alle zu berücksichtigenden Kardinalitäten sind in der oben dargestellten Sachverhaltsbeschreibung explizit beschrieben. Geben Sie Kardinalitäten für alle Beziehungstypen an, d. h. überlegen Sie, von welchen Kardinalitäten, die nicht explizit beschrieben sind, im Kontext der Aufgabenstellung auszugehen ist. Modellieren Sie Generalisierungs- und/oder Spezialisierungsbeziehungen, soweit sie sich aus der Aufgabenstellung ergeben. Ergänzen Sie, falls notwendig, Integritätsbedingungen als natürlichsprachlich formulierte Kommentare zum Modell. Nutzen Sie die Notation, die in Kurs 41750 eingeführt wird. Als Datentypen sind gegeben: Boolean, Date, Integer und String. Lösungsvorschlag:

I1

Vorstandsposten Bezeichnung : String

Die Vorstandsposten müssen mit mindestens je 1 aktiven und 1 Fördermitglied besetzt sein.

1,1

0,*/1,* bezieht sich auf

0,*

Amtsperiode StartAmtsperiode : Date

Mitglied

1,1

ist gewaehlt fuer

Adresse : String

EndeAmtsperiode : Date

o

Foerdermitglied

aktives Mitglied aktivSeit : Date

IBAN : String

1,*

0,* organisiert

Veranstaltung Datum : Date Ort : String

Zahldatum : Date

0,*/1,* versorgt

1,* Tier

0,*

Name : String Eindeut.Merkmale : String

wird zugeordnet

1,1

Tierart Impfungen : String Platzbedarf : Integer

Impfstatus : String

d

Fundtier Funddatum : Date

Urlaubstier Startdatum : Date Enddatum : Date

Diese Übungsaufgaben sind urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung und des Nachdrucks, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung der FernUniversität reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

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Aufgabe 2 Die Stadtverwaltung von Schwerte hat beschlossen, sich als »sportliche Stadt in NRW« zu präsentieren. Damit soll eine Grundlage zur Bewerbung um Fördermittel zum Ausbau des Sportangebots geschaffen werden. Wenn diese Bewerbung erfolgreich verliefe, stünden insbesondere dringend benötigte Mittel zur Nachwuchsförderung zur Verfügung. Es soll zunächst eine umfassende Übersicht der vorhandenen Sportangebote und aktuellen Rahmenbedingungen erstellt werden. Daneben müssen Kontaktdaten diverser Ansprechpartner erfasst werden, die im Rahmen der Bewerbung um Stellungnahmen gebeten werden können. Sie sind von der Stadt beauftragt worden, zur Übersicht der vorhandenen Sportangebote ein konzeptuelles Datenmodell zu entwerfen und dabei folgende kürzlich erhobenen Sachverhalte zu berücksichtigen: • Zu jeder Sportstätte im Stadtgebiet werden die Adresse sowie der Eigentümer der Anlage erfasst. Eine Sportstätte kann ein Schwimmbad, eine Sporthalle oder ein Sportplatz sein. Für diese werden jeweils besondere Merkmale, wie das Vorhandensein einer 50m-Bahn, die Größe einer Halle und die Beschaffenheit des Platzes erfasst. • Sportstätten können für eine oder mehrere Sportarten verwendet werden. Darüber hinaus gibt es Sportarten wie Joggen oder Radfahren, die zwar im Stadtgebiet ausgeführt werden können, aber keine spezielle Sportstätte benötigen. Zu den Sportarten wird jeweils die Bezeichnung festgehalten und, ob bereits Nachwuchsförderung für besonders talentierte Kinder und Jugendliche stattfindet. • Viele Sportarten können im Verein betrieben werden. Vereine können Sportstätten nutzen und Trainer beschäftigen. Dabei sind Vereine nicht auf eine einzige Sportart festgelegt. • Vereine haben einen Namen, ein Gründungsjahr sowie eine Telefonnummer. Jeder Trainer wird mit Nachname und E-Mail-Adresse erfasst und gehört nur zu einem Sportverein, kann jedoch eine Lizenz für mehrere Sportarten haben. Eine Trainerlizenz hat eine eindeutige Nummer sowie ein Ausstellungs- und Ablaufdatum und ist für jeden Trainer der jeweiligen Sportart verpflichtend. • Jeder Schwimmtrainer muss ein Rettungsschwimmabzeichen, das nicht älter als 2 Jahre ist, nachweisen, um eine entsprechende (zeitlich begrenzte) Lizenz beantragen zu können. Erstellen Sie ein Entity-Relationship-Diagramm für die beschriebenen Sachverhalte, indem Sie auf der folgenden Seite geeignete Entitätstypen, Beziehungstypen, Attribute und Datentypen modellieren. Benennen Sie Entitätstypen und Attribute durch Bezeichner, die im Kontext der Aufgabe eine sinnvolle Interpretation ermöglichen. Modellieren Sie für alle Beziehungstypen vollständige Kardinalitäten. Hinweis: Nicht alle zu berücksichtigenden Kardinalitäten sind in der oben dargestellten Sachverhaltsbeschreibung explizit beschrieben. Geben Sie Kardinalitäten für alle Beziehungstypen an, d. h. überlegen Sie, von welchen Kardinalitäten, die nicht explizit beschrieben sind, im Kontext der Aufgabenstellung auszugehen ist. Modellieren Sie Generalisierungs- und/oder Spezialisierungsbeziehungen, soweit sie sich aus der Aufgabenstellung ergeben. Ergänzen Sie, falls notwendig, Integritätsbedingungen als natürlichsprachlich formulierte Kommentare zum Modell. Nutzen Sie die Notation, die in Kurs 41750 eingeführt wird. Als Datentypen sind gegeben: Boolean, Date, Integer und String.

Diese Übungsaufgaben sind urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung und des Nachdrucks, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung der FernUniversität reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

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Lösungsvorschlag:

Sportart

1,1

1,*

Lizenz Lizenznummer: Integer

bezieht sich auf

Bezeichnung: String

Ausstellungsdatum: Date

Nachwuchsförderung: Boolean

Ablaufdatum: Date

1,*

1,*

1,*

verfügt über

findet statt in

I1

Schwimmtrainer benötigen zusätzlich zur Lizenz ein Rettungsschwimmerabzeichen.

1,1 bietet an

Trainer Nachname: String E-Mail-Adresse: String

0,* tätig für

0,*

1,1

0,*

Sportstätte Adresse: String

Verein

0,*

nutzt

1,*

Name: String Gründungsdatum: Date

Eigentümer: String

Tel.-Nr.: String

d

Schwimmbad 50m-Bahn: Boolean

Sporthalle Größe: Float

Sportplatz Beschaffenheit: String

Diese Übungsaufgaben sind urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung und des Nachdrucks, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung der FernUniversität reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

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Aufgabe 3 Die Leitung des in NRW ansässigen Unternehmens OfficePro hat ein Projekt zur Verbesserung eines Datenbank-basierten Informationssystems für die Verwaltung der internen, d. h. durch Mitarbeiter aufgegebenen, Bestellungen in Auftrag gegeben. Dieses Projekt soll dazu genutzt werden, die momentan in OfficePro eingesetzten, allerdings bereits veralteten und damit nicht mehr zeitgemäßen Datenmodelle durch Neuentwicklungen abzulösen. Für die Leitung von OfficePro ist es wichtig, dass die Mitarbeiter ihre Bestellungen in gewohnter Qualität jedoch zügiger erhalten werden. Bei OfficePro handelt es sich um einen mittelständischen Betrieb, der hauptsächlich Büroartikel (bspw. Bleistifte, Toner, Druckerpapier) sowie elektronische Bürogeräte (z. B. Drucker) vertreibt. Im Rahmen dieses Projektes ist es Ihre Aufgabe, ein konzeptuelles Datenmodell zu erstellen, das die nachfolgenden, vereinfachten Sachverhalte angemessen rekonstruiert, die Sie vor Ort erhoben haben: • Jeder Mitarbeiter kann eine oder mehrere Bestellanforderung(en) (BANF) erstellen. Ein Mitarbeiter hat einen Nachnamen, einen Vornamen, ein Geburts- und Einstellungsdatum sowie eine Personalnummer. Zusätzlich werden die E-Mail-Adresse und die dienstliche Telefonnummer erfasst. • Eine Bestellung beinhaltet ein Bestelldatum und eine Bestellnummer. Eine Bestellung kann, muss sich aber nicht auf eine BANF beziehen. Zu jeder Bestellung gibt es mindestens eine Bestellposition, zu der die Bestellpositionsnummer und die Menge erfasst werden. • Bestellungen ohne BANF dürfen nur von Mitarbeitern der Organisationseinheit »Beschaffung« durchgeführt werden. Mitarbeiter der Organisationseinheit »Beschaffung« können mehrere Bestellungen ohne BANF durchführen. Dabei werden diese Bestellungen immer explizit einem Mitarbeiter der Organisationseinheit »Beschaffung« zugeordnet. • Eine BANF bezieht sich auf mindestens eine BANF-Position, die sich durch eine BANFPositionsnummer und eine Bezeichnung auszeichnet. Eine BANF hat selbst eine BANFNummer in Form einer Bezeichnung (bspw. »BANF20170110-FIBU«). • Eine Bestellposition oder eine BANF-Position bezieht sich auf einen Artikel. Dieser ist durch einen Preis, einen Steuersatz (bspw. 19%), eine Artikelbezeichnung sowie eine interne Artikelnummer gekennzeichnet. Zusätzlich dazu werden die EAN (European Article Number) sowie die inzwischen gebräuchlichere GTIN (Global Trade Item Number) erfasst. Historisch bedingt sind die EAN noch zu erfassen bzw. im System vorhanden. Erstellen Sie ein Entity-Relationship-Diagramm für die beschriebenen Sachverhalte, indem Sie auf der folgenden Seite geeignete Entitätstypen, Beziehungstypen, Attribute und Datentypen modellieren. Benennen Sie Entitätstypen und Attribute durch Bezeichner, die im Kontext der Aufgabe eine sinnvolle Interpretation ermöglichen. Modellieren Sie für alle Beziehungstypen vollständige Kardinalitäten. Hinweis: Nicht alle zu berücksichtigenden Kardinalitäten sind in der oben dargestellten Sachverhaltsbeschreibung explizit beschrieben. Geben Sie Kardinalitäten für alle Beziehungstypen an, d. h. überlegen Sie, von welchen Kardinalitäten, die nicht explizit beschrieben sind, im Kontext der Aufgabenstellung auszugehen ist. Modellieren Sie Generalisierungs- und/oder Spezialisierungsbeziehungen, soweit sie sich aus der Aufgabenstellung ergeben. Ergänzen Sie, falls notwendig, Integritätsbedingungen als natürlichsprachlich formulierte Kommentare zum Modell. Nutzen Sie die Notation, die in Kurs 41750 eingeführt wird. Als Datentypen sind gegeben: Boolean, Date, Integer und String.

Diese Übungsaufgaben sind urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung und des Nachdrucks, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung der FernUniversität reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

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Lösungsvorschlag: Artikel Artikelbezeichnung: String interneArtikelnr.: String EAN: String

Bestellposition

1,1

bezieht sich auf

1,*

Bestellpositionsnummer: String Menge: Integer

GTIN: String Preis: Float

0,*

Steuersatz: Integer

1,1

gehört zu

1,1 Bestellung

bezieht sich auf

0,*

BestellNr: String Datum: Date

0,* gehört zu

0,1

1,* BANF-Position BANFPositionsNr: String Bezeichnung: String

1,*

1,1 gehört zu

BANF BANFNr: String

erstellt

Bezeichnung: String

I1

Bestellungen ohne BANF dürfen nur Mitarbeiter der Organisationseinheit „Beschaffung“ durchführen

1,* erstellt

1,1 Mitarbeiter Personalnummer: String Nachname: String Vorname: String

1,1

Geburtsdatum: Date Einstellungsdatum: Date Telefonnummer: String E-Mail-Adresse: String

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Aufgabe 4 Die Leitung der Fluggesellschaft FlyingThroughTheAir hat ein Projekt zur Gestaltung und Verbesserung eines Datenbank-basierten Informationssystems für die Verwaltung von Abflügen und Personaleinsatz (Pilot, Kabinenpersonal) initiiert. Anhand dieses Projekts möchte die Leitung von FlyingThroughTheAir die aktuell eingesetzten und nicht mehr zeitgemäßen Datenmodelle durch sinnvolle Neuentwicklungen ablösen. Dabei ist wichtig zu wissen, dass FlyingThroughTheAir aufgrund einer langen Tradition innerdeutsche Kurz- sowie Mittelstreckenflüge und internationale Langstreckenflüge anbietet. Allerdings sind auch die eingesetzten Maschinen inzwischen in die Jahre gekommen und sollten baldmöglichst ersetzt werden. Die reinen Frachtmaschinen wurden bereits zugunsten des lukrativeren Personentransports außer Dienst gestellt, sodass nur noch Passagierflüge angeboten werden. Zusatzfracht zum Gepäck der Passagiere wird – aufgrund von Sicherheitsüberlegungen – nicht mehr transportiert. Im Rahmen dieses Projektes haben Sie die Aufgabe, ein konzeptuelles Datenmodell zu erstellen, das folgende, vereinfachte Sachverhalte rekonstruiert: • Die Mitarbeiter werden in Piloten und Kabinenpersonal unterschieden. Für das Kabinenpersonal werden die Herkunftsländer sowie die Erstsprache festgehalten, damit immer verschiedene Nationalitäten an Bord vertreten sind und verschiedene Sprachen beherrscht werden. Dabei werden bei der Personaleinstellung immer pro Mitarbeiter des Kabinenpersonals genau ein Herkunftsland sowie genau eine Erstsprache erfasst. Für Piloten wird die aktuelle Rangbezeichnung (bspw. Erster Offizier) festgehalten. Alle Mitarbeiter bekommen eine alphanumerische Personalnummer zugewiesen. • Ein Pilot besitzt mindestens eine Fluglizenz. Eine Fluglizenz hat ein Ausstellungsdatum und eine maximal zulässige Strecke. Die maximal zulässige Strecke dient als Unterscheidungskriterium zwischen Lizenzen für Kurz-, Mittel- und Langstreckenflüge. • Jeder Mitarbeiter wird einer bestimmten Gehaltsstufe zugewiesen, die wie Vor- und Nachname sowie Geburts- und Einstellungsdatum zu erfassen sind. • Für Passagiere werden Nachname, Vorname(n) sowie Geburtsdatum und Geschlecht festgehalten und zusätzlich jeweils eine alphanumerische Passagiernummer vergeben. • Ein Pilot kann für ein oder mehrere Flüge eingeteilt werden. Für einen konkreten Flug ist je mindestens ein Pilot zuständig. Dabei hat FlyingThroughTheAir auch kleine Maschinen, die nur...