Databasteknik: Hemtentamen 2021-03-15

Det här är hemtentan som går måndag 15 mars 2021 i kursen DT105G Databasteknik, provkod A001. Ansvarig lärare är Thomas Padron-McCarthy (thomas.padron-mccarthy@oru.se), telefon 070-73 47 013.

Tid: 08:15 - 13:15

Instruktioner

Den här hemtentan ersätter den planerade salstentan.
Uppgifterna ska lösas enskilt, dvs inga grupper av två eller flera studenter.
Du får använda dator, böcker och vilka andra hjälpmedel som helst, men du får inte samarbeta eller fråga någon (utom mig). Exempelvis är det tillåtet att söka och läsa på webbplatser som Stack Overflow, men inte att ställa egna frågor. Du kan alltså provköra kommandon och program, om du vill.
Diskutera inte uppgifterna eller dela med dig av svar förrän tidigast dagen efter tentan.
Lös de angivna uppgifterna och samla svaren på lämpligt sätt, till exempel i en PDF. Skicka sen in lösningarna till mig i Blackboard. (Gå till kursens sida i Blackboard, gå in i mappen Hemtentor, och välj den rätta tentan. Där kan man sedan välja att skicka in sin lösning. Då blir bedömningen anonym.)
Om det skulle bli problem med Blackboard, kan man i nödfall skicka in svaren antingen som ett kursmeddelande i Blackboard eller via vanlig e-post (thomas.padron-mccarthy@oru.se), senast vid tentatidens slut. Då blir bedömningen inte anonym.
I Blackboard ser du att du skickat in din lösning. Om du i stället skickade in med e-post, och inte senast en timme efter tentatidens slut fått ett svar från mig med en bekräftelse på att du skickat in svaren, bör du kontakta mig, enklast genom att ringa eller SMS:a mig (ifall det är e-posten som inte fungerar). Tänk på att en del mailtjänster (särskilt Microsoft-tjänster som Hotmail.com, Outlook.com och Live.com) ibland kastar bort brev med bilagor, utan att meddela det.
Skriv gärna svaren i ett ordbehandlingsprogram. Rita gärna eventuella diagram i ett ritprogram. Det är inte förbjudet att skriva och rita för hand, men då måste text och bilder scannas in eller fotograferas. Det finnas scanner-appar till Android och iPhone, till exempel Adobe Scan, som ger bättre resultat än att bara ta vanliga kort med kameran.
Tentatiden är utökad med en extra timme för att täcka in problem med e-post, inscanning eller fotografering av diagram, och liknande.
Om du behöver fråga något, så kontakta gärna mig. Ring eller skicka SMS, för jag kanske inte kommer att sitta vid datorn hela tiden.
Oklara och tvetydiga formuleringar kommer att misstolkas. Lösningar som inte går att läsa eller förstå kan naturligtvis inte ge några poäng.
Antaganden utöver de som står i uppgifterna måste anges. Gjorda antaganden får inte förändra den givna uppgiften.
Skriv gärna förklaringar om hur du tänkt. Även ett svar som är fel kan ge poäng, om det finns med en förklaring som visar att huvudtankarna var rätt.
Maximal poäng är 38. För godkänt betyg krävs minst 21 poäng, varav minst fyra poäng på uppgift 1 och minst fem poäng på uppgift 2.
Resultat meddelas senast 15 arbetsdagar efter tentamensdatum. Eftersom svaren skickas in elektroniskt scannas tentorna inte för retur.

Information från institutionen angående fusk

Instruktioner inför digital hemtentamen/ examination

Jag vill undvika fusk - hur gör jag? / All form av fusk anmäls
Du ska följa instruktionerna för uppgiften. Om du är osäker, fråga ansvarig lärare om något i instruktionerna är oklart.
Du får inte samarbeta. Det här är en individuell examinationsuppgift. Du ska inte prata med någon, ställa frågor till eller ta hjälp av andra studenter eller kurskamrater. Att hjälpa andra under en individuell examination är också fusk.

Lägg undan mobilen. Stäng av sociala medier.

Du får inte använda hjälpmedel. Det vill säga att du får inte använda dig av något annat än det som står angivet i instruktionerna.
Du får inte använda andra formuleringar än dina egna. Dina svar ska vara självständigt formulerade och redovisa dina kunskaper. Det betyder att inga citat eller referat ska förekomma i dina svar om det inte står i instruktionerna att du får använda citat eller referat.
Dina svar kontrolleras via Urkund.
All misstanke om fusk anmäls till universitetets rektor och kan leda till en prövning i universitets disciplinnämnd.

Konsekvenser av fusk

Om du fuskar kan detta leda till en avstängning som kan få följder både för dina studier och privat:

Uteblivet studiemedel som t.ex. som kan påverka din möjlighet att behålla din bostad.
Ingen åtkomst till digitala plattformar.
Du kan behöva meddela dina kursare om att du är fälld för fusk, om du t.ex. ingår i ett grupparbete på en pågående kurs men blir avstängd.
Tillfällen för examination går förlorade vilket kan innebära att du inte kommer vidare i dina studier nästa läsperiod/termin och din studiegång blir därmed påverkad.
Beslutet är en offentlig handling som begärs regelbundet ut av en nyhetsbyrå. Och kan även begäras ut av framtida arbetsgivare eller andra.
Om du fuskar dig igenom din utbildning har du inte den kunskap som arbetsmarknaden förväntar av dig.

OBS: Tänk efter en gång till innan du påbörjar och genomför din tentamen!

Scenario till uppgifterna

Nu när vaccinationerna mot Corona-viruset kommit igång har man börjat upptäcka biverkningar. Vi ska registrera dem i en databas. Det som ska lagras i databasen är följande:

Personer. Varje person har ett unikt personnummer, ett namn, en adress, en ålder och en kroppsvikt.
Vaccin. Varje vaccin har ett unikt namn, till exempel Sputnik V eller Comirnaty.
Vaccinationer. En vaccination sker ett visst datum, och det är en viss person som vaccineras, med ett visst vaccin. Samma person kan behöva vaccineras flera gånger. (På den förra tentan i kursen fanns också gruppvaccinationer, med en extra lång nål så man kunde vaccinera flera personer på en gång. Gruppvaccinationerna visade sig vara mycket farliga, så dem har man slutat med.)
Biverkningar. En biverkning kan vara till exempel feber, huvudvärk eller frossa. Varje biverkning har ett unikt namn.
Vilka personer som fått vilka biverkningar. Samma person kan få flera olika biverkningar.

Uppgift 1 (5 p)

Rita ett ER- eller EER-diagram för den beskrivna databasen. Använd informationen i scenariot ovan, men tänk också på att det ska gå att svara på frågorna i uppgift 3 nedan.

ER- och EER-diagram kan ritas på flera olika sätt. Om du använder en annan notation än kursboken, måste du förklara den notation som du använder.

Uppgift 2 (8 p)

Implementera den beskrivna databasen i relationsmodellen, dvs översätt ER-diagrammet till tabeller. Implementationen ska vara bra.

a) Visa en tydlig översikt över dina tabeller. Ange vilka relationer som finns och vilka attribut varje relation innehåller, med väl valda exempeldata. Ange också alla kandidatnycklar, vilken av dessa som är primärnyckel, samt vilka referensattribut som finns och vad de refererar till.

b) Skriv de SQL-kommandon som behövs för att skapa tabellerna, med lämpliga integritetsvillkor.

Uppgift 3 (11 p)

Formulera följande frågor i SQL. Definiera gärna vyer eller CTE:er om det underlättar, men skapa inte nya tabeller.

a) (1p) Vilka vaccin har ett namn som börjar med Sputnik? Exempelvis matchar Sputnik V, men inte Ultra-Sputnik 2000.

b) (1p) Vilka personer väger mellan 70 och 80 kilo (inklusive gränserna)?

c) (2p) Vilka biverkningar har Anna Alm drabbats av?

d) (2p) Vilka personer som vaccinerats med vaccinet Sputnik V har drabbats av biverkningen lyser i mörkret?

e) (2p) Finns det några personer som inte vaccinerats med Sputnik V, men som ändå lyser i mörkret?

f) (3p) Vilken biverkning är vanligast bland de personer som vaccinerats med Sputnik V?

Uppgift 4 (5 p)

Det finns mindre än tio olika vaccin, och något tiotal biverkningar. Däremot är det många miljoner personer som blir vaccinerade, och många av dem får en eller flera biverkningar.

Sökningarna a, b och c i uppgift 3 körs ofta, men kanske med andra konstanter, till exempel att vi söker efter biverkningar för någon annan än just Anna Alm. Sökningarna d, e och f körs nästan aldrig.

a) Vilka index bör man skapa i databasen? Från början finns inga index i databasen, inte ens på nycklar. Skriv CREATE INDEX-kommandon, och motivera varje index!

b) Ange ett index som inte skulle gjort att sökningen går snabbare, och förklara varför det indexet inte hjälper.

Uppgift 5 (4 p)

Vi använder en databashanterare med auto-commit, vilket betyder att varje SQL-kommando räknas som en egen transaktion, så länge man inte uttryckligen startar en transaktion med kommandot "start transaction".

Vi startar två olika klientprogram som loggar in på samma databas, och ger följande SQL-kommandon, i den angivna ordningen, i de två klienterna.

Vad blir resultatet av var och en av de tio select-frågorna?

Klient 1	Klient 2
create table Bananer (nummer integer not null primary key, färg varchar(10));
	insert into Bananer values (1, 'gul');
insert into Bananer values (2, 'grön');
select * from Bananer; -- Fråga 1
	select * from Bananer; -- Fråga 2
	start transaction;
start transaction;
	delete from Bananer where färg = 'gul';
	select * from Bananer; -- Fråga 3
	rollback;
select * from Bananer; -- Fråga 4
insert into Bananer values (3, 'brun');
select * from Bananer; -- Fråga 5
	select * from Bananer; -- Fråga 6
commit;
	select * from Bananer; -- Fråga 7

Klient 1	Klient 2
select * from Bananer; -- Fråga 8
	insert into Bananer values (3, 'gul');
select * from Bananer; -- Fråga 9
	select * from Bananer; -- Fråga 10

Uppgift 6 (5 p)

Tabellen Bananer i uppgiften ovan är ganska enkel. Vi lägger till kolumner för längd och böjningsvinkel:

Nummer	Färg	Längd	Vinkel
1	Gul	19.2	23
3	Gul	25.7	33
2	Gul	20.0	41
17	Gul	22.6	29

a) Skriv ALTER TABLE-kommandon för att lägga till de två nya kolumnerna.
b) Vad är primärnyckel i den här nya tabellen?
c) Vilka kandidatnycklar, förutom primärnyckeln, finns i tabellen?
d) Vilka fullständiga funktionella beroenden finns i tabellen?
e) Vilka av de normalformer som ingår i kursen (1NF, 2NF, 3NF och BCNF) uppfyller tabellen? Motivera svaret!

Thomas Padron-McCarthy (thomas.padron-mccarthy@oru.se), 11 mars 2021