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[Institut fuer Informatik] [Leerraum] [Humboldt-Universitaet zu Berlin]

Neue Entwicklungen im Datenbankbereich

Prof. Johann-Christoph Freytag Ph.D. 

In den vergangenen Jahren haben sich Technologieveränderungen in verscheidenen Bereichen der Informatik abgezeichnet, die einen erheblichen Einfluss auf die Architektur, Algorithmen und Datenstrukturen haben.


Diese Vorlesung nimmt sich drei ausgewählten Bereichen der verschiedenen Entwicklungen an. Zunächst werden XML-Datenbanken vorgestellt, die mit neuen Anfragesprachen (XQuery und XPath) und neue Optimierungstechniken verbunden sind. Darüber hinaus werden die Konzepte des Column-Stores und der damit eng verbundenen Technologie der MultiCore-CPUs vorgestellt und diskutiert. Den letzten Teil der Vorlesungen ist dem neuen Map/Reduce Compute Paradigma gewidmet, die für die Verarbeitung sher großer Datenmengen eine immer größere Rolle spielt.

Somit ist es Ziel dieser Vorlesung, den Studenten/Studentinnen

  • einen Überblick über neuartige Ansätze in den Bereichen XML-Datenbanken, MultiCore/Column-DBMS und eine Einführung in das Map/Reduce Paradigma für die Verarbeitung großer Datenmengen zu geben;
  • Ihnen die Vor- und Nachteile alternativer Lösungsansätze zu erläutern, sowie
  • Ihnen das Verständnis und die Kenntnis für heutiger und zukünftige Entwicklungen im Datenbankbereich zu vermitteln.

Voraussetzungen für eine erfolgreiche Teilnahme sind:

  • Gute Kenntnisse in Betriebssystemen und der Programmierung,
  • Gute Kenntnisse in Algorithmen und Datenstrukturen,
  • Gute Kenntnisse der englischen Sprache, und
  • Kenntnisse der Vorlesung Grundlagen von Datenbanksystemen sind für eine erfolgreiche Teilnahme absolut notwendig.

Die Vorlesung findet 3-stündig während des Wintersemesters statt. In die Vorlesung sind ein 1-stündiges Praktikum integriert, das relevante Aufgaben vorstellt, die von den Studenten zu bearbeiten sind. Weiterhin ist dieses Praktikum für Diskussionen und Vorträge der TeilnehmerInnen reserviert sind.

Weiterhin wird die Vorlesung durch englische Forschungspapiere ergänzt, die das Verständnis der vorgetragenen Algorithmen und Strukturen vertiefen soll.

Nur bei erfolgreicher Teilnahme am Praktikum und einer erfolreicher Darstellung vorlesungsrelevanter Inhalte in maximal 2 Vorträgen sowie der kontinuierlichen erfolgreichen Mitarbeit bei der Erarbeitung von Inhalten relevanter Forschungsveröffentlichungen wird die Prüfungszulassung erteilt.



Vorlesung und Eigenarbeit

In dieser Veranstaltung werden die Teilnehmer neben der eigentlichen Vorlesung in Eigenverantwortung aktuelle Literatur erarbeiten und die zentralen Ideen in Kurzvorträgen vorstellen. D.h., anhand ausgewählter Literatur sollen begleitend zur Vorlesung ausgesuchte Aspekte des vorgestellten Stoffes von den Studenten eigenständig vertieft werden. Kurzvorträge, die von ALLEN Teilnehmern vorzubereiten sind, sollen dann zeigen, inwieweit die Vertiefung des Stoffes tatsächlich erfolgt ist.

Aufgabe 3 - Main Memory Datenbanken

In dieser Aufgabe sind zwei Paper zu lesen:

  1. Hector Garcia-Molina and Kenneth Salem: Main Memory Database Systems: An Overview, IEEE Trans. on Knowledge and Data Engineering, Vol. 4, No. 6, Dezember 1992
  2. Steffen Zeuch, Johann-Christoph Freytag, Frank Huber: Adapting Tree Structures for Processing with SIMD Instructions. EDBT 2014: 97-108

Anhand der Paper sind folgende Fragen zu beantworten:

  • Was hat sich seit 1992 im Bereich MM DBMS geändert - was ist gleich geblieben?
  • Welche der Anpassungen der B+-Baumes im zweiten Paper wurden in der Vorlesung nicht vorgestellt - können Sie diese Verbesserung erklären und einordnen?

Generieren Sie selbst Fragen zu den beiden Veröffentlichungen (mindestens 10 insgesamt!).

Folien der Vorlesung

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