INFORMATIONSSYSTEM OCH DATABASTEKNIK

Transkript

1 KUNGLIGA TEKNISKA HÖGSKOLAN INFORMATIONSSYSTEM OCH DATABASTEKNIK HÖSTTERMINEN KURSKOMPENDIUM INSTITUTIONEN FÖR DATA- OCH SYSTEMVETENSKAP

2 INTRODUKTION Välkommen till kursen Informationssystem och databasteknik! Kursens mål är att ge kunskaper om begrepp, metoder och verktyg som används vid utformning och implementering av informationssystem samt att ge färdigheter i tillämpning av databasteknik. Kursinnehållet ser ut så här: Informationssystem: Systemutvecklingsprocessen och livscykelmodeller. Analys och specifikation av informationskrav. Konceptuell modellering. Processmodeller. Informationshanteringssystem. Tekniker för verksamhetsutveckling. Databasteknik: Relationsmodellen och andra databasmodeller. Relationsalgebra. Normalisering. Frågespråk, särskilt SQL. Lagrings- och åtkomstmetoder. Säkerhet. Databashanteringssystem. Kursens uppläggning bygger på självständiga studier, individuellt och i grupp. De två centrala komponenterna i kursen är seminarierna och projektuppgiften. För att förbereda sig inför ett seminarium är det lämpligt att först gå på motsvarande föreläsning för att få en översikt av ämnet. Därefter kan man läsa sig in på materialet genom att studera kurslitteraturen. Sedan kan man börja lösa uppgifterna, och man har då stor nytta av att diskutera dessa med sina kurskamrater innan man går på seminariet. Projektuppgiften i kursen är omfattande och det är viktigt att komma igång tidigt med arbetet på denna. Uppgiften syftar till att illustrera systemutveckling från kravanalys fram till implementering. Särskilt vid arbetet med kravanalysen behöver man mycket tid att diskutera i grupp medan arbetet med implementering i slutet av uppgiften kan utföras mer individuellt.

3 LÄRARE Följande personer undervisar på kursen Carl Barck-Holst Maria Bergholtz ( / Jasmina Cirgic Malin Forsgren Paul Johannesson ( / David Olgart Eduardo Pérez ( / Åsa Smedberg ( / Peter Wibom (16 16 Kursansvarig och examinator Paul Johannesson Föreläsare Maria Bergholtz, Paul Johannesson, Eduardo Pérez, Åsa Smedberg, Peter Wibom Seminarieledare Maria Bergholtz, Paul Johannesson Handledare för projektuppgiften Carl Barck-Holst, Jasmina Cirgic, Malin Forsgren, David Olgart 3

4 KURSLITTERATUR Elmasri, Navathe: Fundamentals of Database Systems, Benjamin/Cummings, 2000 Artikelsamling Föreläsningsbilder LÄSANVISNINGAR Elmasri, Navathe: Läses noga: kapitel 2 (ej ), 7, 8, 9-9.2, 14.1, , 19 Läses översiktligt: kapitel 1, 3-4, 5, , 10, 14.2, 15, 16, 20-22, appendix A

5 EXAMINATION 1 PROJEKTUPPGIFT Uppgift De studerande skall i grupper om fyra deltagare genomföra en projektuppgift som avser att illustrera systemutvecklingsprocessen från analys till implementering. Anvisningar för projektuppgiften ges i avsnittet Projektuppgift. Redovisning a) Under projektets gång skall gruppen vid två tillfällen muntligt och skriftligt redovisa sitt arbete för en handledare. Varje sådant tillfälle tar 40 minuter och inleds med att gruppen i c:a 10 minuter presenterar sitt arbete för handledaren. Vad som skall redovisas framgår av anvisningarna om projektuppgiften. b) Avslutningsvis genomförs ett seminarium där två grupper deltar. Seminariets uppläggning framgår av anvisningarna om projektuppgiften. Villkor för rest De grupper eller studerande som ej blir godkända på punkterna a) - b) ovan kan komplettera i samråd med examinatorn. 2 SEMINARIER Uppgift Seminarierna är obligatoriska och den studerande skall på varje seminarium lämna in ett skriftligt lösningsförslag på angiven uppgift. Redovisning Seminarieledaren låter någon av studenterna presentera sin lösning vid tavlan och därefter följer en gemensam diskussion baserad på den presenterade lösningen. Varje studerande skall alltså vara beredd att redogöra för sina lösningar och att besvara frågor med utgångspunkt från de givna uppgifterna samt aktivt delta vid diskussioner om alla presenterade lösningar. Varje skriftlig uppgift rättas och lämnas tillbaka vid påföljande seminarietillfälle. Villkor för rest Den studerande som ej blir godkänd på ett seminarium kan komplettera i samråd med examinatorn. 5

6 3 TENTAMEN Uppgift Den studerande skall gå upp på tentamen. 4 BETYG Betyg sättes efter tentamensresultatet. Emellertid kan bonuspoäng för tentamen erhållas genom en väl genomförd projektuppgift. För projektuppgiften kan två eller tre bonuspoäng erhållas; villkoren för detta beskrivs i avsnittet Projektuppgift. Observera att bonuspoängen endast kan användas för att höja ett betyg från tre till fyra eller från fyra till fem. Bonuspoängen kan alltså inte användas för att höja betyget från underkänt till tre. Tentamen ger maximalt 50 poäng För att erhålla betyget tre räcker 36 poäng För att erhålla betyget fyra räcker 42 poäng För att erhålla betyget fem räcker 48 poäng

7 SEMINARIUM 1 KONCEPTUELL MODELLERING Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 1 KONSTRUERA ETT KONCEPTUELLT SCHEMA (FÖRSLAGSVIS ETT UML KLASSDIAGRAM) som ger möjlighet att representera samtliga utsagor nedan. Ange avbildningsregler (eng. cardinality constraints) för samtliga associationer: Företaget United Engines tillverkar bilarna S20, V20, Tortoise och Snail. United Engines tillverkar tre motorer: Engine1, Engine2, Engine3. Engine1 är på 60 hk, Engine2 på 75 hk och Engine3 på 160 hk. Samtliga kan fås för antingen bensin eller diesel. Engine3 kan fås med elektronisk bränsleinsprutning. S20 och V20 kan förses med vilken som helst av de tre motorerna medan Tortoise och Snail bara kan ta Engine1 och Engine2. Tortoise är en bil som väger 850 kg, kan ta fyra passagerare och 150 kg bagage. Listpriset är SEK. Erik Svensson beställde en blå, automatväxlad Tortoise med motorn Engine1 för diesel och med läderklädsel. Han fick leverans på bilen och betalade SEK. Erik Svensson sålde sin Tortoise till Greta Olsson för SEK. ÖVNING 2 KONSTRUERA ETT KLASSDIAGRAM som gör det möjligt att representera nedanstående fakta upptäckte George Stanton vid en utgrävning nära Victoriasjön fragment av ett nyckelben och ett underarmsben av en homo habilis som dog vid 12 års ålder. Nyckelbensfragmentet vägde 40 gram och underarmsfragmentet 55 gram. Utifrån detta uppskattades vikten hos denna homo habilis att ha uppgått till 28 kg. Homo habilis levde under perioden 2 m.å.s. till 1,5 m.å.s. (millioner år sedan) En homo erectus hade en längd på 1,0 1,2 meter och vägde mellan 25 och 35 kilogram upptäckte George Stanton en 3 decimeter lång stenyxa som befann sig 15 meter nordväst och två jordlager under de ovan nämnda homo habilis fragmenten. 7

8 Homo neanderthalensis använde följande verktyg: stenyxor, korta kastspjut, långa stötspjut, stenslungor, eldhärdar av sten. Vid utgrävningen i Longgupu Cave identifierades under 1990 sammanlagt 218 stenyxor tillverkade av homo afarensis. ÖVNING 3 KONSTRUERA ETT KLASSDIAGRAM som gör det möjligt att representera de företeelser som förekommer i ett UML klassdiagram samt de samband som existerar mellan dessa. I detta fall är alltså de företeelser som modelleras inte fysiska eller sociala utan man modellerar språkkonstruktioner.

9 SEMINARIUM 2 KONCEPTUELL MODELLERING Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 4 BETRAKTA NEDANSTÅENDE SATSER som beskriver verksamhet vid en båtuthyrningsfirma: Per Larsson hyrde båten Runö som är av modellen Svanen, vilken är en segelbåt med tre master och plats för 24 personer. Per Larsson lämnade tillbaka Runö. Båten inspekterades av Eva Svensson som registrerade följande nytillkomna skador: repa på lacken, borttappat segel, skadat roder. Per Larsson hyrde båten Ekö som är av modellen Tranan, vilken är en segelbåt med två master och plats för 12 personer. Per Larsson lämnade tillbaka Ekö. Båten inspekterades av Eva Svensson som registrerade följande nytillkomna skador: förstörd mast, borttappat segel, skadat roder. Per Larsson hyrde båten Almö som är av modellen Flamingo, vilken är en motorbåt med plats för 8 personer och en toppfart på 20 knop. Per Larsson lämnade tillbaka Almö. Båten inspekterades av Eva Svensson som registrerade följande nytillkomna skador: krossad vindruta, borttappat segel, skadat roder. En krossad vindruta på en båt av modellen Flamingo skall ersättas med 2500 kr. En krossad vindruta på en båt av modellen Varan skall ersättas med 4000 kr. En repa på lacken på en båt av modellen Tranan skall ersättas med 1000 kr. En repa på lacken på en båt av modellen Svanen skall ersättas med 2000 kr. Konstruera ett konceptuellt schema (förslagsvis ett klassdiagram) som ger möjlighet att representera satserna ovan. Avbildningsregler (eng. cardinality constraints) skall anges. 9

10 ÖVNING 5 ETT FÖRLAG EFFEKTIVISERAR SIN VERKSAMHET genom att inte ha några lager vare sig på tryckta böcker eller på papper. Förlaget har ett tryckeri med en/flera nya automatiserade tryckpressar som hämtar information från databaser och trycker upp boken/böckerna och paketerar dem. Förlaget kommer att erbjuda nya specialtjänster, t.ex. att en kund med dålig syn kan beställa en bok tryckt med ett tydligt typsnitt och en större font. Kunden kan också välja mellan olika format på boken. Detta medför att textinnehållet i boken inte kan vara uppdelat på sidor, utan sidnummer, fotnoter, innehållsförteckning och index m.m. genereras inför tryckning så att allt hamnar på rätt sida. Det behövs också information om ett nytt kapitel börjar löpande eller om ett nytt kapitel alltid börjar på en högersida samt uppgifter om den tryckta bokens mått. Tryckpressen beräknar pappersåtgång inför en tryckning och meddelar om mer papper behöver beställas. Utöver tryckta versioner av böcker tillhandahåller förlaget också Internetversioner, audioversioner (med manlig eller kvinnlig röst) samt böcker i Brailleskrift. Det finns ett gammalt beställningssystem som kan nås via WWW eller via datorerna på förlaget. Beställningssystemet ger information om utbudet av titlar med författare, utgivningsår och ISBNnummer. Kunden kan lägga in beställning av böcker med sina adress- och leveransuppgifter samt betalningssätt. Den nya verksamheten kräver att nya uppgifter om specialupplagor, t.ex. större font, måste kunna erbjudas i beställningssystemet. Förlaget behöver ha information om titlar, författare, utgivningsår, ISBN-nummer och bokinnehållet (originaltexten inklusive figurer) med default format på rubriker, brödtext, sidhuvud och sidfot, tabelloch figurtitlar, innehållsförteckning, index m.m. m.m. De har också information om omslag med bild och text, förlagets texter på bokomslag och på förlagssidor i den tryckta boken. Några exempel på frågor som kan förekomma är: Har Moby Dick tryckts i ett format större än 14 x 20 cm? På vilken sida börjar kapitel 4 av Moby Dick, specialbeställning #123? Hur många bilder finns i kapitel 4 av Moby Dick? Vilka typsnitt har använts i specialbeställning #234? Vilka kapitel i specialbeställning #456 innehåller fler än 20 sidor? Vilken storlek har texten i tabellerna i specialbeställning #567? I vilka böcker är bilderna centrerade? I vilka är de vänsterställda? Vilka böcker använder kursiv text i rubrikerna? Vilka sidor i specialbeställning #678 innehåller typsnittet Sabon? Vilken är defaultfonten för kapitelrubriker resp. figurtexter i Moby Dick? Vilka (par av) böcker använder exakt samma typsnitt? Finns det någon rubrik i Stora Läkarboken, specialbeställning #248, som har ett typsnitt större än 20 punkter?

11 Konstruera ett klassdiagram åt förlaget som ger möjlighet att representera allt som beskrivs ovan, t.ex. beställningsuppgifter, titeluppgifter och specialtjänster. Speciellt skall alla frågor ovan kunna hanteras av schemat. Det centrala är alltså att kunna representera den grafiska utformningen av en bok. Ange kardinaliteter för samtliga associationer. 11

12 SEMINARIUM 3 IS-ANVÄNDNING OCH RELATIONSDATABASER Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 6 Regeringen i det lilla landet Transoccidentien har beslutat att förse landets hälso- och sjukvård med modernt IT-stöd. Regeringen är beredd att initialt satsa tre miljarder kronor som enengångsinvestering och därefter årligen 500 miljoner för underhåll och vidareutveckling. Dessa resurser skall räcka till landets 1000 sjukhus, 5,000,000 invånare och 250,000 sjukvårdsanställda. Du har blivit anlitad som konsult av det transoccidentiska socialdepartementet för att utarbeta en plan för införandet av IT vid sjukhusen. I denna plan skall Du beskriva vilka typer av informationssystem som bör införas. Du skall också ange hur prioriteringen skall gå till och motivera detta; observera att de begränsade resurserna gör att man inte kan införa alla typer av informationssystem. Ditt förslag skall ge svar på följande frågor: Av vilken typ (typer) är den aktuella organisationen enligt Duncans modell? Vilken omvärldsbevakning behövs? Vilka typer av informationssystem (TPS, OLTP, MIS, DSS, EIS) kan stödja den? Vilka processer finns i verksamheten? Vilka typer av informationssystem (TPS, OLTP, MIS, DSS, EIS) kan stödja dessa? ÖVNING 7 UTFORMA EN RELATIONSDATABASSTRUKTUR för nedanstående konceptuella schema. Fakultet identifieras av sitt fnamn tillsammans med identifieraren för motsvarande universitet. Institution identifieras av sitt inamn tillsammans med identifieraren för motsvarande fakultet. Övriga identifierare framgår av avbildningsreglerna. Ange primär och främmande nycklar för alla relationsscheman (tabeller). Översättningen ska göras på ett sådant sätt att inga NULL-värden uppstår i de rader som kommer att instansiera tabellerna.

13 Textsträng 1 unamn Universitet inom fnamn 1 hör_till 0..* 0..* Fakultet 0..1 Kår Textsträng * Tjänsterum 1 isa hör_till 0..* Institution 1 Textsträng Kårnamn disponerar 1 0..* inamn 0..* 1 0..* * används_av 1 Rumsnummer 0..1 Rum 0..* ant.platser 0..* samarbetar_med ÖVNING 8 som innehåller högst tre attribut och som uppfyller följande villkor: när schemat översätts till ett relationsdatabasschema innehåller det resulterande schemat minst trettitvå attribut. KONSTRUERA ETT KONCEPTUELLT SCHEMA ÖVNING 9 om det är sant eller inte. Om påståendet är sant skall Du bevisa detta med hjälp av Armstrongs axiom. Om påståendet är falskt skall Du visa detta genom att konstruera en konkret relation som motbevisar påståendet. AVGÖR FÖR VART OCH ETT AV FÖLJANDE PÅSTÅENDEN a) XY Z, XZ W = XY W b) XY Z, ZY W = XW Z c) XY Z, XZ Y, ZW X = YW X d) X Y, Z WY, YW ZX = Z X 13

14 SEMINARIUM 4 DATABASDESIGN Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 10 RELATIONSSCHEMAT PRODUKT HAR 9 KOLUMNER: PRODUKT(Nummer, Namn, Typ, Klass, Pris, Prisklass, Vikt, Volym, Fraktkostnad) FÖLJANDE FUNKTIONELLA BEROENDEN RÅDER: Nummer, Typ Namn, Klass, Pris, Prisklass, Vikt, Volym, Fraktkostnad Namn, Typ Nummer Typ Klass Pris Prisklass Vikt, Volym Fraktkostnad a) Bestäm, med ledning av de funktionella beroendena, en primärnyckel för PRODUKT. b) PRODUKT är i 1 NF. Normalisera, i tur och ordning, till 2NF och 3NF. Kommentera varje steg, d.v.s. ange vad som är skälet till att en nedbrytning gjorts från t ex 1NF till 2NF. Hoppa inte över några steg utan gör bara den dekomponering som behöver för att komma från 1NF till 2NF och sedan (i nästa steg) det som behövs för nästa högre normalform o.s.v. ÖVNING 11 BETRAKTA RELATIONSSCHEMAT R nedan som har tre kolumner (Art, Habitat och Byte) och en relation som innehåller 7 rader (tupler). Vilka funktionella beroenden som finns indikeras av de 7 rader som instansierar relationsschemat. R Art Habitat Byte Tiger Savann Gnu Tiger Regnskog Schimpans Tiger Savann Schimpans Tiger Regnskog Gnu Grävling Lövskog Daggmask Grävling Barrskog Tordyvel Lejon Savann Gnu a) Ange en möjlig primärnyckel för relationsschemat givet de funktionella beroenden som finns. b) Ange vilken normalform det resulterande relationsschemat (relationsschemana) (med angiven primärnyckel) är i. Motivera ditt svar!

15 ÖVNING 12 LÅT R(U) VARA ETT RELATIONSSCHEMA. U är mängden av alla kolumner i R. X U är en determinant i R om det existerar ett funktionellt beroende, X Y, för någon kolumn Y (i R) som inte är en delmängd av X. R sägs vara i Boyce-Codd normalform (BCNF) om varje determinant i R är en kandidatnyckel för R. a) Betrakta följande relationsschema: PERSON(Namn, Ålder, Stad, Land) Följande funktionella beroenden råder: Namn Ålder, Stad, Land Stad Land Normalisera till BCNF! b) Betrakta följande relationsschema: FÖRELÄSNING(Kurs, Lärare, Tid) Följande funktionella beroenden råder: Kurs Lärare Lärare, Tid Kurs Normalisera till BCNF! ÖVNING 13 LÅT U VARA EN MÄNGD AV ATTRIBUT och D en mängd av funktionella beroenden över attributen i U. Låt SAT(D) beteckna mängden av de relationer över U som uppfyller beroendena i D. a) Låt U = {a,b,c,d} och D = {b c, ad d}. Ge ett exempel på en relation som tillhör SAT(D) och en relation som inte tillhör SAT(D). b) Avgör för vart och ett av påståendena nedan om det är sant eller falskt. i) Om D1 D2 så SAT(D1) SAT(D2) ii) Om D1 D2 så SAT(D2) SAT(D1) iii) Om SAT(D1) SAT(D2) så D1 D2 iv) Om SAT(D2) SAT(D1) så D1 D2 För varje deluppgift skall Du ge ett utförligt resonemang om Du svarar sant, och ett konkret motexempel om Du svarar falskt. 15

16 SEMINARIUM 5 FRÅGESPRÅK Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 14 BETRAKTA NEDANSTÅENDE RELATIONSDATABASSCHEMA: SAL(SalsId, Max_antalpersoner) AVSTÅND(Sal1, Sal2, Längd) DANSARE(Namn, Skostorlek, Längd) BALETT(Namn, Upphovsman) ROLL(RollNamn, BalettNamn) UPPSÄTTNING(BalettNamn, Från, Till) ROLLINNEHAV(Dansare, Roll, Balett, Från, Till) Primärnycklar är angivna med fetstil. Formulera följande frågor i a) SQL b) Relationsalgebra 1) Vilka dansare är över två meter långa och har dansat i Svansjön? 2) Vilka dansare har dansat i en balett skriven av Puccini och vilken är deras skostorlek? 3) Vad är genomsnittlig längd för de dansare som dansat baletten Svansjön eller Törnrosa? 4) Vilka upphovsmän har skrivit mer än en balett? 5) Vilka dansare har inte dansat i baletten Svansjön men i baletten Törnrosa? 6) För vilka baletter finns det inga uppsättningar? 7) Vilka dansare har dansat alla roller i Svansjön? ÖVNING 15 BETRAKTA RELATIONSDATABASSCHEMAT i föregående uppgift och formulera följande frågor i a) SQL b) Relationsalgebra

17 8) Hur många personer får plats i den sal som ligger närmast Pelarsalen? (Ta hänsyn till svårigheten att en viss sal kan finnas representerad som antingen Sal1 eller Sal2 eller båda delar). 9) Vilka dansare har dansat i åtminstone samma baletter som Kanneli Kallanko? 10) Vilka dansare har dansat i exakt samma baletter som Kanneli Kallanko? 11) Vilka (par av) dansare har dansat i exakt samma baletter? 17

18 SEMINARIUM 6 CYBERNETIK OCH DYNAMISKA MODELLER Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 16 Betrakta ett system som består av en bilförare och dennes bil. Som stöd för navigeringen finns ett GPS-system. Besvara följande frågor: Vad är systemets mål? (Här finns naturligtvis många alternativ, Du väljer själv ett av dem.) Vad ingår i systemets omgivning? Motivera Ditt svar! Vilka typer av feedback finns för detta system? Motivera Ditt svar! Om man betraktar det aktuella systemet som ett kontrollsystem, vilka är då dess fyra grundkomponenter? (Se föreläsningsanteckningar.) ÖVNING 17 BETRAKTA NEDANSTÅENDE OBJEKT och händelser i ett bankkontosystem. Bank Bankkontor Kund Konto Bankomat Insättning Uttag Överföring Öppnande av konto Avslutning av konto Spärrning av konto Hävande av spärr

19 Saldoförfrågan a) Konstruera ett klassdiagram för ovanstående företeelser. Ett typiskt användningsfall för användning av en bankomat är följande: En kund stoppar in sitt bankkort i bankomaten. Systemet kontrollerar att kortet är giltigt och att det inte är spärrat. Kunden matar in sitt lösenord och systemet kontrollerar att detta stämmer med kortet. Dessa kontroller kan ta ett antal sekunder. Medan kontrollerna sker kan kunden börja utföra sina transaktioner. Kunden anger vilken typ av transaktion som skall utföras, samt vilka belopp som skall sättas in, tas ut eller överföras. Innan transaktionen kan genomföras måste kontrollen av kortet och lösenordet vara klara. Om tillräckliga belopp finns på kontona (och de inte är spärrade) så utförs transaktionen. En kund kan utföra flera transaktioner i följd. När alla transaktioner är klara får kunden tillbaka bankkortet och ett kvitto på de utförda transaktionerna. Det finns ett fall där kunden inte får tillbaka kortet, nämligen om det anmälts som borttappat. b) Beskriv med hjälp av tillståndsdiagram livscyklerna för objekttyperna KUND och KONTO. c) Beskriv med hjälp av aktivitetsdiagram användningsfallet ovan. Specificera för varje aktivitet vilken aktör som utför den. d) Exemplet med kontroller av bankkorts giltighet och tillräckligt belopp är exempel på feedbackmekanismer som kan implementeras i tekniska system. Ange vilken typ av feedback som används i bankomatanvändningen. Motivera Ditt svar. e) Andra typer av banktransaktioner kan även behöva använda fler former av feedback. Ett exempel är att i samband med att banken planerar att göra en överföring från ditt konto (avbetalning av lån, bankfacksavgift e dyl) skickar banken automatiskt en uppmaning till dig som kund att du måste kunna garantera pengar på kontot ett visst datum. Vilken typ av feedback motsvarar detta? f) Definiera vilka delar som ingår i det specifika kontrollsystemet för att garantera pengar på kontot (ange kontrollobjekt, jämförare och verkställare). g) I banken görs en kategorisering av kunderna med avseende på ålder, antal konton, lån, kontotyper etc. Beroende på kategoritillhörighet får bankkunderna olika former av erbjudanden liksom olika förmåner i banken (räntesatser, avgifter mm). Diskutera egenskaper som systemet måste ha för att kunna kontrollera vilka tjänster och förmåner som skall erbjudas de olika bankkunderna. Ange vilka typer av feedback-mekanismer som behöver användas. Kan alla kontroller ske i det tekniska systemet? 19

20 PROJEKTUPPGIFT DE OLYMPISKA SPELEN De olympiska spelen är världens största sportmanifestation där tusentals idrottsutövare tävlar i många olika sporter. Syftet med projektuppgiften är att bygga en prototyp för ett informationssystem för OS som stödjer två funktioner: redovisning av sportresultat och bokning av resurser för tävlingar. Nedan beskrivs först översiktligt den verksamhet som systemet skall stödja. Därefter följer en lista med informationskrav som ger exempel på vilken information som systemet skall kunna tillhandahålla. Delar av beskrivningarna är avsiktligt tvetydiga eller oklara. Då det finns alternativa tolkningar skall gruppen själv välja en tolkning och explicitgöra detta. Om gruppen kompletterar med information som ej finns i texten skall detta också explicitgöras. Prototypen skall stödja samtliga sporter på en ytlig nivå samt de fyra sporterna löpning, simning, fotboll och ishockey på en djupare nivå enligt beskrivningen nedan. DETALJERAD BESKRIVNING AV NÅGRA SPORTER LÖPNING De löpande tävlar på många olika distanser, t.ex. 100 m. och 200 m. Eftersom det initialt kan finnas över 50 tävlande anmälda till en viss distans så kan man inte låta alla springa samtidigt. Banorna på de arenor som finns tar maximalt åtta tävlande samtidigt. Iden är att till sist så skall de åtta bästa springa. Alla springer därför i ett antal omgångar och de åtta som får de bästa tiderna springer en ytterligare omgång mot varandra och då avgörs vem som blir guld (silver, brons) medaljör. SIMNING Det finns ett antal olika simsätt, t.ex. frisim, ryggsim och bröstsim. Vid olika tillfällen simmar man också olika sträckor. Hur snabbt någon har simmat mäts i hundradels sekunder. Nedan visas ett typiskt resultat från fem simmare: Simsätt Sträcka Bana Namn Tid Rygg Bo Svensson Rygg Joe Smith Rygg Pierre Argent Rygg Leonardo Dolci Rygg Dieter Strumpf För t.ex. ryggsim 200 m. så kan över 60 personer vara anmälda. Alla dessa kan inte simma samtidigt för varje bassäng tar antingen fem eller tio simmare. Så man får dela upp det. Varje gång är ett antal tävlande anmälda, men det kan förstås hända att någon blir sjuk eller av annan anledning inte kan vara med. Då får någon annan hoppa in istället och det finns en noga fastställd turordning enligt vilka andra får hoppa in. Det är viktigt att samtliga banor i en bassäng används och därför måste de tävlande samlas 30 minuter före start. Om någon inte är i tid då förlorar denne sin plats och någon inhoppare

21 får den. Man har alltså ett antal provheat för att sålla fram de tio bästa som får simma det avslutande och avgörande heatet. Efter varje heat så kontrolleras att inga oegentligheter förevarit ty då måste man ta om heatet. Om allt är OK så fastställs resultaten av den aktuelle domaren. FOTBOLL Sammanlagt 16 lag deltar i fotbollsturneringen. Varje lag leds av en lagkapten och har ett antal lagmedlemmar med olika roller. Det är inte säkert att samtliga lagmedlemmar deltar i varje match, det kan t.o.m. vara så att vissa lagmedlemmar inte deltar i en enda match under hela turneringen. Man sållar fram de åtta bästa lagen som därefter möts i kvartsfinaler, semifinaler och final. Allmänheten är för varje match intresserad av mängder av olika slags information och statistik. Några exempel på detta är: Hur många skott på mål? Vilka har varit målskyttar? När gjorde de mål? Vem passade? Vilka straffar? Vem sköt straffarna? Varifrån sköts frisparkarna? Vilka blev utvisade eller fick gult kort? När? Vilka var målvakter? Böts någon målvakt ut? När? Samma för forwards, backar, och övriga. Vem var domare? Hur mycket extratid i varje halvlek? Vad var ställningen i halvtid? Blev någon spelare skadad? När? Hur många räddningar gjorde målvakterna? Blev det förlängning? Om det blev straffläggning efter förlängning, vilka sköt straffarna, i vilken ordning och hur lyckades de? ISHOCKEY I ishockeyturneringen deltar 16 lag. Ett lag består av högst två målvakter och 20 utespelare. För varje match delas laget upp i tre s.k. femmor, där varje femma består av två forwards, två backar och en center; dessutom finns en målvakt. Spelare får när som helst bytas ut. En match består av tre perioder om 20 minuter. Till varje match behövs ett antal personer som dömer och administrerar matchen: en domare, två linjemän, två måldomare samt ett sekretariat om tre personer som sköter tidtagning, registrering av utvisningar, straffar, m.m. Dessa personer måste bokas upp minst ett dygn före matchen. Dessutom behövs viss utrustning, bl.a. en ismaskin som används i pauserna mellan perioderna. ÖVRIGT DOPING Efter att en tävling genomförts utses vinnare och medaljörer m.m. Det kan dock inträffa att någon varit dopad och i så fall kan man bli tvungen att vid ett senare tillfälle ta tillbaka exempelvis en guldmedalj. Detta är naturligtvis mycket känsligt och endast specialdomare har rättigheten att ta tillbaka medaljer. VÄRLDSREKORD Under varje OS inträffar det att någon slår ett tidigare världsrekord. Sådana händelser är högintressanta för pressen och därför vill man meddela dem omedelbart då de inträffat. Dessutom är det viktigt att kunna meddela med hur mycket det gamla världsrekordet har slagits. TÄVLANDE För att bookmakers skall kunna räkna fram sina odds så behöver de information om deltagarna. Viktigast är tidigare prestationer. Ett exempel är att Kalle Perssons bästa tid någonsin är på 100 m ryggsim, medan hans bästa resultat i år är Ett annat exempel är att Elaine Pierrot har gjort sju mål i fotbollslandskamper på fyra säsonger, skjutit två straffar och missat båda. 21

22 ARENOR Tävlingarna äger rum på de olika arenorna. På en arena kan en eller flera tävlingar äga rum samtidigt. Exempelvis kan på arena A kulstötning pågå mellan medan spjutkastning pågår mellan INFORMATIONSKRAV De informationsbehov som systemet ska tillgodose framgår i princip av den beskrivning som givits ovan. För att ytterligare förtydliga vilka informationsbehov som finns ges nedan några exempel på utsökningar och frågor. Informationssystemet ska kunna hantera generella frågor av samma slag. 1) Hur många guldmedaljer har Norge tagit? 2) Hur stark var motvinden/medvinden då Juan Alexandros vann guld på 100 m. löpning? 3) Finns det någon person som varit domare för två olika sporter, t.ex. både fotboll och handboll? 4) Vilka personer har aldrig spelat i samma ishockeyfemma som A. Krutsov? 5) Vilka personer har aldrig spelat i samma match som A. Krutsov? 6) Vem gjorde första målet i ishockeyfinalen? 7) Vilka personer har slagit ett världsrekord? 8) Hur många världsrekord har Norge slagit? 9) Vilka personer har varit anmälda till en tävling men sedan inte deltagit i den? 10) Vilka löpare har sprungit samtidigt som Bo Olsson? 11) Var och när genomförs 100 m. ryggsim? 12) Vilka tävlingar genomförs på samma arena som spjutkastningen? 13) Hur många kulor har bokats till kulstötningen? 14) Vilken fotbollsmålvakt har släppt in flest mål? 15) Vilken ishockeymålvakt har räddat flest skott på mål? 16) Vilka simmare har inte vunnit någon gren? 17) Vilka kvinnliga idrottsutövare har överträffat sina tidigare personbästa resultat? 18) Vilka personer har vid något tillfälle sprungit snabbare än S. Lewis? 19) Vem är den bäste manlige löparen? 20) Vilken idrottsutövare har tagit flest medaljer? 21) Har någon norrman förlorat en medalj p.g.a. doping?

23 ANVISNINGAR Projektuppgiften skall utföras i grupper om fyra studerande. Uppgiften skall utföras i de steg som anges nedan. För varje steg anges en uppskattning av hur många persontimmar steget kräver under förutsättning att fyra personer deltar i gruppen. Redovisningen sker i tre etapper. Etapp 1: Steg 1 skall redovisas vid handledningstillfälle 1 i vecka 39. Etapp 2: Steg 2 och 3 skall redovisas vid handledningstillfälle 2 i vecka Etapp 3: Steg 5-7 skall redovisas vid slutredovisningen i vecka Steg 1: Konstruera ett grafiskt konceptuellt schema för åtminstone den del av verksamheten som beskrivs under Löpning och Simning ovan. Avbildningsregler (eng. cardinality constraints) skall anges för samtliga associationer. (30 tim) Steg 2: Konstruera ett grafiskt konceptuellt schema för hela OS-spelen. Avbildningsregler skall anges för samtliga associationer. En lista över (namnen på) alla händelsetyper skall sammanställas. (60 tim) Steg 3: Konstruera en logisk relationsdatabasdesign utgående från det konceptuella schema som erhållits i Steg 2. Skriv SQL- frågor (vyer) för informationskraven i ovan. (40 tim) Steg 4: Instudering av valt RAD-verktyg. (20 tim) Steg 5: Implementera en del av det specificerade systemet i valt RAD-verktyg. Åtminstone följande skall implementeras: att lägga in en ny tävling, att anmäla en deltagare till en tävling, att sätta in en reserv vid simning, att registrera tävlingsresultat. Vidare skall man kunna få fram listor som visar bokningar och tävlingsresultat. Implementeringen skall omfatta både ett användarvänligt gränssnitt och en relationsdatabasstruktur. De implementerade funktionerna skall läsa och skriva till databasen - det räcker alltså inte att enbart göra en mock-up av gränssnittet. En kortfattad användarhandledning skall skrivas, som skall kunna användas av den grupp som granskar systemet. (120 tim) Steg 6: Det system som ni byggt kan tillsammans med användare, regler och rutiner betraktas som ett kontrollsystem för bokning. Beskriv detta system genom att redogöra för dess mål, omgivning, kontrollvariabel, detektor, jämförare och effektor. I vilken utsträckning kan den tekniska delen av systemet hantera kontrollen? (5 tim) Steg 7: Skriv en kort slutrapport (2-3 sidor) som sammanfattar det arbete som gjorts. Rapporten skall som bilagor innehålla dokumentation av samtliga steg ovan utom Steg 4. Speciellt skall erfarenheter och svårigheter under arbetet redovisas. Gör också en projektutvärdering, som beskriver i vilken utsträckning projektplanen kunnat följas, vilka misstag gruppen anser sig ha gjort och vad som kunnat göras bättre. (20 tim) RÅD OCH TIPS Observera att gränssnittet ovan förutsätter att fler tabeller i databasen fylls än bara de som har att göra med de ovan beskrivna gränssnittsfunktionerna, fylls med information. Till exempel bör man ladda en grentabell med diverse grenar så att en presumtiv användare har några alternativ att välja emellan när han/hon ska lägga in en tävling. Föredrar man att ha funktioner i gränssnittet även för att lägga in dessa, mer statiska, data är det naturligtvis lovvärt. 23

24 Tänk på att använda naturliga namn/begrepp i inmatningsfält och sökuttryck. En (slut-) användare känner till saker som namn, personnummer, adress, grennamn, etc. Han/hon vet ingenting om vad ni internt använder för att identifiera en tabell eller hur ni refererar mellan tabeller. Det är alltså helt förbjudet att visa konstgjorda (surrogat) nycklar i gränssnittet (medan det är fullt tillåtet att använda sådana i databasen). Det kan vara värt att, om man definierar primärnycklar som är surrogatnycklar för tabellerna i sin databas (ingår i steg 3, se ovan), även fundera på vilka kolumner som kan utgöra alternativnycklar för framtida visning i ett användargränssnitt som presenterar databasen för en användare. Alternativt använder man bara naturliga kolumner (d.v.s. inga surrogatnycklar) som primärnycklar i sin databas. Det sistnämnda kräver ju då oftast att man sätter samman flera kolumner för att få något som unikt identifierar en rad i en tabell. Tänk även på att i möjligaste mån använda så kallade drop-down -listor i ert gränssnitt. En användare ska inte nödvändigtvis behöva komma ihåg t.ex. namnen på alla grenar som tillhandahålls eller exakt hur 'sjumilamaraton' stavas. Försök istället lägga in sådan information i valbara listor där en användare kan markera valda alternativ. REDOVSING Den slutliga projektredovisningen äger rum vid tider som anges på kursens webbplats. Två grupper (A och B) deltar i seminariet, som är uppdelat i två delar. Först presenteras och diskuteras grupp A:s arbete och därefter grupp B:s. Presentationen skall ha formen av en offertpresentation, d.v.s. grupp A skall spela rollen av en konsult som vill sälja sin lösning till en kund, grupp B (och vice versa). Presentationen skall inkludera en demonstration av det konstruerade systemet. Vidare skall den innehålla relevant information för att kunden skall kunna ta ställning till offerten, t.ex. kostnader, ledtider, alternativa hårdvaru- och mjukvarulösningar. Presentationen får ta max 30 minuter och följs av en diskussion där den andra gruppen kritiserar och värderar offerten. BONUSPOÄNG För att erhålla tre bonuspoäng för projektuppgiften till tentamen skall följande villkor vara uppfyllda: 1. Redovisningen skall vara genomförd före Hela relationsdatabasstrukturen från Steg 3 skall vara implementerad och varje relation skall vara fylld med tupler. 3. Det skall finnas gränssnittsfunktioner för samtliga informationskrav. 4. Det skall vara möjligt att från systemets gränssnitt lägga in data i samtliga relationer. 5. Systemet skall stödja bokning av resurser på följande sätt: när en användare lägger in ett nytt tävlingstillfälle skall systemet föreslå alla de resurser som behöver bokas och användaren skall enbart behöva bekräfta (eller välja mellan) förslagen. Det skall inte gå att göra dubbelbokningar. Projektuppgifter som inte helt uppfyller kraven ovan kan erhålla två bonuspoäng.