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DMH Datenmanagement auf moderner Hardware

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#40804 / #6

Seit SoSe 2024

English, German

DMH Data Management on Modern Hardware
DMH Datenmanagement auf moderner Hardware

6

Markl, Volker

Benotet

Portfolioprüfung

English

Zugehörigkeit


Fakultät IV

Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik

34351500 FG Datenbanksysteme und Informationsmanagement (DIMA)

Keine Angabe

Kontakt


EN 7

Zeuch, Steffen

sekr@tu-berlin.de

https://www.tu.berlin/dima

Lernergebnisse

Traditionally, database systems managed databases that were primarily stored on secondary storage and only a small part of the data could fit in main memory. Therefore, disk IO was the dominating cost factor. Nowadays, it is possible to equip servers with several terabytes of main memory, which allows us to keep databases in main memory to avoid the disk IO bottleneck. Hence, the performance of database systems became limited by memory access and processing power. This course will teach students the fundamentals of efficient data processing in main-memory database systems using techniques optimized for main memory (e.g., column stores and query compilation) and modern processor capabilities (e.g., SIMD-based database algorithms, GPU co-processing).

Lehrinhalte

The course is split into two parts, each covering roughly one half of the semester. During the first part, the students learn the fundamentals of cache-efficient storage and processing models. This includes columnar storage and query processing, compression, vector-at-a-time processing, query compilation and transaction processing. In the second part, students learn the basics of parallel data processing on modern CPUs and co-processors (e.g., GPUs) for typical database operators, including optimizations such as SIMD and NUMA-awareness.

Modulbestandteile

Compulsory area

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
In-Memory Databases On Modern HardwareIV3435 L 9195SoSeKeine Angabe4
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

In-Memory Databases On Modern Hardware (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Participating in Meetings15.04.0h60.0h
60.0h(~2 LP)

Lehrveranstaltungsunabhängiger Aufwand:

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Exam preparation1.030.0h30.0h
Graded problem sheets1.060.0h60.0h
Self-assessment Database Technology15.02.0h30.0h
120.0h(~4 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Lectures are accompanied by individual exercises to practically rehearse the theory taught in the lectures.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Desirable prerequisites for participation in the courses: This course is an advanced course for master’s students with focus on database systems and information management. In contrast to the introduction of database systems (ISDA Informationssysteme und Datenanalyse), which looks at database systems from an application programmer’s point of view, this class focuses on the data management systems and various optimizations for efficient query processing on modern hardware. It is desirable for students to have completed the Database Technology (DBT) prior to enrolling in DMH. It is also desirable for students to have successfully completed a Bachelor’s degree in computer science with a focus on database systems (e.g., DBPRA Datenbankpraktikum, DBPRO Datenbankprojekt). In addition, knowledge of data modeling, relational algebra, and SQL as well as a very good command of Java, or possibly C/C++/C#, programming is desirable.

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolio examination

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache(n)

German

Prüfungselemente

NamePunkteKategorieDauer/Umfang
(Deliverable assessment) Assessment of 4 homework exercises with 5 pts20schriftlich4 x15h = 60h
(Examination) Quiz 1: (Mid term)40schriftlich60 min
(Examination) Quiz 2: (End-of-term)40schriftlich60 min

Notenschlüssel

Notenschlüssel »Notenschlüssel 2: Fak IV (2)«

Gesamtpunktzahl1.01.31.72.02.32.73.03.33.74.0
100.0pt95.0pt90.0pt85.0pt80.0pt75.0pt70.0pt65.0pt60.0pt55.0pt50.0pt

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

The final grade according to § 68 (2) AllgStuPO will be calculated with the faculty grading table 2.

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 30.

Anmeldeformalitäten

Admission to the lecture is limited. Please have a look at https://www.tu.berlin/dima/studium-lehre/kursangebote before the lecture period starts to get information on how you can register.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Alfons Kemper, André Eickler Datenbanksysteme. Eine Einführung.10., aktualisierte und erweiterte Auflage, Oldenbourg Verlag, 2015.
Daniel Abadi, Peter A. Boncz, Stavros Harizopoulos, Stratos Idreos, Samuel Madden: The Design and Implementation of Modern Column-Oriented Database Systems. Foundations and Trends in Databases 5(3): 197-280 (2013)
Hasso Plattner. 2014. A Course in In-Memory Data Management: The Inner Mechanics of In-Memory Databases. Second Edition. Springer Publishing Company, Incorporated.
John L. Hennessy, and David A. Patterson. Computer architecture: a quantitative approach. Elsevier, 2012.

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Computer Engineering (M. Sc.)19SoSe 2024SoSe 2025
Computer Science (Informatik) (M. Sc.)112SoSe 2024SoSe 2025
Elektrotechnik (M. Sc.)16SoSe 2024SoSe 2025
Information Systems Management (Wirtschaftsinformatik) (M. Sc.)16SoSe 2024SoSe 2025
Wirtschaftsingenieurwesen (M. Sc.)16SoSe 2024SoSe 2025

Sonstiges

Keine Angabe