資訊處理 109 年資料庫應用考古題

請為下列的流行傳染病採檢通報系統設計符合BCNF且考量OO的EER data model，model 中請註明合適的primary/foreign/candidate keys，資料 表間的關聯亦請適當地說明彼此間的maximum/minimum cardinality。 註：不需要用到的資料不必列入。（30 分） 系統可以查詢各配合醫事機構的地址及開放時段，如星期一上午，星期 五晚上……。 系統可以查詢某特定縣市某特定時段有開放採檢的醫事機構，包含醫事 機構名稱、地址、電話。 系統可以查詢某特定日期某特定醫事機構，受檢男性人員的數量。 系統可以查詢某特定縣市、所有確診人員所有的受檢日期時間及採檢的 醫事單位。 系統可以查詢確診案例的受感染類型（如本土、境外、不明……），感染 源（如案編號……）、症狀、收治醫事機構、年齡、性別、縣市。 系統可以查詢受檢後未確診需後續追踨相關人員的手機、居住地址（不 等於戶籍地）及其需追踨事由（如檢疫、隔離、自主健康管理……）。 系統可以查詢各縣市目前居家檢疫的數量。

某一家圖書公司的關聯式資料庫（Relational Database）包含了作者、圖書 及寫書三個表格（Table）。作者表格記錄作者的編號與姓名；圖書表格記 錄圖書編號、書名、西元出版年份（例如，2018）、銷售數量（例如，5000）； 寫書表格記錄作者與圖書的關係，為多對多的關係。這三個表格的關聯綱 要（Relational Schema）如下所示： 作者（作者編號、作者姓名） 圖書（圖書編號、書名、出版年份、銷售數量） 寫書（作者編號、圖書編號） 有底線的屬性（Attribute）為該表格之主鍵（Primary Key）；例如，寫書表 格之主鍵為作者編號與圖書編號兩個屬性的組合。寫書表格有作者編號 與圖書編號兩個外來鍵，分別參照作者表格與圖書表格的主鍵。 針對下列三個查詢問題，請各寫出一個SQL指令來進行查詢。 列出2015至2019這五年內出版的每一本圖書之圖書編號與書名。（10分） 列出寫過一本以上的書的每一位作者之作者編號。（10分） 列出寫過的書之總銷售數量超過十萬本的每一位作者之作者姓名。（10分）

假設現有下列個人旅行資料紀錄的關連式資料庫，請使用SQL 回答相關 的子問題。註：假設每一航班每天最多只會飛行一次。 Person（personID, name, nationality, gender） PK：personID Flight（flightID, date, flightNation, takeoff, arrival） PK：（flightID, date） TravelRecord（personID, flightID, date, seat）PK：（personID,flightID,date） FK：personID ref. Person（personID）, （flightID, date）ref. Flight（flightID, date） 使用DDL 定義所有的資料表，定義中應適當表示primary and foreign key。（10 分） 請依國籍及性別分類顯示，2020 年5 月，由USA New York 出發所有 班機的搭機人數。註：結果需顯示國籍、性別及人數。（5 分） 請列出2020 年5 月，搭機人數>=100 的所有航班資訊，包括航班代號、 所屬國籍、出發地、目的地、日期，結果並依日期由近至遠排序。（5 分） 新增TW 籍，從Taipei 飛往Los Angles 的航班BR777，2020/07/01 開 始開放訂位，首位訂位客人（TW 籍，代號P000000007 的男性，Mark Lee）目前不在系統所記錄的Person 資料表中，請為此位客人加入訂位 相關資訊，包括航班、人員及座位16A。註：加入資料的順序不可以違 反參加完整性。（5 分）

實體關係模式（Entity-Relationship Model）包含了實體（Entity）、關係 （Relationship）及屬性（Attribute）三個主要的觀念，其中屬性又分為許 多種。 請定義與區別「必須的屬性」（Required Attribute）與「非必須的屬性」 （Optional Attribute）。（10分） 請定義與區別「單值屬性」（Single-valued Attribute）與「多值屬性」 （Multivalued Attribute）。（10分）

請將下列專案工作指派表格資料，以符合BCNF 的RDB 資料表來表示，並 將經BCNF 正規化後的資料表，分別以json 檔案格式來描述。註：答案需包 括BCNF 正規化後的資料表（含內容）及每張資料表對應的json 檔案格式 的內容。（25 分） ProjectID ProjectName Budget EmployeeID EmployeeName Gener Mobile Email StartDate EndDate P001 Health Care 1000000 E001 Jacky Hsu M 0911111111 [email protected] 12/1/2019 1/15/2020 P001 Health Care 1000000 E002 Lily Wu F 0922222222 [email protected] 1/1/2020 6/30/2020 P002 Mask Management 200000 E001 Jacky Hsu M 0911111111 [email protected] 1/1/2020 2/15/2020 P002 Mask Management 200000 E003 Cathy Su F 0933333333 [email protected] 2/1/2020 6/30/2020

正規化理論（Normalization Theory）中包含了「第一正規型式」 （First Normal Form, 1NF）、「第二正規型式」（Second Normal Form, 2NF）及「第三正規 型式」（Third Normal Form, 3NF）等正規型式（Normal Form），請說明一 個關聯（Relation）要屬於各個正規型式分別需要符合那些條件。（30分）

假設現有下列兩個transactions 同步存取資料X, Y，請繪製表格說明， 不同時間標記點，如果讀寫動作被允許進行，系統對資料X, Y 所記 錄的R_TS（讀取的時間標記）及W_TS（寫入的時間標記）為何？ 如果讀寫動作不被允許進行，請說明原因及系統會作出的回應為何？ 註：系統進行時序如下列左圖，解答表格參考下列右圖。（20 分） Time 1 2 3 4

線上分析處理（On-Line Analytical Processing, OLAP）為資料倉儲系統中 主要的資料分析方式，其中包括向下鑽取（Drill Down）與向上鑽取（Drill Up）兩種運算。請分別針對這兩種OLAP運算，首先說明其運算方式，然 後舉例說明其可能的應用方式。（20分）

在關聯式資料庫模型，何謂關聯代數（Relational Algebra）？為何需要關 聯代數？何謂關聯完全（Relationally Complete）？又商業化的資料庫管 理系統會用到的資料庫查詢語言是什麼？與關聯代數有何關係？資料 庫處理器（Run-time Database Processor）如何處理此查詢語言？（20分）

9 T1 T2 Begin Read(Y) Read(X) Write(X) Write(Y) Commit Begin Read(X) Write(X) Commit TS(T1)=？？, TS(T2)=？？ Time Data R_TS W_TS 1 X Y 2 X Y