Datenbanken und Informationssysteme Gunar Fiedler Arbeitsgruppe Technologie der Informationssysteme...

Datenbanken und Informationssysteme

Gunar FiedlerArbeitsgruppe „Technologie der Informationssysteme“CAU KielWWW: http://www.is.informatik.uni-kiel.de/~fiedlerE-Mail: [email protected]

Vortrag im Schnupperstudium Informatik03. April 2007


1. Was sind Datenbanken?Gründe für den Datenbankeinsatz, historische Entwicklung

2. InformationssystemeBegriffsbestimmung, Beispiele

3. ForschungstrendsInformationssysteme der Zukunft

4. Aktuelle studentische Arbeiten(Web-)Informationssysteme, Datenauswertung, Datenvisualisierung

Was sind Datenbanken?Vor ca. 60 Jahren:Computer verarbeiten Daten (z.B. komplexe mathematische Berechnungen)

Was sind Datenbanken?Vor ca. 60-70 Jahren:Computer verarbeiten Daten (z.B. komplexere mathematische Berechnungen)

Vor ca. 50 Jahren:Die Datenmengen wachsen; die Daten dürfen nach Beenden des Programmsnicht verloren gehen (erste kommerzielle Festplatte: 1956)

010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110

dauerhafter Speicher

„Max Müller“

„Max Müller“

Was sind Datenbanken?Vor ca. 60-70 Jahren:Computer verarbeiten Daten (z.B. komplexere mathematische Berechnungen)

Vor ca. 50 Jahren:Die Datenmengen wachsen; die Daten dürfen nach Beenden des Programmsnicht verloren gehen (erste kommerzielle Festplatte: 1956)

Datenaustausch zwischen verschiedenen Programmen

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dauerhafter SpeicherMax Müller

Max Müllergftw4shb

?

Was sind Datenbanken?

010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110


Max Müllergftw4shb

?

-unterschiedliche Programme von verschiedenen Herstellern-unterschiedliche Hardware, unterschiedliche Betriebssysteme-verschiedene Sichtweisen (Maßeinheiten, Schreibweisen, etc.) je nach Bedarf

Was sind Datenbanken?

010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110


Max Müller

!

Max Müller

Programmierer

„Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“

Geht das nicht auch automatisch?

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Max Müller

!

Max Müller

Programmierer


Datenbanken

010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110

Datenbankmanagementsystem


„Max Müller ist unser neuer Angestellter.“

Datenbanken

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„Max Müller ist unser neuer Angestellter.“ Max Müller

Datenbanken

Datenbankmanagementsysteme (DBMS) verstecken die Details der Datenspeicherung

Weitere Aufgaben:Bereitstellung verschiedener Sichten für verschiedene Anwendungen


Vorname: MaxNachname: Müller Name: Max Müller

Datenbanken


Weitere Aufgaben:Datenschutz, Zugriffsbeschränkungen


Vorname: MaxNachname: MüllerWohnort: Kiel

Name: Max MüllerWohnort: ???

Datenbanken


Weitere Aufgaben:Widerspruchsfreie Speicherung, Synchronisation bei Mehrbenutzerbetrieb


Vorname: MaxNachname: MüllerWohnort: Kiel

Vorname: MaxNachname: MüllerWohnort: Lübeck

?

Datenbanken


Weitere Aufgaben:Effizientes Verarbeiten großer Datenmengen, Schutz vor Datenverlust


Begriffsbestimmung

Datenbankmanagementsystem (DBMS):Verwaltungssoftware, die sich um die Datenhaltung kümmertz.B. Oracle, DB2, MySQL, PostgreSQL, (MS Access), …

Datenbank (DB):Die Daten, die von einem DBMS verwaltet werden

Datenbanksystem (DBS):DBS = DBMS + DB

Historische Entwicklung

-1950er Jahre: erste Ansätze zur organisierten Verwaltung von Daten-1960er Jahre: erste Datenbankmanagementsysteme-1970: Entwicklung des „relationalen Datenbankmodells“

Speicherung der Daten in Tabellenform-1990er Jahre: das relationale Datenmodell setzt sich durch, datenbankgestützte Anwendungen durchdringen das tägliche Leben

-Heute: Wie kann ich all die gespeicherten Daten sinnvoll benutzen? Informationssysteme

Begriffsbestimmung

Informationssystem:„Informationssysteme bieten für bestimmte Zielgruppen

Informationen auf Abruf.“

Beispiele: Produktionssteuerungssysteme, Management-Informationssysteme,

Auskunftssysteme (z.B. Fahrplanauskunft), Expertensysteme

(Beratung),

personenbezogene Informationssysteme (elektronische Zeitungen),

Online-

Shops, Routenplaner, …

Informationssysteme

Bereitstellung von Informationen aus Datenbanken:

- zur richtigen Zeit

- am richtigen Ort

- in der für den Nutzer passenden Form

- unter Nutzung der vorhandenen Kommunikationsmittel

Web-Informationssysteme

Bereitstellung von Informationen mittels des Internets

Prinzip:

InternetPräsentation

Verarbeitung

Datenbank

Webbrowser des ComputersWML-Browser auf dem HandySprachdialoge am Telefon…





4. Aktuelle studentische Arbeiten(Web-)Informationssysteme, Datenauswertung, Datenvisualisierung

Forschungstrends

Vorname Nachname Wohnort Niederlassun

g

Gehalt

Ole Petersen Flensburg Hamburg 3700

Max Müller Kiel Lübeck 3200

Tina Schmidt Neumünster Hamburg 3400

Anne Clausen Bremen Hannover 2900

Die Speicherung von Daten ist nur der erste Schritt.


Was „bedeuten“ diese Daten?

Forschungstrends


g

Gehalt





Die Speicherung von Daten ist nur der erste Schritt.

Firstname Lastname Salary

Peter Smith 2900

Joe Black 4100

?

Forschungstrends


g

Gehalt





Geht das nicht automatisch? (wenigstens zum Teil…)

Firstname Lastname Salary

Peter Smith 2900

Joe Black 4100

?

Forschungstrends

Kunden-

Nr

Umsatz

45282765 1476

98753473 3291

17654784 2900

78965984 3100

37652987 7800

Datenauswertung ?

Forschungstrends

Kunden-

Nr

Umsatz

45282765 1476

98753473 3291

17654784 2900

78965984 3100

37652987 7800

Datenauswertung

schön…

unsere Umsätzesind gestiegen

IS

Forschungstrends

Kunden-

Nr

Umsatz

45282765 1476

98753473 3291

17654784 2900

78965984 3100

37652987 7800

Datenauswertung

Super!

unsere Umsätzewerden weitersteigen

Forschungstrends

Kunden-

Nr

Umsatz

45282765 1476

98753473 3291

17654784 2900

78965984 3100

37652987 7800

Datenauswertung

Super!

unsere Umsätzewerden weitersteigen

Geht das vielleicht auch ohne Glaskugel?

Forschungstrends

Aus Sicht des Anwenders:

-Darstellung der Bedeutung der Daten im System (z.B. für sprachübergreifende Suche, Zusammenführen von Systemen, Dokumentation)

-Integration der automatisierten Datenauswertung in das System

-Entwicklung von systematischen Prognosemethoden (Methoden der künstlichen Intelligenz, „Data Mining“)

-personen- und aufgabenbezogene Darstellung von Informationen

ForschungstrendsAus Sicht des Programmierers:

systematischer Entwurf großer Informationssysteme („Industrielle Fertigung von Software“)

Spezifizieren statt programmieren: Die Werkzeuge sprechen die Sprache des Programmierers, nicht umgekehrt.

Unterstützung der Wiederverwendung:Was schon jemand programmiert hat, muss nicht noch einmal programmiert werden.

„Programmieren Sie mir ein Informationssystem, dass …“

Geht das nicht (zum Teil) automatisch?





4. Aktuelle studentische Arbeiten(Web-)Informationssysteme, Datenauswertung, Datenvisualisierung,

Rapid Prototyping von Informationssystemen

Studentische Arbeiten

Lehrveranstaltungen zum Thema

„Datenbanken und Informationssysteme“

Datenbanksysteme I

DB-Modellierung DB-Technologie DB-Theorie

Seminar Praktikum

Abschlussarbeit


Web-Informationssysteme:

z.B. Materialverwaltung, Parlaments-Auskunftssystem


Wildtierkataster Schleswig-Holstein


Systeme zur Unterstützung von (Entwicklungs-)Prozessen:

Graphische Benutzerschnittstellen im Auto (zusammen mit Volkswagen

AG)

DBS für die Koordinierung der Arbeit von Designern und

Ingenieuren

(jeder arbeitet mit seinen Lieblingsprogrammen)

Verwaltung von Produktvarianten (verschiedene Marken und

Designlinien)



Systematische Erfassung und Speicherung von Daten der biologischen

Forschung: durchgängige Unterstützung von der Probennahme bis zur

wissenschaftlichen Studie



Systematische Erfassung und Speicherung von Daten der biologischen

Forschung: durchgängige Unterstützung von der Probennahme bis zur

wissenschaftlichen Studie

Position Art Anzahl …

54.5312;10.0398;22 Abra alba 10 …

54.5046;10.8234 Macoma

balthica

5 …

54.5046;10.8234 Nepthys 3 …

… … … …


Datenvisualisierung:


Rapid Prototyping von Informationssystemen:

Die stupiden Programmieraufgaben übernimmt der Computer selbst.

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Rapid Prototyping von Informationssystemen:

Die stupiden Programmieraufgaben übernimmt der Computer selbst.

Storyboard + Standardkomponenten ProgrammautomatischeGenerierung

Beurteilung durch den Kunden

Verbesserung ohne „Verschlimmbesserung“

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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit.

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