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
Datenbanken und Informationssysteme
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
010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110
dauerhafter SpeicherMax Müller
Max Müllergftw4shb
?
Was sind Datenbanken?
010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110
dauerhafter SpeicherMax Müller
Max Müllergftw4shb
?
-unterschiedliche Programme von verschiedenen Herstellern-unterschiedliche Hardware, unterschiedliche Betriebssysteme-verschiedene Sichtweisen (Maßeinheiten, Schreibweisen, etc.) je nach Bedarf
Was sind Datenbanken?
010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110
dauerhafter SpeicherMax Müller
Max Müller
!
Max Müller
Programmierer
„Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“
Geht das nicht auch automatisch?
010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110
dauerhafter SpeicherMax Müller
Max Müller
!
Max Müller
Programmierer
„Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“
Datenbanken
010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110
Datenbankmanagementsystem
„Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“
„Max Müller ist unser neuer Angestellter.“
Datenbanken
010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110
Datenbankmanagementsystem
„Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“
„Max Müller ist unser neuer Angestellter.“
Datenbanken
010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110
Datenbankmanagementsystem
„Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“
„Max Müller ist unser neuer Angestellter.“
Datenbanken
010011011001101010011011010001101100110110100011111010110001010110101001111111101010111101100001101110
Datenbankmanagementsystem
„Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“
„Max Müller ist unser neuer Angestellter.“ Max Müller
Datenbanken
Datenbankmanagementsysteme (DBMS) verstecken die Details der Datenspeicherung
Weitere Aufgaben:Bereitstellung verschiedener Sichten für verschiedene Anwendungen
Datenbankmanagementsystem
Vorname: MaxNachname: Müller Name: Max Müller
Datenbanken
Datenbankmanagementsysteme (DBMS) verstecken die Details der Datenspeicherung
Weitere Aufgaben:Datenschutz, Zugriffsbeschränkungen
Datenbankmanagementsystem
Vorname: MaxNachname: MüllerWohnort: Kiel
Name: Max MüllerWohnort: ???
Datenbanken
Datenbankmanagementsysteme (DBMS) verstecken die Details der Datenspeicherung
Weitere Aufgaben:Widerspruchsfreie Speicherung, Synchronisation bei Mehrbenutzerbetrieb
Datenbankmanagementsystem
Vorname: MaxNachname: MüllerWohnort: Kiel
Vorname: MaxNachname: MüllerWohnort: Lübeck
?
Datenbanken
Datenbankmanagementsysteme (DBMS) verstecken die Details der Datenspeicherung
Weitere Aufgaben:Effizientes Verarbeiten großer Datenmengen, Schutz vor Datenverlust
Datenbankmanagementsystem
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…
Datenbanken und Informationssysteme
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
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.
Datenbankmanagementsystem
Was „bedeuten“ diese Daten?
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.
Firstname Lastname Salary
Peter Smith 2900
Joe Black 4100
?
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
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?
Datenbanken und Informationssysteme
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,
Rapid Prototyping von Informationssystemen
Studentische Arbeiten
Lehrveranstaltungen zum Thema
„Datenbanken und Informationssysteme“
Datenbanksysteme I
DB-Modellierung DB-Technologie DB-Theorie
Seminar Praktikum
Abschlussarbeit
Studentische Arbeiten
Web-Informationssysteme:
z.B. Materialverwaltung, Parlaments-Auskunftssystem
Studentische Arbeiten
Wildtierkataster Schleswig-Holstein
Studentische Arbeiten
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)
Studentische Arbeiten
Systeme zur Unterstützung von (Entwicklungs-)Prozessen:
Systematische Erfassung und Speicherung von Daten der biologischen
Forschung: durchgängige Unterstützung von der Probennahme bis zur
wissenschaftlichen Studie
Studentische Arbeiten
Systeme zur Unterstützung von (Entwicklungs-)Prozessen:
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 …
… … … …
Studentische Arbeiten
Systeme zur Unterstützung von (Entwicklungs-)Prozessen:
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 …
… … … …
Studentische Arbeiten
Datenvisualisierung:
Studentische Arbeiten
Rapid Prototyping von Informationssystemen:
Die stupiden Programmieraufgaben übernimmt der Computer selbst.
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