Datenbanken und Informationssysteme

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1 Datenbanken und Informationssysteme Vortrag im Schnupperstudium Informatik 03. April 2007 Gunar Fiedler Arbeitsgruppe Technologie der Informationssysteme CAU Kiel WWW:

2 Datenbanken und Informationssysteme 1. Was sind Datenbanken? Gründe für den Datenbankeinsatz, historische Entwicklung 2. Informationssysteme Begriffsbestimmung, Beispiele 3. Forschungstrends Informationssysteme der Zukunft 4. Aktuelle studentische Arbeiten (Web-)Informationssysteme, Datenauswertung, Datenvisualisierung

3 Was sind Datenbanken? Vor ca Jahren: Computer verarbeiten Daten (z.b. komplexere mathematische Berechnungen)

4 Was sind Datenbanken? Vor ca Jahren: Computer verarbeiten Daten (z.b. komplexere mathematische Berechnungen) Vor ca. 50 Jahren: Die Datenmengen wachsen; die Daten dürfen nach Beenden des Programms nicht verloren gehen (erste kommerzielle Festplatte: 1956) Max Müller Max Müller dauerhafter Speicher

5 Was sind Datenbanken? Vor ca Jahren: Computer verarbeiten Daten (z.b. komplexere mathematische Berechnungen) Vor ca. 50 Jahren: Die Datenmengen wachsen; die Daten dürfen nach Beenden des Programms nicht verloren gehen (erste kommerzielle Festplatte: 1956) Datenaustausch zwischen verschiedenen Programmen Max Müller Max Müller dauerhafter Speicher gftw4shb?

6 Was sind Datenbanken? Max Müller Max Müller dauerhafter Speicher gftw4shb? -unterschiedliche Programme von verschiedenen Herstellern -unterschiedliche Hardware, unterschiedliche Betriebssysteme -verschiedene Sichtweisen (Maßeinheiten, Schreibweisen, etc.) je nach Bedarf

7 Was sind Datenbanken? Max Müller Max Müller dauerhafter Speicher ! Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift kodiert. Max Müller Programmierer

8 Geht das nicht auch automatisch? Max Müller Max Müller dauerhafter Speicher ! Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift kodiert. Max Müller Programmierer

9 Datenbanken Max Müller ist unser neuer Angestellter. Datenbankmanagementsystem Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift kodiert

10 Datenbanken Max Müller ist unser neuer Angestellter. Datenbankmanagementsystem Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift kodiert

11 Datenbanken Max Müller ist unser neuer Angestellter. Datenbankmanagementsystem Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift kodiert

12 Datenbanken Max Müller ist unser neuer Angestellter. Max Müller Datenbankmanagementsystem Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift kodiert

13 Datenbanken Datenbankmanagementsysteme (DBMS) verstecken die Details der Datenspeicherung Weitere Aufgaben: Bereitstellung verschiedener Sichten für verschiedene Anwendungen Vorname: Max Nachname: Müller Name: Max Müller Datenbankmanagementsystem

14 Datenbanken Datenbankmanagementsysteme (DBMS) verstecken die Details der Datenspeicherung Weitere Aufgaben: Datenschutz, Zugriffsbeschränkungen Vorname: Max Nachname: Müller Wohnort: Kiel Name: Max Müller Wohnort:??? Datenbankmanagementsystem

15 Datenbanken Datenbankmanagementsysteme (DBMS) verstecken die Details der Datenspeicherung Weitere Aufgaben: Widerspruchsfreie Speicherung, Synchronisation bei Mehrbenutzerbetrieb Vorname: Max Nachname: Müller Wohnort: Kiel Vorname: Max Nachname: Müller Wohnort: Lübeck? Datenbankmanagementsystem

16 Datenbanken Datenbankmanagementsysteme (DBMS) verstecken die Details der Datenspeicherung Weitere Aufgaben: Effizientes Verarbeiten großer Datenmengen, Schutz vor Datenverlust Datenbankmanagementsystem

17 Begriffsbestimmung Datenbankmanagementsystem (DBMS): Verwaltungssoftware, die sich um die Datenhaltung kümmert z.b. Oracle, DB2, MySQL, PostgreSQL, (MS Access), Datenbank (DB): Die Daten, die von einem DBMS verwaltet werden Datenbanksystem (DBS): DBS = DBMS + DB

18 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

19 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,

20 Informationssysteme Bereitstellung von Informationen aus Datenbanken: - zur richtigen Zeit - am richtigen Ort - in der für den Nutzer passenden Form - unter Nutzung der vorhandenen Kommunikationsmittel

21 Web-Informationssysteme Bereitstellung von Informationen mittels des Internets Prinzip: Internet Präsentation Webbrowser des Computers WML-Browser auf dem Handy Sprachdialoge am Telefon Verarbeitung Datenbank

22 Datenbanken und Informationssysteme 1. Was sind Datenbanken? Gründe für den Datenbankeinsatz, historische Entwicklung 2. Informationssysteme Begriffsbestimmung, Beispiele 3. Forschungstrends Informationssysteme der Zukunft 4. Aktuelle studentische Arbeiten (Web-)Informationssysteme, Datenauswertung, Datenvisualisierung

23 Forschungstrends Die Speicherung von Daten ist nur der erste Schritt. Datenbankmanagementsystem Vorname Nachname Wohnort Niederlassung Gehalt Ole Petersen Flensburg Hamburg 3700 Max Müller Kiel Lübeck 3200 Tina Schmidt Neumünster Hamburg 3400 Anne Clausen Bremen Hannover 2900 Was bedeuten diese Daten?

24 Forschungstrends Die Speicherung von Daten ist nur der erste Schritt. Vorname Nachname Wohnort Niederlassung Gehalt Ole Petersen Flensburg Hamburg 3700 Max Müller Kiel Lübeck 3200 Tina Schmidt Neumünster Hamburg 3400 Anne Clausen Bremen Hannover 2900? Firstname Peter Lastname Smith Salary 2900 Joe Black 4100

25 Forschungstrends Geht das nicht automatisch? (wenigstens zum Teil ) Vorname Nachname Wohnort Niederlassung Gehalt Ole Petersen Flensburg Hamburg 3700 Max Müller Kiel Lübeck 3200 Tina Schmidt Neumünster Hamburg 3400 Anne Clausen Bremen Hannover 2900? Firstname Peter Lastname Smith Salary 2900 Joe Black 4100

26 Forschungstrends Datenauswertung? Kunden-Nr Umsatz

27 Forschungstrends Datenauswertung Kunden-Nr Umsatz IS unsere Umsätze sind gestiegen schön

28 Forschungstrends Datenauswertung Kunden-Nr Umsatz unsere Umsätze werden weiter steigen Super!

29 Forschungstrends Datenauswertung Kunden-Nr Umsatz unsere Umsätze werden weiter steigen Geht das vielleicht auch ohne Glaskugel? Super!

30 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

31 Forschungstrends Aus 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?

32 Datenbanken und Informationssysteme 1. Was sind Datenbanken? Gründe für den Datenbankeinsatz, historische Entwicklung 2. Informationssysteme Begriffsbestimmung, Beispiele 3. Forschungstrends Informationssysteme der Zukunft 4. Aktuelle studentische Arbeiten (Web-)Informationssysteme, Datenauswertung, Datenvisualisierung, Rapid Prototyping von Informationssystemen

33 Studentische Arbeiten Lehrveranstaltungen zum Thema Datenbanken und Informationssysteme Datenbanksysteme I DB-Modellierung DB-Technologie DB-Theorie Seminar Praktikum Abschlussarbeit

34 Studentische Arbeiten Web-Informationssysteme: z.b. Materialverwaltung, Parlaments-Auskunftssystem

35 Studentische Arbeiten Wildtierkataster Schleswig-Holstein

36 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)

37 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

38 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 ; ;22 Abra alba ; Macoma balthica ; Nepthys 3

39 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 ; ;22 Abra alba ; Macoma balthica ; Nepthys 3

40 Studentische Arbeiten Datenvisualisierung:

41 Studentische Arbeiten Rapid Prototyping von Informationssystemen: Die stupiden Programmieraufgaben übernimmt der Computer selbst. Storyboard: Kategorie anzeigen Bild anzeigen Details anzeigen Start Suchen Suchergebnis

42 Studentische Arbeiten Rapid Prototyping von Informationssystemen: Die stupiden Programmieraufgaben übernimmt der Computer selbst. Storyboard + Standardkomponenten automatische Generierung Programm Beurteilung durch den Kunden Verbesserung ohne Verschlimmbesserung

43 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit. Fragen? Gunar Fiedler Arbeitsgruppe Technologie der Informationssysteme CAU Kiel WWW: