Hättenschwiler Kurs 2001/2002. Gliederung

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1 Hättenschwiler Kurs 2001/2002 Gliederung 1 Grundlagen Datenbanken 2 Logische Datenmodelle und DB-Sprachen 3 Entwurfskonzepte, DB-Entwurf mit Übung 4 Data Warehousing 5 Information Retrieval, Textdatenbank, Suchmaschine 6 Datenbankverwaltungssysteme, DB-Server 7 Beschleunigungsstrukturen 8, Expertensysteme Inhalte stichwortartig Grundlagen: Grundsätze für DB-Einsatz, Vorteile, Nachteile, Stellenwert von Daten, Entwicklung der Speichermöglichkeiten, Grundfunktion für Informationssysteme, öffentliche Datenbanken, Komponenten eines Datenbanksystems - Begriffe, Anforderungen an ein DBMS, 3-Schema-Sicht auf Daten, Datenmodellierung, Entwurfsebene, logische Datenmodelle, physische Ebene. Logische Datenmodelle und DB-Sprachen: Relationenmodell, Relationenalgebra, SQL, Hierarchisches Datenmodell, Netzwerkdatenmodell, DBTG-Netzwerkschema, Objektorientiertes Datenmodell, Vergleich der Datenmodelle. Entwurfskonzepte, Datenbankentwurf: Phasen des Entwurfs, ERM, Olympia- Datenbank. Data Warehousing: Online Datenanlyse von Massendaten, Struktur- und Beziehungsanalyse von Rohdaten. Information Retrieval, Textdatenbank, Suchmaschine: Verwaltung von und Suche in wenig strukturierten Datensammlungen, Indexierung Zugriffsbeschleunigung: In Datenbanken wird das rasche Auffinden von Datenelementen aus einer ungeheuren Datenmenge mit verschiedenen geeigneten Techniken unterstützt. : Teilgebiete der künstlichen Intelligenz KI, Anwendungen der KI, Methoden Kategorien von Wissen, Definition KBS, Expertensysteme und Experten, Komponenten eines Expertensystems, Methoden der Wissensdarstellung,... der Wissensauswertung.

2 Bemerkungen zu Vorlesungsunterlagen und Literatur Datenbanktechnologie ist, obwohl sie noch heute in Entwicklung steht, ein eher klassisches Wissensgebiet. Es gibt darüber eine grosse Zahl von Lehrbüchern in allen Weltsprachen. Diese Vorlesung stellt keine Alternative zum Studium eines anerkannten Lehrbuches dar, sondern sie soll dem Studenten den Zugang in ein ihm meistens fremdes Wissensgebiet erleichtern. Die Vorlesung möchte also motivieren, Schwerpunkte setzen, Hinweise geben, die Bedeutung des Datenbankeinsatzes und bestimmter diesbezüglicher Technologien diskutieren. In den dazu gehörigen Übungen soll die Fähigkeit des Wirtschaftlers zur Mitarbeit beim Aufbau und bei der Verwendung von Datenbanken gefördert werden. Die Vorlesungsunterlagen dienen primär als Gedankenstütze und Schreibentlastung, speziell was Schemata und Merkpunkte betrifft. Sie decken den behandelten Stoff nicht lückenlos ab und sind insbesondere keine Alternative zum Vorlesungsbesuch. Falls ein Student das Stoffgebiet selbständig erarbeiten möchte, ist das Studium einschlägiger Lehrbücher zusammen mit den Unterlagen unabdinglich. Empfohlene Lehrbücher Dürr M. und Radermacher K., Einsatz von Datenbanksystemen, Springer Verlag Meier A., Relationale Datenbanken, Eine Einführung für die Praxis, Springer Verlag, 1998 Lusti M., Dateien und Datenbanken, Eine anwendungsorientierte Einführung, 3. Auflage, Springer-Verlag 1997 Kurbel K., Entwicklung und Einsatz von Expertensystemen, Springer Verlag. Empfohlene Begleitliteratur Zehnder C.A., Informationssysteme und Datenbanken, Teubner Verlag, Stuttgart Karagiannis D., Wissensbasierte Datenbanken, Oldenbourg, 1994 Empfohlene Standardwerke (Nachschlagewerke zur Vertiefung) Korth / Silberschatz, Database Systems Concepts, McGraw Hill, Inc. New York, 1986 Elmasri / Navathe, Fundamentals of Database Systems, The Benjamin/ Cummings Publishing Company Inc Übungen Übungen werden in Blockkursen organisiert. Assistent: Alexandre Gachet Büro Regina Mundi S-2.103, Tel. 026 /

3 Prüfungsanforderungen Als Prüfungsstoff gelten: der Vorlesungsstoff, der in den empfohlenen Lehrbüchern abgehandelte Stoff sowie die im Übungsbetrieb vermittelten Kenntnisse über Datenbankabfragetechniken (Query by example und Standard Query Language SQL). Vorlesungsunterlagen Zu Beginn jeder Vorlesung wird eine begrenzte Anzahl von Vorlesungsunterlagen abgegeben, von denen sich die Studenten selber Kopien erstellen können. Ein Ordner mit den vollständigen Unterlagen zum Kopieren befindet sich im Raum S Soweit möglich stehen die Unterlagen auch elektronisch auf der Homepage der Vorlesung zur Verfügung. Die Adresse lautet: Dort sind auch weitere aktuelle Informationen und Ankündigungen wie Übungsdaten oder Prüfungsdaten zu finden

4 1 Grundlagen Datenbanken 1.1 Einführung DB Geschichte des Datenbankeinsatzes: Sie ist nur etwa halb so alt wie Geschichte der elektronischen Datenverarbeitung. Die Entwicklung bei den EDV-Anwendungen war gekennzeichnet durch die Übergänge von hoch repetitiven Rechenaufgaben zu vielfältiger Informationsverarbeitung (Informatik), von Datenverarbeitung zu Informationsverwaltung, von maschineller Datenverarbeitung zu interaktivem Mensch-Maschine-Dialog, von einer Hilfseinrichtung (für Buchhalter und Ingenieure) zur tragenden, alles durchdringenden Basistechnologie moderner Wirtschaftssysteme. Erste Datenbankanwendungen erfolgten erst in den sechziger Jahren in Grossunternehmen und in den siebziger Jahren in mittleren Unternehmen. Anfangs der siebziger Jahre wurden an Hochschulen mit Prototypen der auf E.F. Codd zurückgehenden relationalen Modelle experimentiert. Wirklich leistungsfähige und zugleich wirtschaftliche relationale Datenbanken für Grossanwendungen kamen erst in den achtziger Jahren auf den Markt. Während in den neunziger Jahren die objektorientierten Datenbanksysteme langsam marktreif werden, nimmt das Wachstum und der Markanteil der relationalen Datenbanken noch immer zu. Datenbank-Grundsätze: Hauptgrund und Ausgangspunkt für den Datenbankeinsatz ist die permanente Datenspeicherung. Sie findet ihre Berechtigung bzw. ihren Nutzen in folgenden Sachverhalten: - Wiederverwendung von Daten, früher nur von Stammdaten, heute und in Zukunft zunehmend auch Bewegungs- bzw. Ereignisdaten aller Arten (Data Warehousing): Minimierung des Aufwandes für Datenbeschaffung, Datenaufbereitung, Dateneingabe. Letztere ist der langsamste, fehleranfälligste Datenverarbeitungsprozess. - Mehrfachverwendung für verschiedene Zwecke (Programme), Trennung der Daten und ihrer Organisation von der einzelnen Anwendung. Eine Reorganisation der DB tangiert Programme nicht. Die Daten stehen auch für neue Anwendungen zur Verfügung. - einfachste Form eines Informationssystems: Informationsmarkt mit vielen Anbietern und vielen Nachfragern nach Information: Informationsform: Fakten, d.h. Beschreibungen von Zuständen oder Veränderungen beliebiger Weltausschnitte (Diskurswelten). Beschrieben werden Objekte und deren Eigenschaften sowie Beziehungen zwischen Objekten und eventuell Eigenschaften solcher Beziehungen. - Eigenständigkeit der Daten: Daten sind handhabbare Information. Sie sollen unabhängig von Applikationen gehandhabt, aufbewahrt und weiterverwendet werden können. In der EDV im allgemeinen und der Datenbanktechnologie im speziellen interessieren primär elektronische Formen von Daten

5 - Eigenwert von Daten: Daten können wegen ihres Inhalts oder wegen ihrer Beschaffungs- oder Aufbereitungskosten einen sehr hohen Wert haben. In der Unternehmerwelt gelten Daten zunehmend als knapper Produktionsfaktor. - Rationalisierung 1. verschiedene Benützer haben z.t. gemeinsamen und z.t. divergierenden Datenbedarf. Zehnder Figur 1.1, Seite Computerunterstützung bei der Datenverwaltung: Datenbankverwaltungssystem: Data Base Management System DBMS. Verbaler Beschrieb einer Datenbank: Eine Datenbank ist ein Computergestütztes Datenverwaltungssystem, welches einen (u.u. vielfältig strukturierten) Datenbestand auf Dauer anlegt, organisiert, schützt und verschiedenen Benutzern gemäss ihrer Berechtigung zugänglich macht. Heute unterscheidet man immer häufiger zwischen Transaktions- und reinen Abfragedatenbanken (siehe hierzu Kapitel Datawarehousing and Online Analytical Processing OLAP). Vgl. Figur 1.2 aus Zehnder: Daten Datenverwaltung Datenbank Benutzer 1 Benutzer 2 Benutzer 3 Benutzer Definition Datenbank (Zehnder): Eine Datenbank ist eine "selbständige", auf Dauer und für flexiblen und sicheren Gebrauch ausgelegte Datenorganisation, umfassend einen Datenbestand (Datenbasis) und die dazugehörige Datenverwaltung. Datenbanken haben wie alles und jedes ihre Vor- und Nachteile: Eine Datenbank kann folgende Vorteile bringen: Sie... befreit Benutzer von der inneren (physischen) Organisation, schützt Daten vor Benützern (Datenintegrität), schützt Personen vor Benützern (Datenschutz), gewährt (bei vorhandenem DML-Interpreter) direkten (d.h. programm-unabhängigen) interaktiven Zugriff auf Daten, organisiert Daten effizient: platzsparend, übersichtlich, sicher, mit raschem Zugriff, flexibel verwendbar (Output-Medien), erleichtert Reorganisationen der Datenverwaltung, zeigt Daten in benutzerspezifischer Sicht. Dies kann eine erwünschte oder eine erlaubte Sicht sein. kann zur statistischen Auswertung, zur Extraktion von Zusammenhangwissen aus Bewegungsdaten Hand bieten (Data Warehousing). bietet wichtige Basisfunktionen für die Einrichtung von Servern in Client-Server- Systemen, z.b. im Internet

6 Nachteile sind: Aufwand und Knowhowbedarf für den Aufbau einer Datenbank. Verlangsamung von Applikationen wegen des höheren Rechen- und Speicherbedarfs beziehungsweise, wenn dies vermieden werden soll, ein Mehrbedarf an Hardwareressourcen. Eine Datenbank erfordert im allgemeinen einen Datenbankadministrator und eine verantwortliche Stelle für das Information Management, die über Auswahl, Qualität, Sicherheit, Zugriffsschutz, Zugriffspriorität, Ressourcenzuteilung etc. entscheidet oder bei diesbezüglichen Interessenkonflikten ausgleicht. Zusammenfassend kann man sagen: Der Betrieb einer Datenbank (die den Namen verdient) ist eine anspruchsvolle, mit Aufwand verbundene Aufgabe mit professionellem Charakter. Bedeutung der Daten nimmt zu Stellenwert der Daten in der Informatik: Bedeutung in der Informatikevolution: Was hat der Computer "gelernt"? Daten-Verarbeitung: rechnen vergleichen sortieren transformieren "verarbeiten". In Zukunft: auswerten, deuten von unscharfer Information. Daten-Arten: Zahlen Wörter, Texte Symbole Bilder, Farbbilder Töne, Musik abstrakte Objekte (komplexe Datentypen), multimediale Information (Informatik) Daten-Ein-/Ausgabe: lesen und schreiben ablichten (Scanner) und projizieren ("Bild"schirm), 3-D-Bilder, bewegt, vertont Umwelt erkennen / sich orientieren und agieren (Robotik), Virtuelle Realität. Daten-Reservoir: speichern verwalten kommunizieren (Maschine - Maschine oder Mensch - Maschine - Mensch) Faktoren die den DB-Einsatz begünstigen Hardware: Speichertechnologie: schnelle Arbeitsspeicher RAM, bis vor kurzem teuer und damit knapp, neuerdings problematisch billig. Die Problematik liegt in der Flüchtigkeit der Speicherung in RAMs. Günstigere, langsamere Massenspeicher für permanente (persistente) Speicherung: neue optomagnetische Disketten MB Magnet-Plattenspeicher 1-20 GB, Bandspeicher, Laser-CD, DVD GB Informationsmengen im Umfange einer Bibliothek auf einer Platte! Organisation, Suchunterstützung - 6 -

7 Trend zur Strukturierung der Information - zur besseren Verwaltung: Trennung von: Programmen und Daten Verarbeitungswissen und Faktenwissen Fachwissen und Systemwissen Inhalte und Formate Algorithmen und zu verarbeitende Objekte Abläufe und Dialoge Dauerhaftigkeit von Information: Aufbewahrungsdauer in Jahren Daten 5-40 ( Tendenz steigend! ) Programme 2-8 ( Tendenz sinkend! ) Fachwissen und -know-how 1-? ( Tendenz sinkend! ) Daten sollen auf Dauer nutzbar sein! Was spricht aus betriebswirtschaftlicher Sicht für einen DB-Einsatz? Anpassungsfähigkeit / Entwicklungsfähigkeit des Informatiksektors einer Unternehmung! Seit einigen Jahren: rasanter Strukturwandel in allen Branchen. Explosion der Arten und anzahl der Anwendungen: Angebot der IT- Möglichkeiten steigt rasant an (Enabler-Funktion der IT). Die Nachfrage nach neuen Anwendungen steigt ebenfalls rasant an: "Mit dem Essen kommt der Hunger". Märkte für moderne Softwarehäuser, die auf organische, evolutive Entwicklung der Informatik in Unternehmen setzen. Vgl. Erfolg des datenbankgestützten SAP in allen Branchen. Negative Erfahrung mit "integrierten Branchenpaketen": Blackboxes, kaum anpassungsfähig, goldene Fesseln zum Softwareanbieter. Bei offenen Systemen: Unabhängigkeit vom "Software-Partner" DB bietet die beste Grundlage für wirklich gute Integration einzelner Anwendungen. (DB in CIM)

8 Was spricht aus betriebswirtschaftlicher Sicht gegen den DB-Einsatz? hohe Investitionskosten DB-Administrator (zentrale Figur) mit Übersicht über alle Betriebs- und Geschäftsbereiche: kein Techniker, mit Vorzug ein Betriebswirt mit Informatikkompetenz. Das ist eine teure und schwierig zu besetzende Stelle. einmalige Anwendungen (z.b. Forschungsprojekte) falls Anwendungen überwiegen, bei welchen immer vollständige Datenbestände (Dateien) abgearbeitet werden (Adressverwaltung von Vereinen) einfaches Datenverwaltungssystem genügt. Datenbanksysteme haben ähnliche Funktionen wie ein Betriebssystem, verbrauchen Computerressourcen und verlangsamen den Programmablauf Sie bilden also eine weitere Schicht zwischen Anwenderprogrammen und Betriebssystem. Weitere Nachteile:

9 1.2 Informationssysteme (Auskunftssysteme) Informationssystem ist sicher ein Oberbegriff zu Datenbanksystem bzw. stellt einen umfassenderen Sachverhalt dar. Eine ausgereifte, gut funktionierende Datenbank kann immerhin als einfachste Form eines Informations- bzw. Auskunftssystems gelten. Definition IS: Jede Organisation, welche Information bereitstellt (verfügbar macht), kann als Informationssystem aufgefasst werden. Computergestützte Informationssysteme könnten etwa folgende Komponenten umfassen: Methodenbank Kommunikationskanäle Hilfs- organi- sation Antwort Frage Datenbank Abbildung in Anlehnung an Zehnder Seite 33 Echte Informationssysteme bestehen immer aus mindestens drei der nachstehend genannten Komponenten, wobei a) und b) nicht fehlen dürfen. a) Hilfsorganisation: zur Dialogführung und Steuerung des Informationssystems b) Ein- und Ausgabemedien c) Datenbank d) Methodenbank: Prozeduren e) Modellbank: Modelle (normatives Wissen) f) Expertensystem: Regeln (Erfahrungswissen) g) Komponente zur Behandlung von Informationslücken Aufforderung zu zusätzlichen Nachforschungen / Dateneingaben, zu expliziter Methodenwahl Aufforderung zu anderer Fragestellung Aufzeigen von Widersprüchen Die Kommunikationskanäle erlauben den Austausch mit Maschinen (und indirekt über diese) mit Menschen an anderen Orten. Beispiel Internet

10 Die Datenbank enthält Fakten, Beschreibungen von realen und gedachten Objekten. Die Methodenbank enthält Methoden, Algorithmen, Regeln, die beschreiben, wie man Probleme löst. Die Hilfsorganisation dient der Steuerung des Informationssystems im weitesten Sinne. Sie umfasst einerseits die Dialogsteuerung für die Kommunikation mit dem Benutzer, dann die Ereignissteuerung für die Abläufe im maschinellen System und schliesslich die intermaschinelle Kommunikation. Die Hilfsorganisation heutiger Informationssysteme ist noch ziemlich bruchstückhaft. Sie bedarf im allgemeinen noch zu vieler Eingriffe durch den Menschen (so dass dieser paradoxerweise der Maschine Hilfeleistungen erbringen muss). Als Beispiel eines typischen, DB-gestützten Informationssystems betrachten wir nachstehend und in Bildschirmprojektion das System IS-LAG: Informationssystem über Nahrungsressourcen in der Schweiz. Komponenten des IS-LAG Datenbank Schnittstellen für Datenimport und -export Kartographische Benützeroberfläche (Ein- und Ausgabe) Fortschreibungsmethoden Archivierung aggregierter Daten und Zeitreihenanalyse Programmschnittstellen für Sonderauswertungen. Beispiel regionale Versorgungsungleichgewichte auf elektronischen Tabellen (EXCEL). (Vergleich von regionalem Bedarf und regionalem Angebot, sowohl von Vorräten wie auch Produktionsmengen) Bedeutung der Datenbank innerhalb des IS-LAG gemeinsamer Nenner (Normierfunktion) für sehr heterogen anfallende Information, viele Schnittstellen für Datenimport. Stammdaten für die geographische Benützerschnittstelle (GIS) Funktion als offenes Abfragesystem

11 Abteilung: Landwirtschaftliche Produktion Datenlieferanten Abteilungen des Ernährungsamtes Abteilung: Milch Abteilung: Fleisch Alkoholverwaltung Getreideverwaltung Abteilung: Pflichtlagerwaren Simulation von Verlustereignissen Prognose über künftige Verfügbarkeiten je Produkt Karten Anfrage Antworten Dokumentation IS-LAG Datenbank Listen Tabellen Anfrage Ableitung von Datenreihen (Archivierung) Abteilung: Landwirtschaftliche Produktion Abteilung: Milch Abteilung: Fleisch Alkoholverwaltung Getreideverwaltung Abteilung: Pflichtlagerwaren Abteilungsspezifische Applikationen (Programme) Schnittstelle DSS-RAP IS-LAG Fragestellung(en) Wo gibt es (in der Schweiz) wovon wieviel in welcher Verarbeitungsstufe in welcher Verpackungsart in wessen Eigentum heute in x Monaten? auch nach Verlustereignissen drei Spezifitäten je Produkt frei definierbar Antwort in Form von Listen und Karten Prognose nur für Gesamtmenge je Produkt

12 Es können kartographisch Lagerbestände von Nahrungs- und Futtermitteln sowie von Hilfsstoffen, Produktionsmengen pro Periode, Produktionspotentiale, Verarbeitungsbetriebe und Verteilzentren dargestellt werden. Die angezeigten Objekte können aber auch befragt werden, d.h. sie vermitteln den Zugang zur IS-LAG Datenbank

13 Eine wichtige Funktion des IS-LAG liegt auch in der Fortschreibung von Beständen. Einerseits dient dies zur Intrapolation aller verfügbaren Ressourcen seit dem letzten Erhebungszeitpunkt (kann für jede Ressource unterschiedlich sein!) bis zum aktuellen Zeitpunkt (heute), andererseits dient es zur Prognose der (hypothetischen) weiteren Entwicklung der Ressourcen in Abhängigkeit der Annahmen über den weiteren Verlauf der Produktion, der Importe, der Exporte sowie des Konsums. Zur Fortschreibung dienen zwei Methoden: eine Extrapolation aufgrund einer Regression und eine dynamische Fortschreibung über eine monatliche Bilanzierung von prognostizierten Zu- und Abflüssen (aus Produktion und Importen bzw. durch Konsum und Exporte)

14 1.3 Datenbanken im Dienste öffentlicher Informationssysteme Das Angebot an öffentlich über elektronische Medien zugänglicher Information wächst derzeit ungeheuer rasch. Die On-Line-Datenbanken einerseits und die Computernetzwerke andererseits erlauben es, aktuelle Information zu günstigsten Tarifen innert Sekunden überall zugänglich zu machen. Während bis vor kurzem ein Telefonanschluss die Minimalvoraussetzung für On-Line-Zugang war, wird dieser neuerdings jederzeit und überall möglich gemacht, einerseits durch das Aufkommen der Funktelefone (Natel D GSM) und andererseits von immer leistungsfähigeren, netzunabhängigen Notebook Computern. Die Kombination der beiden Techniken bildet unter dem Label Mobile Network Computing schon einen neuen, stark wachsenden Markt. Das Informationsangebot über On-Line-Datenbanken wächst rasch an. Es wird in den nächsten Jahren eine ungeahnte Bedeutung erhalten. In jüngster Zeit, seit etwa 1994/95 steigt auch das Angebot multimedialer Information, d.h. das Angebot an Bild-, Ton- und Filmmaterial in rasantem Rhythmus. Die Computernetzwerke werden in diesem Zusammenhang mit exponentiell wachsenden Informationsmengen beschickt. Zusätzlich steigt die Anzahl Teilnehmer in den grossen Computernetzwerken überproportional. Nachfolgend werden einige Beispiele solcher öffentlich zugänglicher Informationssysteme skizziert. Seit Anfang 1997 besteht ein Trend, alle diese Vermittlungssysteme auch aufs Internet zu bringen, um von der sehr anwenderfreundlichen Technik der World Wide Web zu profitieren. Diese Migration wird vorerst noch durch Probleme mit mit dem Datenschutz, der Teilnehmeridentifikation und der elektronischen Gebührenbelastung (micro-payment) etwas verzögert. Teletext: Videotex: Passives Abfragesystem: TV-Sender strahlen kontinuierlich das gesamte Informationsangebot eines Teletextanbieters in sequentieller Abfolge aus. Der Benutzer wählt mit Hilfe seines Fernsehgerätes (mit TXT-Decoder) bestimmte Seiten, d.h. er lässt sie anzeigen (decodieren) oder einspeichern. Der Zugriff ist Seitenweise, gegliedert nach Themata, unterstützt durch ein hierarchisches Seitenverzeichnis. Neuerdings werden Teletext Informationsangebote auch über das WWW angeboten. Aktives Abfragesystem direkt über das öffentliche Telefonnetz. Zugang zu vielen Anbietern (Datenbanken). Menügesteuerte Verzweigung über hierarchischen Primärschlüssel der Form *1122#. Kommunikation zwischen allen Beteiligten (Anbietern und Nachfragern) über Mailboxsystem. In der Schweiz wurde Videotex kürzlich zu einem moderneren, offeneren Informationsvermittlungsdienst namens Swiss-Online ausgebaut. Zurzeit sind die meisten Informationsangebote von Swiss-Online sowohl über Videotex als auch über WWW erreichbar. Für die vermittelten, gebührenpflichtigen oder bezüglich des Datenschutzes sensiblen Dienste (z.b. Telebanking) wird die Kommunikation mittels einer Zusatzsoftware namens SecureNet verschlüsselt. In Deutschland wurde der entsprechende, früher Bildschirmtext genannte Dienst ebenfalls modernisiert und bietet unter dem

15 Namen Telecom-On-line eine Vielzahl von Diensten an, u.a. auch den Internetanschluss. ETV (PTT):Elektronisches Telefonbuch: ETV ist eine klassische öffentliche On-Line Datenbank mit indexiertem (beschleunigtem) Zugriff auf alle Einträge der öffentlichen Telefonbücher der Schweiz. Der Zugriff auf das ETV wurde durch verschiedene Anbieter mit unterschiedlichem Komfort realisiert. Während die Swisscom (ehemals Swiss Telecom) aus Gründen des Datenschutzes einen ziemlich restriktiven Zugang durchsetzen wollte, hat sich neuerdings, aufgrund der weiten Verbreitung der Adress-Stamminformation über CD-Roms, eine ziemlich liberale Zugriffspraxis durchgesetzt. Das ETV ist heute direkt (synchron) in Terminalemulation und indirekt (asynchron) über verschiedene Netzwerkdienste im Client-Server-Betrieb ansteuerbar. Auf dem Hochschulnetz kann neuerdings ein sehr leistungsfähiger Zugriff auf das ETV über eine WWW-Page von SWITCH genutzt werden. ETHICS: VTLS: ETH Library Information Control System. Klassische öffentliche On-Line Datenbank mit indexiertem Zugriff. Enormer Zuwachs. 24/24 Std. Betrieb (Ausnahmen: 7-8 Montag, 7-9 Freitag) umfasst eine Referenzdatenbank für Literatur-Recherchen sowie eine Textdatenbank zur Beschaffung von Publikationskopien. Neuerdings bedient sich die Bibliothek der Universität Zürich des gleichen Systems, das ETHICS zugrunde liegt. Bibliothekssoftware zur Abfrage (a) der Kantonsbibliothek Fribourg (inklusive der dort registrierten Bestände der Institutsbibliotheken), (b) des Réseau Romand und (c) der Landesbibliothek CompuServe: Zentral operierender Informationsanbieter und -vermittler. Er bietet folgende Dienste an: , CompuServe Informationssystem (Basic Services), Telnet, FTP, Foren, Malling (Einkaufen im elektronischen Einkaufszentrum). Seit Frühjahr 95 bietet CompuServe auch einen Internetzugang mit allen Diensten von Internet. Internet: Dezentral betriebenes, weltweites Computernetzwerk, vermittelt Information zentraler und dezentraler Informationsanbieter über verschiedene standardisierte Dienste: , Telnet, FTP, WWW, News Reader Service, Foren, Suchmaschinen (früher auch Goopher und WAIS). Über die Nutzungsmöglichkeiten des Internet mittels Standarddiensten gibt das 19-seitige Papier Nutzungsmöglichkeiten von Internet und Intranet einen Überblick. Es kann wie die üblichen Vorlesungsunterlagen beschafft werden

16 Angebotsformen für elektronisch zugängliche Information Es gibt heute, ähnlich wie im Warengeschäft, drei grundsätzlich verschiedene Angebotsformen für Informationsgüter: Information als Stapelgut organisiert in Dateien (files), gestapelt in Dateiverzeichnissen, angeboten mittels File-Server und verteilt mittels FTP-Programmen (FTP: File Transfer Protocol). Jede Datei hat ein bestimmtes Format. Um sie zu öffnen, bedarf es eines Programmes, das dieses Format unterstützt. Der Nachfrager hat sich vorgängig zu informieren, welche Dateien er herunterladen möchte und mit welchen Programmen er sie lesen bzw. weiterverwenden kann. Diese Form der Informationshandhabung eignet sich für den Massentransport bzw. den Grosshandel von Information. Tatsächlich erfolgt der Vertrieb von gefertigten Informationsgütern (Computerprogramme, Datenbanken, elektronische Verzeichnisse, Lexika, Bücher, Musik in CD-Qualität, Filme) mehr und mehr auf diesem Weg. Massgeschneiderte Information im Spezialgeschäft mit Bedienung: Datenbank. Der Nachfrager muss sich vorgängig informieren, welches Spezialgeschäft (welche Datenbank) er aufsuchen muss, um seinen Sonderwunsch vorbringen zu können. Hat er die richtige Datenbank betreten, kann er seinen Wunsch in Form einer Anfrage spezifizieren (umschreiben). Das Datenbankverwaltungssystem sucht danach die dafür benötigte Rohinformation und bereitet sie auf zu dem Produkt, das der Kunde gewünscht hat. Vorabgepackte, konsumfertige Information aus dem Grossverteiler-Warenhaus mit Selbstbedienung: WWW: World Wide Web: Weltweite Vernetzung von Informationsangeboten, primär in Form von Informationsseiten mit Text, Bild und Ton, sekundär in Form von Kundendiensten, die wiederum Zugang zu Datenbanken, File-Servern und weiteren Dienstleistung im Client-Server-Stil bieten. Im WWW Informationswarenhaus navigiert man von Angebot zu Angebot wie bei einem Einkaufsbummel oder aber man kämpft sich durch die Massen und sucht mit Hilfe von Vorkenntnissen (Verzeichnissen) und einer bestimmten Bereichsübersicht zielstrebig die gewünschte Information an den vielversprechendsten Standorten. Hat man keine Anhaltspunkte, wo man mit der Suche beginnen soll, so konsultiert man eine Auskunftsperson, im WWW eine der sogenannten Suchmaschinen (searching machines). Das sind Suchprogramme, die im 24-Stundenbetrieb Verzeichnisse über das aktuelle Informationsangebot des ganzen Warenhauses aktualisieren. Dadurch können sie rasch viele Hinweise auf Standorte geben, wo sie Information der gewünschten Art schon mal angetroffen hatten. Latentes Informationsangebot bezogen auf eine spontane Nachfrage: Zugang zu Experten- und Erfahrungswissen kommunikationsfreudiger Menschen der Spezies Homo Reticulatus (vernetzter Mensch) dank Vermittlungsdiensten wie Foren, d.h. elektronischen Inseraten bzw. offener Leserbriefe sowie dank , d.h. persönlicher elektronischer Post. Letztere erlaubt Anfragen gezielt an sehr viele potentielle Auskunftspersonen zu stellen und mit minimalem Aufwand Anfragen an potentiell geeignetere Personen weiterzuleiten. Dies macht zu einem unglaublich mächtigen Mensch-Maschine Auskunftssystem. Während auf den Gütermärkten im allgemeinen ein spontanes Angebot eine latente Nachfrage zu konkretem Kaufwille

17 erwecken kann, ist es in Informationsmärkten meist umgekehrt: die spontane Nachfrage (Umfrage) erweckt aus einem latenten Informationsangebot meist eine Lawine von konkreten Angeboten (Antworten, Hinweisen, Rückfragen). Das elektronische Angebot an Information ist heute sehr gross und wächst fast exponentiell. Obwohl oder gerade weil der Zugang zu den oben genannten Formen von Informationsangeboten mit technischen Mitteln immer bequemer wird, besteht eine echte Gefahr des Information Overload, d.h. einer Überschwemmung des die Information Nachfragenden mit Informationsangeboten in einer Weise, dass ihm nicht geholfen ist. Aus diesem Grunde kommen derzeit zunehmend Systeme auf den Markt, die den Informationssuchenden bei der Suche unterstützen, diesbezügliche Routinearbeit automatisieren und eben vor Informationsüberschwemmung schützen. In Ansätzen sind sie sogar lernfähig. Es handelt sich um sogenannte persönliche Informationsassistenten. Als Beispiel sei genannt ein System namens Journalist. Es ist fähig selbständig zu vorgegebenen Zeiten oder Zeitabständen sich mit Netzwerken zu verbinden, Informationen zu suchen, zu sammeln, nach vorgegebenen Kriterien zu ordnen und die Suche zu begrenzen, bekannte Informationsquellen (z.b. Börsenkurse, Wetterdatenbanken) regelmässig zu konsultieren, Veränderungen auszumachen, zu alarmieren, Botschaften auszusenden, Programme zu starten, gefundene Information in vordefiniertem Format, z.b. als Zeitung auszugeben. Diese Art der halbautomatischen individuellen Informationsversorgung des Homo Reticulatus wird mit der voraussehbaren Zunahme der elektronisch angebotenen Information zur Überlebensfrage

18 öffentlich zugängliche Information Information öffentlich zugänglich machen Information als öffentliches oder privates Gut anbieten Information privat (gezielt) zugänglich machen Bewältigung der Informationsflut Globalisierung der Märkte global zugängliche Info kopieren contra parallel zugänglichmachen Netzwerke+DB (Synergie) Netzwerke kontra DB (Konkurr) Information öffentlich zugänglich machen heisst: möglichst vielen möglichst jederzeit von möglichst überall aus den Zugang zu ermöglichen: Beispiele: Bibliotheksverzeichnisse, News, Werbung, Marktpräsenz, Produkteinformation, Telefon- und Adressverzeichnisse, Fahrpläne öffentlicher Verkehrsmittel. öffentliches oder privates Gut: Massgeblich ist der Preis der Information. Informationsbeschaffung kostet immer, aber durch Tiefhalten der Preise kann Information "quasi-öffentlich" gemacht werden. Daran können interessiert sein: Staat, Unternehmungen, Private, Wissenschaft (Hochschulen und Forschungsinstitute waren die Vorreiter bei öffentlich zugänglichen DB und Netzwerken). private (geschützte) Information gezielt, kontrolliert aber komfortabel zugänglich machen: Unternehmer - Kunde-Beziehungen: Beispiele: Telebanking, Grossist - Detaillist, Zentraldienst - Vertreter (Aussendienst) geschlossene Teilnehmerkreise: horizontale oder vertikale Markintegration (Vertreternetze, Banken und Börsen) Beispiel: Autoimporteure - Regionalvertreter - Lokalvertreter. Bewältigung der Informationsflut: Konsument erstickt in Zeitungsaltpapier, dies ist auch ein ökologisches Problem. Anbieter hat hohe Informationsverarbeitungs- und -verteilkosten: z.b. PTT Telefonund Fax-Verzeichnisse, SBB-Fahrpläne, voluminöse Bücher mit immer kürzerer Geltungsdauer wie Computerhandbücher, Verkaufskataloge etc

19 Zugangsarten zu öffentlichen DB 3 Typen von Konmunikationszugängen: Nachfrager - Endanbieter N A A Nachfrager - Vermittler Nachfrager - Anbieternetz N N V A A A A A A A A A Öffentliche Datenbanken brauchen einen Zugang über öffentliche Computer-Kommunikationsnetze. Es gibt prinzipiell 3 Typen von Kommunikationszugängen: 1. Punkt-zu-Punkt-Verbindung (meist synchron), analoge Signalübermittlung mittels Modem, neu auch digital über ISDN, Swissnet 1, 64 kb Bandbreite, Swissnet 2 wird einige MByte Bandbreite aufweisen. Diese Verbindungsart kann zwischen jedem Nachfrager und jedem Endanbieter von Information aufgebaut bzw. geschaltet werden. 2. Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu einem Informationszentrum (das als Info-Vermittler figuriert) z.b. CompuServe, Videotex, Bildschirmtext, Gopher-Systems, FTP-Servers. 3. Computernetzwerke: (3 Typen) LAN: Local Area Networking (Computernetzwerk in einem Gebäude, ev. auf einem zusammenhängenden Areal). MAN: Medium Area Networking, z.b. ein Universitätsnetz mit mehreren, über eine Stadt verteilten Teilkomplexen. MANs, welche Internet-Standards unterstützen, aber nur eine kontrollierte Menge von Teilnehmern bedient nennt man heute Intranet. WAN: Wide Area Networking: landes- oder weltweite Netzwerke, die auf Fernverbindungen, eventuell auf Satellitenverbindungen aufbauen. Bekanntestes Beispiel: Internet. In Netzwerken kann man navigieren und sich Informationsangebote anschauen, Suchbegriffe absetzen und diesbezügliche Informationsangebote abwarten, Dateien kopieren Standards für die Telematik: Für die 2. Und die 3. Zugangsart sind Vermittlungssysteme erforderlich, welche den vielen verschiedenen Datenbankbetreibern (Informationsanbietern) als genormte Plattform dienen können (normierter Befehlssatz, normierte Benützeroberflächen, normierte Kommunikationsprotokolle (Informationsverpackungsstandards). Der TCP/IP-Standard und die darauf aufbauenden Internet-Standarddienste sind gerade dabei sich durchzusetzen. WWW: World-Wide-Web: Ist ein weltweites Netz von Querverweisen zwischen Hypertextdokumenten auf sogenannten WWW-Servern, welche im HTTP-Standard geschrieben wurden und ein Informations- oder gar Dienstleistungsangebot für Clients (WWW-Browser) darstellen. Sie Papier Nutzungsmöglichkeiten

20 Zugangsformen zu öffentlichen DB Terminalemulation + Abfragesprache oder menügesteuerte Suche mit oder ohne Masken Telnet Netzwerk-Navigator (WWW, früher: Gopher-Systems, WAIS) Datenbanken suchen, Inhaltsverzeichnisse einsehen Informationsquellen suchen ev. mit DB verbinden Anfragen versenden ev. mit Info-quellen verbinden Dokumente herunterladen (Filetransfer z.b. mit FTP) WWW-Browser zur Sichtung von HTML-Dokumenten und zur Kommunikation mit Server-Applikationen. Jeder Computer kann an ein Netzwerk angeschlossen werden. Netzwerke können ihrerseits über Computer, die als Router oder Gate-Ways dienen, weiter vernetzt werden. Jeder Computer im Netz kann Terminal (Client) eines andern Computers werden (Dazu dienen Terminalemulationsprogramme, die auf Netzwerkprotokollen aufsetzen.) Textmodus, relativ wenig Info wird übermittelt, nämlich nur Zeichen eines bestimmten Zeichensatzes. Ein Bildschirminhalt umfasst ca. 2-4 kb. Übermittlung und Darstellung sind ziemlich problemlos. Beispiel: Telnet-Programme. Graphikmodus: Bei graphischen Benützeroberflächen müssten dauernd die Bilder von Bildschirmen übermittelt werden.ein Bildschirminhalt umfasst je nach Auflösung ca kb Bildinformation. Abhilfe: X-Windows und ähnliche Standards übermitteln nur eine Bildbeschreibung bestehend aus Textzeichen und Grundobjekten eines standardisierten Bildschrimaufbaus. Die Info fällt wesenlich knapper aus. Der Empfängercomputer baut das Bild nach vereinbarten Regeln wieder auf (kein Problem, da i.a. auch beim Client (PC) viel Prozessorleistung zur Verfügung steht. Zutritt: Benützer-ID+Passwort. öffentlicher Zutritt: Anonymous + Netzwerkknoten-ID z.b. IP-Nr. (Internet-Protocoll-No) Bei Terminalemulationen vermittelt das Netzwerk lediglich die Punkt zu Punkt Verbindung. WWW: World Wide Web: "weltweites Geflecht von Objekten" Nicht die Benützer kommunizieren und müssen Kommunikationregeln kennen, sondern abstrakte Web-Objekte machen dies für den Benützer. Siehe Exkurs WEB-Objekte

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