Visualisierung in Informatik und Naturwissenschaften

Transkript

1 Visualisierung in Informatik und Naturwissenschaften Datenbankvisualisierung Sven Bernhard

2 Datenbankvisualisierung Datenbanktheorie in 5 Minuten Visualisierung vs. Datenbanken Visualisierung der Datenbankerstellung der Anfragesprache der Daten des Anfrage-Feedbacks Zusammenfassung und Quellenangabe

3 Datenbanktheorie in 5 Minuten - Aufbau einer Datenbank - Anwendung 1 : : Anwendung n SQL Database Management System (DMS) Datenbank Datenbasis SQL ( Structured Query Language )

4 Datenbanktheorie in 5 Minuten - Die Datenbasis (Relationenmodell) - (1) Relation bzw. Tabelle (3) Attribute oder Felder (2) Schema (4) Tupel oder Datensätze

5 Datenbanktheorie in 5 Minuten - Einführung in SQL - Erstellen einer Tabelle: CREATE TABLE Personen ( Mitglieds-Nr INTEGER PRIMARY KEY, Vorname CHARACTER (30) NOT NULL, Name CHARACTER (30) NOT NULL, Alter INTEGER NOT NULL CHECK ( Alter BETWEEN 0 AND 150),... ); Daten einfügen bzw. ändern: INSERT INTO Personen (Mitglieds-Nr, Name, Alter, Vorname) VALUES ( 3, Davolio, 17, Nancy ); UPDATE Personen SET Name = Davolio WHERE Mitglieds-Nr = 3; Anfragen formulieren: SELECT Mitglieds-NR, Name, Vorname, Alter FROM Personen WHERE (Alter < 20 AND Alter > 16) OR (Name = Smith ) ORDER BY Name, Vorname;

6 Visualisierung vs. Datenbanken Visualisierung spielt bei Datenbanken eher eine untergeordnete Rolle (Sicherheit der Daten, Zugriffsgeschwindigkeit und Performance stehen im Vordergrund) Standard für DB-Anfragen ist SQL (Graphische Anfragen werden intern in textuelle SQL- Anweisungen umgeformt)

7 Visualisierung der Datenbankerstellung Visualisierung verbessert das Verständnis der Datenbankstruktur (z.b. die Gruppierungen der Daten) Zusammenhänge werden besser verstanden (z.b. Kardinalitäten, Verbindungen zwischen mehreren Datenbanktabellen, Schlüssel) Dialoge bzw. Assistenten erleichtern die Eingabe von Datensätzen

8 Visualisierung der Datenbankerstellung - 1. Schritt: Tabelle erstellen - Erstellung einer Datenbanktabelle am Beispiel von MS Access

9 Visualisierung der Datenbankerstellung - 2. Schritt: Tabellen verbinden - Beziehungen zwischen Datenbanktabellen

10 Visualisierung der Datenbankerstellung - 3. Schritt: Datensätze eingeben / ändern (Tabelle) - Möglichkeit der Datensatzeingabe in einer Tabelle

11 Visualisierung der Datenbankerstellung - 3. Schritt: Datensätze eingeben / ändern (Dialog) - Alternative Eingabemöglichkeit für Datensätze einer Datenbank mittels Dialog

12 Visualisierung der Anfragesprache Anfragen mittels Dialog (nicht visuell) Anfragebeispiele: Sequoia 2000 bzw. Tecate Kaleidoscape und Kaleidoquery

13 Anfragen mittels Dialog (nicht visuell)

14 Sequoia 2000 bzw. Tecate Datenvisualisierung für geographische und naturwissenschaftliche Daten Anfragen erfolgen mittels point-and-click Skripte zur Visualisierung der Daten liegen auch in der Datenbank Projekt Sequoia wurde eingestellt. Tecate ist ein Folgeprojekt.

15 Sequoia 2000 bzw. Tecate

16 Kaleidoscape und Kaleidoquery

17 Kaleidoscape und Kaleidoquery

18 Visualisierung der Anfragesprache Zusammenfassung DBMS (Database Management System) und Schemata einer Datenbank müssen dem Benutzer nicht bekannt sein relativ einfache Handhabung jedoch teilweise sehr eingeschränkte Anfragemöglichkeiten

19 Visualisierung der Daten Als Tabelle bzw. Diagramm Komplexe Datenvisualisierung Daten werden meist von speziellen Tools visualisiert, die speziell auf die Daten zugeschnittenen sind. Beispiele hierfür werden noch in späteren Vorträgen präsentiert.

20 Visualisierung des Anfrage-Feedbacks Visualisierung des Anfrage-Feedbacks am Beispiel von VisDB

21 VisDB VisDB eignet sich gut, um sich in großen Datenmengen (meist automatisch erzeugt) zurechtzufinden Ziel ist es möglichst viele Datenelemente anzuzeigen Anfragewerte können dynamisch per Schieberegler verändert werden. Änderungen werden gleich angezeigt. Es existieren eine Gesamtanzeige (Resultat einer Anfrage) und eine Anzeige pro Attribut Die Entfernung eines Datenelements vom Anfragewert wird durch seine Farbe dargestellt.

22 VisDB - Spiralanordnung -

23 VisDB - Spiralanordnung

24 VisDB - Gruppenanordnung -

25 VisDB - Gruppenanordnung

26 Zusammenfassung Es gibt kein einheitliches Konzept für Datenbankvisualisierung Für spezielle Datenbanken existieren spezielle Visualisierungstools kommerzielle Datenbanksysteme bieten meist nur minimale visuelle Unterstützung an zur Zeit scheint der Forschungsdrang bezüglich Datenbankvisualisierung eher gering zu sein (Dokumente meist vor 1997, außer Kaleidoscape / Kaleidoquery)

27 Quellenangabe Kaleidoscape: (Norman Murray, Carole Globe) VisDB: (Daniel A. Keim, H.-P. Kriegel, T. Seidl) Sequoia 2000: Bridging the Gap Between Visualization and Data Management: A Simple Visualization Management System (Visualization 1993) (Peter Kochevar, Zahid Ahmed) Tecate: (Peter Kochevar)