Datenbanken und Informationssysteme

Präsentation zum Thema: "Datenbanken und Informationssysteme"—  Präsentation transkript:

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

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

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

4 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 Programms nicht verloren gehen (erste kommerzielle Festplatte: 1956) dauerhafter Speicher „Max Müller“ „Max Müller“

5 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 Programms nicht verloren gehen (erste kommerzielle Festplatte: 1956) Datenaustausch zwischen verschiedenen Programmen ? dauerhafter Speicher Max Müller gftw4shb Max Müller

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

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

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

9 Datenbanken Datenbankmanagementsystem 01001101100110101
„Max Müller ist unser neuer Angestellter.“ Datenbankmanagementsystem „Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift kodiert.“

10 Datenbanken Datenbankmanagementsystem 01001101100110101
„Max Müller ist unser neuer Angestellter.“ Datenbankmanagementsystem „Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift kodiert.“

11 Datenbanken Datenbankmanagementsystem 01001101100110101
„Max Müller ist unser neuer Angestellter.“ Datenbankmanagementsystem „Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift kodiert.“

12 Datenbanken Datenbankmanagementsystem 01001101100110101
„Max Müller ist unser neuer Angestellter.“ Max Müller Datenbankmanagementsystem „Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift kodiert.“

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

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

17 Begriffsbestimmung Datenbankmanagementsystem (DBMS): Datenbank (DB):
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: Beispiele:
„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 Verarbeitung Webbrowser des Computers WML-Browser auf dem Handy Sprachdialoge am Telefon … Datenbank

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

23 Datenbankmanagementsystem
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 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 3400 Anne Clausen Bremen Hannover 2900 ? Firstname Lastname Salary Peter Smith 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 3400 Anne Clausen Bremen Hannover 2900 ? Firstname Lastname Salary Peter Smith 2900 Joe Black 4100

26 Forschungstrends ? Datenauswertung Kunden-Nr Umsatz 45282765 1476
3291 2900 3100 7800

27 Forschungstrends Datenauswertung IS unsere Umsätze sind gestiegen
Kunden-Nr Umsatz 1476 3291 2900 3100 7800 IS unsere Umsätze sind gestiegen schön…

28 Forschungstrends Datenauswertung unsere Umsätze werden weiter steigen
Kunden-Nr Umsatz 1476 3291 2900 3100 7800 unsere Umsätze werden weiter steigen Super!

29 Forschungstrends Geht das vielleicht auch ohne Glaskugel?
Datenauswertung Kunden-Nr Umsatz 1476 3291 2900 3100 7800 unsere Umsätze werden weiter steigen Super! Geht das vielleicht auch ohne Glaskugel?

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
Was sind Datenbanken? Gründe für den Datenbankeinsatz, historische Entwicklung Informationssysteme Begriffsbestimmung, Beispiele Forschungstrends Informationssysteme der Zukunft 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 10 ; Macoma balthica 5 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 10 ; Macoma balthica 5 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. automatische Generierung Storyboard + Standardkomponenten Programm Beurteilung durch den Kunden Verbesserung ohne „Verschlimmbesserung“

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