Datenbanken und Informationssysteme Vortrag im Schnupperstudium Informatik 03. April 2007 Gunar Fiedler Arbeitsgruppe „Technologie der Informationssysteme“ CAU Kiel WWW: http://www.is.informatik.uni-kiel.de/~fiedler E-Mail: fiedler@is.informatik.uni-kiel.de

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

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 Programms nicht verloren gehen (erste kommerzielle Festplatte: 1956) dauerhafter Speicher „Max Müller“ 01001101100110101 00110110100011011 00110110100011111 01011000101011010 10011111111010101 11101100001101110 „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 Programms nicht verloren gehen (erste kommerzielle Festplatte: 1956) Datenaustausch zwischen verschiedenen Programmen ? dauerhafter Speicher Max Müller 01001101100110101 00110110100011011 00110110100011111 01011000101011010 10011111111010101 11101100001101110 gftw4shb Max Müller

Was sind Datenbanken? ? dauerhafter Speicher Max Müller 01001101100110101 00110110100011011 00110110100011111 01011000101011010 10011111111010101 11101100001101110 gftw4shb Max Müller unterschiedliche Programme von verschiedenen Herstellern unterschiedliche Hardware, unterschiedliche Betriebssysteme verschiedene Sichtweisen (Maßeinheiten, Schreibweisen, etc.) je nach Bedarf

Was sind Datenbanken? ! dauerhafter Speicher Max Müller 01001101100110101 00110110100011011 00110110100011111 01011000101011010 10011111111010101 11101100001101110 Max Müller „Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“ Max Müller Programmierer

Geht das nicht auch automatisch? ! dauerhafter Speicher Max Müller 01001101100110101 00110110100011011 00110110100011111 01011000101011010 10011111111010101 11101100001101110 Max Müller „Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“ Max Müller Programmierer

Datenbanken Datenbankmanagementsystem 01001101100110101 „Max Müller ist unser neuer Angestellter.“ Datenbankmanagementsystem „Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“ 01001101100110101 00110110100011011 00110110100011111 01011000101011010 10011111111010101 11101100001101110

Datenbanken Datenbankmanagementsystem 01001101100110101 „Max Müller ist unser neuer Angestellter.“ Datenbankmanagementsystem „Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“ 01001101100110101 00110110100011011 00110110100011111 01011000101011010 10011111111010101 11101100001101110

Datenbanken Datenbankmanagementsystem 01001101100110101 „Max Müller ist unser neuer Angestellter.“ Datenbankmanagementsystem „Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“ 01001101100110101 00110110100011011 00110110100011111 01011000101011010 10011111111010101 11101100001101110

Datenbanken Datenbankmanagementsystem 01001101100110101 „Max Müller ist unser neuer Angestellter.“ Max Müller Datenbankmanagementsystem „Der Name steht an Position xy und ist nach Vorschrift 734-2 kodiert.“ 01001101100110101 00110110100011011 00110110100011111 01011000101011010 10011111111010101 11101100001101110

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

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

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

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

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

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: 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, …

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: Internet Präsentation Verarbeitung Webbrowser des Computers WML-Browser auf dem Handy Sprachdialoge am Telefon … Datenbank

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

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?

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

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

Forschungstrends ? Datenauswertung Kunden-Nr Umsatz 45282765 1476 98753473 3291 17654784 2900 78965984 3100 37652987 7800

Forschungstrends Datenauswertung IS unsere Umsätze sind gestiegen Kunden-Nr Umsatz 45282765 1476 98753473 3291 17654784 2900 78965984 3100 37652987 7800 IS unsere Umsätze sind gestiegen schön…

Forschungstrends Datenauswertung unsere Umsätze werden weiter steigen Kunden-Nr Umsatz 45282765 1476 98753473 3291 17654784 2900 78965984 3100 37652987 7800 unsere Umsätze werden weiter steigen Super!

Forschungstrends Geht das vielleicht auch ohne Glaskugel? Datenauswertung Kunden-Nr Umsatz 45282765 1476 98753473 3291 17654784 2900 78965984 3100 37652987 7800 unsere Umsätze werden weiter steigen Super! 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

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?

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

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 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 Nepthys 3

Studentische Arbeiten Datenvisualisierung:

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

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“

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit. Fragen? Gunar Fiedler Arbeitsgruppe „Technologie der Informationssysteme“ CAU Kiel WWW: http://www.is.informatik.uni-kiel.de/~fiedler E-Mail: fiedler@is.informatik.uni-kiel.de