Einführung in die Datenorganisation - Informationssysteme

Einführung in die
Datenorganisation

Informationssysteme

Informationen

   Sind Kenntnisse über Sachverhalte

   Daten sind abgelegte Informationen

   Nachrichten sind Informationen zur
    Weitergabe

Drei Betrachtungsebenen der
             Information
         
   Syntax
         
   Semantik
         
   Pragmatik


   Informationen sind ein eigenständiges
        Betriebsmittel innerhalb eines
             Informationssystems

Entwicklung der
                  Datenorganisation

   Informationsverarbeitungssysteme
    haben:
    
   eine Datenkomponente (Organisation)
    
   Programmiersprachen (Funktionskomponente)

   einen Algorithmus

   ein prozedurales und nichtprozedurales
    Vorgehen

Aufbau von
        Datenbanksystemen

   Datenbank: Ansammlung von Daten

   Datenbankmanagementsystem:
    Schnittstelle zwischen Anwender und
    Datenbank – der Zugriff

   Datenbanksystem vereinigt beides

Ein Informationssystem

   ist die Zusammenfassung
    informationsverarbeitender Aktivitäten

   es ist umfassend

   es beinhaltet Mensch, Datenbank
    und verabeitende Programme

Stärken von
       Informationssystemen

   Komplexe Anwendungen

   Integration von Anwendungsbereichen

   Globale Kommunikation

Der konzeptionelle Entwurf
     einer Datenbank

  Erstellung eines ER-Modells

Planung einer Datenbank

   Das Phasenmodell:

Das
 Entity-Relationship-Modell (ERM)
          Ist eine Analysemethode
um die Elemente einer Datenwelt zu ermitteln
 
   Relevante Elemente werden standardisiert.
 
   Es wird ein DBS-unabhängiges Konzept zu
     „Papier“ gebracht.
 
   Die ER-Modellierung wurde 1976 von Peter
     Chen entwickelt und:
     
   ist besonders benutzerfreundlich
     
   ist eine graphische Methode mit klaren
         Definitionen.

Erfahren Sie eine Datenwelt!

   Datenwelten sind zum Beispiel:
    
   Auftragsabwicklung eines Betriebes
    
   Einkauf – Verkauf
    
   Das Personalwesen eines Betriebes
    
   Kundendateien
    
   Die gesamte Warenwirtschaft
    
   Der Flugbetrieb eines Flughafens
    
   Lehrveranstaltungen und Anmeldungen …

Die Datenumgebung

   Eine Datenumgebung besteht aus
    Elementen sogenannten Entities
    (Objekten) und den dazugehörenden
    Beziehungen (Relationship)

   Zum Beispiel:

Standardelemente des ERM

   Entity (Objekttyp), Darstellung:


   Relationship (Beziehungstyp):


   Attribut:


   Beziehungsart (Kardinalität
    auch Komplexidätsgrad):         1,c,m,mc

Benennung von Objekt und
            Beziehungstypen

   Benennung von Objekten (Entities):
    
   Üblicherweise Substantive


   Benennung von Beziehungen
    
   Genauso Substantive
    
   oder Tätigkeitswörter, Verben

Beziehungsarten,
                            Kardinalitäten

Anzahl der
zugeordneten Objekte
                                      Komplexitätsgrad
                                Kürzel               Bezeichnung

Genau eine Entität                1           Einfacher Beziehungstyp
Höchstens eine Entität            c           Konditioneller Beziehungstyp
Mindsestens eine Entität          m           Mehrfacher oder multipler
                                              Beziehungstyp
Den Entitäten der                mc           Mehrfach-konditioneller
Entitätsmenge 2 sind                          Beziehungstyp
beliebig viele Entitäten
der Entitätsmenge 1
zugeordnet

Der Komplexitätsgrad

   Der Komplexitätsgrad ergibt sich durch
    zusammenziehen der Komplexitätsgrade der
    beteiligten Beziehungstypen

    
   1:n-Beziehungstyp

Der Komplexitätsgrad

   1:c-Beziehungstyp


   n:m-Beziehungstyp

Der Komplexitätsgrad

   1:mc-Beziehungstyp


   mc:m-Beziehungstyp

Mögliche Beziehungstypen
        1      c      m      mc

1       1:1    c:1    m:1    mc:1

c       1:c    c:c    m:c    mc:c

m       1:m    c:m    m:m    mc:m

mc      1:mc   c:mc   m:mc   mc:mc

Sonderfall der rekursiven
           Beziehung

   Ist ein Beziehungstyp bei dem die
    beteiligten Entitäten ident sind:

Attribute und
              Schlüsselattribute

   Attribute beschreiben die relevanten Eigenschaften
    von Entitäten oder Beziehungen

   Schlüsselattribute (identifizierende Attribute)
    beschreiben eindeutig eine bestimmte Entität

   Schlüssel = die minimale Menge von Attributen, die
    jede einzelne Entität eindeutig identifiziert

   Bei einem abgeleiteten Attribut wird dieses aus
    den Werten anderer Attribute bestimmt

Zusammengesetzte Attribute
und Wiederholungsgruppen
                
   Wiederholungsgruppen:
                     
   Mehrere Vornamen
                         sind möglich

                
   Zusammengesetzte
                    Attribute(Adresse):
                     
   Mehrere Unterattribute
                         sind möglich
                
   Primärschlüssel ist
                    unterstrichen

Attribute beschreiben
              Entitäten
Schlüsselattribute identifizieren eindeutig:

Übung

   Welcher Beziehungstyp liegt vor?
    
   Kunde - erteilt - Auftrag
    
   Kunde - wohnt - Ort
    
   Bestellung - gehört zu - Produkt
    
   Abfall - Entsorgung - Abfallentsorger
    
   Flug (FlugNr., Datum) - wird durchgeführt -
        Pilot
    
   Mitarbeiter - gehört zu - Abteilung

Auflösung

   Kunde 1 - erteilt - mc Auftrag

   Kunde mc - wohnt - 1 Ort

   Bestellung mc - gehört zu - n Produkt

   Abfall n - Entsorgung - mc Entsorger

   Flug mc - wird durchgeführt - n Pilot

   Mitarbeiter n - gehört zu - 1 Abteilung

Die Notation von Bachmann
Rauten der Beziehungstypen werden durch Pfeile ersetzt

 Beziehungstyp                Grafische Notation
             1:1

             1:n

             n:1

             n:m

             c:n

            n:mc

Generalisierung und
             Spezialisierung

   Manche Entities sind in mehreren
    Entity-Typen enthalten:
    
   Zum Beispiel sind Leitende sowie
        Auszubildende Mitarbeiter eines Betriebes

   Generalisierung: vom Speziellen zum
    Allgemeinen – Leitende und Auszubildende sind
    Mitarbeiter

   Spezialisierung: vom Allgemeinen zu Speziellen
    – Mitarbeiter können Auszubildende wie Leitende sein

Generalisierung, Spezialisierung
Generalisierung ermöglicht eine genauere Beschreibung der
                      Entity-Typen

 
   Es kann zwischen Super-Entity-Typen und Sub-
     Entity-Typen unterschieden werden.

 
   Super-Entity-Typ: Mitarbeiter
     
   Sub-Typ: Lehrling
          
   Sub-Typen: - Lehrling im Handel
                        - Lehrling in der Telekommunikation

Total und Disjunkt

   Total:   Alle Entities des Super-Typs befinden sich
    auch in einem der Sub-Typen. (Vollständigkeit)

   Disjunkt:   Es gibt keine Überschneidungen unter
    den Sub-Typen. (keine Mehrfachbelegung)

   Zum Beispiel: Mitarbeiter teilen sich auf die Sub-
    Typen Mann und Frau auf – Es kommen alle Super-
    Typen in den angeführten Sub-Typen vor und es gibt
    keine Überschneidungen.

Generalisierung-
   /Spezialisierungs-Typen
       Typ           Abkürzung

disjunkt, total         d+t

disjunkt, partiell     d+p

nicht disjunkt,        nd+t
total
nicht disjunkt,        nd+p
partiell

Vererbung

   Attribute eines Super-Typs gehen
    automatisch auf die Sup-Typen über.

   Spezifische Attribute des Sub-Typs
    werden zusätzlich notiert.

Übungsbeispiel
         
   Eine Universität hat 3 Studiengänge: VWL, BWL und
             Wirtschaftsingenieurwesen, jeder Studierende kann nur einen
             Studiengang wählen.
         
   Die Entitäten sind Studierende mit den Attributen Matr.Nr. (eindeutiger
             Schlüssel), Name, Vorname sowie Adresse (ist zusammengesetzt,
             besteht aus Straße Hausnummer, PLZ, Ort und mehreren E-Mails) und
             der Entität Lehrveranstaltung mit LV-Nr. (eindeutiger Schlüssel),
             Bezeichnung und Termin (es gibt mehrere Kurse gleicher Art).
         
   Beziehungen: es gibt Lehrveranstaltungen nur für VWL, nur für BWL
             und nur für WIW und es gibt Grundlagenkurse, die von allen besucht
             werden müssen.
Aufgabe 1: Stellen Sie die Entitäten mit den Attributen in einem ERM graphisch dar!

Aufgabe 2: Erweitern Sie die die Entitäten um die Sub-Typen und die Spezialisierungs-Typen!

Aufgabe 3: Legen Sie die Beziehungstypen nach Bachmann fest!

Aufgabe 4: Erstellen Sie ein Data Dictionary!

Auflösung:

Ansi/X3/Sparc-Modell

   3 Ebenen
    
   Externe Ebene
    
   Konzeptionelle Ebene
    
   Interne Ebene

   Ziel ist die logische und physische
    Datenunabhängigkeit:
    
   Externe wird von der logischen unabhängig
    
   Externe wird von der internen unabhängig