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DIE FILES DÜRFEN NUR FÜR DEN EIGENEN GEBRAUCH BENUTZT WERDEN.
DAS COPYRIGHT LIEGT BEIM JEWEILIGEN AUTOR.
Aktivierbarkeit
Aggregation
Schaltfähigkeit einer Transition
Anomalien
ÞNormalisierung
Insert-Anomalie
Kunde kann mit erst eingetragen werden,
wenn er einen Auftrag eingereicht hat
(Auftr.Nr. als Primärschlüssel)
ARIS
Attribute
Blockade
Eine Aggregation beschreibt einen semantisch engeren
Zusammenhang zwischen Entitätsmengen als eine Assoziation.
Update-Anomalie
Delete-Anomalie
Wenn Kunde mehrere Aufträge erteilt hat, Die Kundendaten verschwinden mit dem
müssen Änderungen seiner Daten
löschen seines letzten Auftrages.
mehrmals vorgenommen werden.
Integrierter Modellierungsansatz
- Beschreibung von Unternehmen und Anwendungssystemen
- Verwendung betriebswirtschaftlicher Beschreibungstechniken
- Der Geschäftsprozess steht im Mittelpunkt der Betrachtung
- Komplexitätsreduktion durch Sichtenbildung
DatensichtWelche Informationen sind relevant?
( z.B. Kunden, Lieferanten, Artikel, Stücklisten)
Funktionssicht Welche Funktionen werden durchgeführt?
(z.B. Anfragen erstellen, Rechnung prüfen)
Organisationssicht Welche Organisationseinheiten existieren?
(z.B. Einkauf, Vertrieb, Rechnungswesen)
Steuerungssicht Zusammenwirken von Daten, Funktionen und
Organisationseinheiten
Allgemeine Bezeichnung für gleichartige Eigenschaften; Spalte in Tabelle, Funktion A(D), die D abbildet
Eine Blockade im Netz kann entstehen durch Logik-Fehler, welche endogen oder exogen korrigiert werden können (Regeln).
Datenbankmanagementsysteme
Datenmodellierung
Datenorganisation
- logische
- physische
Domäne
Entitätsmenge
Entitätstyp
Entity Relationship
Model
(Semantisches
Modell)
Anforderungen an DBMS:
- Datenunabhängigkeit von Anwendungsprogrammen
- Redundanzfreiheit durch Vermeidung von Mehrfachspeicherungen
- Flexibilität bezüglich der Strukturierung und der Veränderbarkeit
- Datensicherheit gegen Programmfehler und Systemausfälle
- Datenintegrität durch Verhinderung widersprüchlicher Daten
- Datenschutz gegenüber unbefugtem Zugriff
- Mehrfachzugriff von Benutzern auf die Datenbank
- Benutzerfreundlichkeit durch leicht zu erlernende Datenbanksprache
- Effizienz bei Modifikation und Abfrage.
Herkömmlichen Datenbanksystemen liegen in der Regel 3 Modelle zugrunde:
Herkömmlichen Datenbanksystemen liegen in der Regel 3
Modelle zugrunde:
Beim hierarchischen Modell können Beziehungen zwischen
Objekten lediglich durch eine Baumstruktur dargestellt
werden. Der Zugriff auf ein bestimmtes Objekt ist nur über
ein übergeordnetes Objekt möglich.
Beim Netzwerkmodell (auch: CODASYL-Modell) kann man
zwischen Objekten (1:N)-Beziehungen aufbauen. Diese
werden als Sets über Zeigerverkettungen realisiert.
Beim Relationenmodell werden Objekte in Relationen
gehalten, die sich anschaulich als Tabellen beschreiben
lassen. Zwischen Relationen können Beziehungen durch
Fremdschlüssel hergestellt werden.
Verfahren, die dazu dienen, Daten bzw. Datenbestände
- zu strukturieren, d.h. bezüglich ihrer Zusammenhänge zu analysieren und zu ordnen (logische Datenorganisation)
- auf peripheren Speichern abzulegen und dauerhaft für den Zugriff verfügbar zu halten (physische Datenorganisation).
Die logische Datenunabhängigkeit soll die Änderung des logischen Datenmodells erlauben, ohne dass die externen Sichten der
Anwendungsprogramme davon berührt werden. Die physische Datenunabhängigkeit ermöglicht die Änderung der Datenzugriffsund -speicherungsform, ohne deswegen die logischen Schemata anpassen zu müssen.
Wertebereich (für ein Attribut bzw. eine Spalte)
Menge von Objekten mit denselben Attributen
Menge von Objekten (Entitäten)
Im ERM werden Entitäten bzw. Objekte durch
ausgewählte Eigenschaften beschrieben, nämlich
durch Attributwerte.
Bei Attributwerten handelt es sich im Allgemeinen
um (lexikalische) Datenwerte, z.B. “Meier”,
“1965-10-04” und “Mittwoch”.
Abstrahiert man von Attributwerten, so erhält
man Attribute, z.B. Name, Geburtsdatum und
Entität: Individuelles Objekt der
realen oder der Vorstellungswelt,
das eindeutig von anderen
Objekten unterscheidbar ist
Attribut: [Kreis] Bestimmte
Eigenschaft einer Entität mit
eindeutigem Namen
Attributwert: Konkrete
Wochentag.
Die Menge aller zulässigen Datenwerte für ein
Attribut werden als Domäne bezeichnet. Für die
Abbildung von Objekten (in Datenbanken) sind
Identifikatoren besonders wichtig. Ein Identifikator ist ein Attribut oder eine Kombination von
Attributen. Über den Identifikator lässt sich ein
Objekt im geg. Kontext eindeutig identifizieren.
"Gleichartige" Beziehungen (zwischen Entitäten)
werden analog zu Beziehungstypen
zusammengefasst. Bei der häufigsten Art der
Beziehungstypen werden zwei Objekte über eine
Beziehung miteinander verbunden. Diese heissen
binäre Beziehungstypen. Beziehungstypen
können Attribute besitzen. Dabei können die
Objekte aus dem gleichen oder aus
verschiedenen Entitätstypen stammen.
Minimal-Kardinalitäten (Muss-Kardinalitäten): Wie
häufig muss eine Entität mindestens an
Beziehungen eines Typs beteiligt sein? Übliche
Werte:
0 muss nicht beteiligt sein (keine Einschränkung)
1 muss wenigstens einmal beteiligt sein
oder mit x > 1
Maximal-Kardinalitäten (Kann-Kardinalitäten):
Wie häufig kann eine Entität höchstens an
Beziehungen eines Typs beteiligt sein? Übliche
Werte:
*: unbeschränkt viele (keine Einschränkung)
1,2,etc: höchstens einmal, zweimal, etc.
Schwacher Entitätstyp: Doppelt umrandetes
Rechteck. Setzt einen weiteren Entitätstyp
(“starker Entitätstyp”) voraus, der mit einem
Beziehungstyp “angebunden” ist(“schwacher
Beziehungstyp”). Abhängigkeit vom starken
Entitätstyp:
-Existenzabhängig: Entitäten des abhängigen
Typs können nur bei Vorhandensein einer Entität
des anderen Typs (und einer
„zwischengeschalteten” Beziehung) existieren.
-Identifikatorabhängig: Entitäten des abhängigen
Typs können nur mit Hilfe des Identifikators der
Entität des anderen Typs eindeutig identifiziert
werden.
Identifikator:
Unechte Identifikatoren sind i.d.R.
Nummernsysteme.
Beziehungen und Kardinalitäten:
Ein Auftrag ist einem Kunden zugeordnet
Þ Kardinalität bei „Kunde“ notiert
Ausprägung eines Attributs (einer
Eigenschaft) für eine Entität
Entitätstyp: [Rechteck] Klasse
von Entitäten mit gleichen
Attributen (aber
unterschiedlichen Attributwerten)
Identifikator: Attribut oder
Kombination von Attributen,
das/die jede Entität einer
Entitätsmenge eindeutig
identifiziert und sich während der
Existenz einer Entität nicht
ändert.
Beziehungstyp: [Raute] Können
Attribute aufweisen (analog
Entitätstyp)
Domäne: Die Menge aller
zulässigen Datenwerte für ein
Attribut. z.B. “Montag”,
“Dienstag”, …, “Sonntag”.
Sie werden nicht als
eigenständiges Konstrukt
behandelt, sondern allenfalls den
Attributen zugeordnet.
Vorgehen: In einem
Aufgabentext zuerst alle
Substantive streichen, die nicht
in den Diskursbereich gehören.
Danach Unterscheidung zwischen
Entitätstyp und Attribut.
ER Þ Relationenmodell
1. Bildung von Basisrelationen.
Jeder Entitätstyp wird zu einer Relation. Verschiedene Varianten für Generalisierungshierarchien
2. Auflösung von (1,1)-(1,1)-Beziehungstypen
3. Auflösung von (1,1)-(0,*)-Beziehungstypen
Beziehungstyp wird in einer der Basisrelationen dargestellt
4. Auflösung von (0,*)-(0,*) - Beziehungstypen
Beziehungstyp wird durch zusätzliche Relation dargestellt
5. Auflösung von Beziehungstypen zwischen mehr als zwei Entitätstypen. Beziehungstyp wird durch zusätzliche Relation dargestellt.
6. Auflösung rekursiver Beziehungstypen
EPK
Modellierungskonventionen
Ereignisse sind passiv und können nichts aktiv entscheiden. Dh. beim Eintreten eines Ereignisses werden alle Funktionen ausgelöst.
Die wichtigsten Notationsregeln:
- Jede EPK beginnt und endet mit einem oder
mehreren Ereignissen bzw. mit Prozesschnittstellen.
- EPK sind bipartite Graphen. Auf Funktionen folgen
stets Ereignisse und umgekehrt.
- Konnektoren verknüpfen mehrere Kanten zu
genau einer resultierenden Kante, oder sie spalten
Wenn mindestens ein
Wenn genau ein
Wenn alle Ereignisse
genau eine Kante in mehrere resultierende Kanten
Ereignis eintritt,
Ereignis eintritt, werden eintreten, werden alle
auf.
werden alle Funktionen alle Funktionen
Funktionen ausgeführt. - Ereignisse und Funktionen besitzen immer nur
ausgeführt.
ausgeführt.
Nach Ausführung aller
eine eingehende und eine ausgehende Kante.
Nach Ausführung mind. Nach Ausführung genau Funktionen treten alle
-Eingehende Kanten werden oben an einem
einer Funktion treten
einer Funktion treten
Ereignisse ein.
graphischen Objekt “angebracht”, ausgehende
alle Ereignisse ein.
alle Ereignisse ein.
Kanten unten.
ErzeugerVerbrauchersystem
Fremdschlüssel
GoM
Grundsätze
ordnungsgemässer
Modellierung
Kardinalitäten
Lebendigkeit, Tod
Normalisierung
Denormalisierung
Repräsentiert in einer Tabelle den Hauptschlüssel einer anderen Tabelle
- Erhöhung der Zielgerichtetheit der Informationsmodellierung
- Erhöhung der Modellqualität
- Verbesserung der Modellvergleichbarkeit
- Reduktion der Vielfalt möglicher Modellierungsvarianten
- Verbesserung der Modellintegration (Einheitliche Strukturen und Abläufe führen zur Vereinfachung der Integration von Modellen)
- Beschleunigung der Modellerstellung
- Erhöhung der Verständlichkeit eines Modells
Grundsatz der Richtigkeit (Syntaktische [gestaltet] und semantische) Korrekte Abbildung der Realwelt auf das Modell
Grundsatz der Relevanz Modell muss subjektiv ziel- und zweckorientiert sein
Grundsatz der WirtschaftlichkeitVerhältnismässigkeit von Kosten und Ertrag ist zu berücksichtigen
Grundsatz der Klarheit Modell muss sowohl für Modellierer wie Adressat anschaulich sein
Grundsatz der Vergleichbarkeit Identitäten, Äquivalenzen und Kompatibilitäten von Modellen müssen erkennbar sein
Grundsatz des systematischen Aufbaus Informationsarchitekturen umfassen verschiedene Sichten, die zueinander passen
müssen
geben an, wie zwei Objekte miteinander verbunden werden.
Ein Netz ist lebendig, wenn ausgehend von einer Anfangsmarkierung, die Transitionen stets so schalten, dass eine vorgegebene
Transition t im weiteren Verlauf nochmals schalten kann. Todesgefährdet ist es jedoch dann, wenn nach wenigen Schaltungen keine
weitere Schaltung mehr möglich ist.
Normalisierung
Zerlegung/Verteilung der Datenstrukturen auf mehrere Relationen bzw. Tabellen nach bestimmten Regeln (Þ Normalformen)
+ Verhinderung von Anomalien beim Einfügen, Ändern und Löschen
+ Geringe Redundanz bei Nichtschlüsselattributen
- Zeitaufwendige Zugriffsoperationen (durch JOINs)
Denormalisierung
Zusammenführung von Relationen bzw. Tabellen
+Optimierung von Zugriffsoperationen hinsichtlich Ausführungsdauer
- Redundanz
Petri-Netze
Bedingungs-EreignisNetze
Stellen-TransitionsPrädikatsTransitions-Netze
Je grösser die
Modellierungsmächtigkeit,
desto geringer die
Analysemöglichkeiten.
Eine Stelle symbolisiert einerseits eine Zwischenablage für
Objekte und andererseits –bezogen auf eine Transition –einen
Zustand bzw. eine Bedingung.
Transitionen symbolisieren die Verarbeitung von Objekten. Sie
bewirken Zustandsübergänge.
Stellen können durch sogenannte Marken belegt werden,
Transitionen hingegen nicht.
Eine bestimmte Anzahl von Marken auf einer Stelle
symbolisiert, dass die mit der Stelle implizierte Bedingung
erfüllt ist; ansonsten ist die Bedingung nicht erfüllt.
Siehe Aktivierbarkeit, Lebendigkeit / Tod, Blockade.
Bedingungs-Ereignis-Netze
Stellen-Transitionsnetze
Durch die Kanten fliesst jeweils nur eine
Marke. Es spielt also keine Rolle, wie
manche Stellen einer Transition voran/nachgestellt sind – sie werden alle mit
einer Marke gefüllt.
In Stellen-Transitions-Netzen werden die
Zustände als Stellen interpretiert und die
Zustandsübergänge als Transitionen.
Stellen können mehr als eine Marke
aufweisen: Stellenkapazität >1
Prädikats-Transitionsnetze
Voraussetzung für TransitionsSchaltung: Jedes Eingangsprädikat hat
diejenigen Tupel, die die Kanten der
Ausgangsprädikate fordern und jedes
Ausgangsprädikat enthält nicht die
Tupel, die die eingehende Kante fordert.
Primärschlüssel
Promet BPR
Redundanz
ReferenzProzessmodelle
Die Kapazität wird bei der Stelle vermerkt. Transitions-Schaltung: den
Wenn keine Kapazität angegeben ist, wird
Eingangsprädikaten werden die durch
implizit von einer unendlichen Kapazität
die
ausgegangen.
Kantenbeschriftungen festgelegten
Die Marken sind nicht unterscheidbar, d.h., Tupel entnommen und die
sie sind anonym.
Ausgangsprädikate werden durch die
Mit einer Transitions-Schaltung können
Tupel ergänzt, die die jeweilige
mehrere Marken transportiert werden.
Kantenbeschriftungen fordert.
Voraussetzung: Kantengewicht > 1.
Die Marken(Relationen) aus den
Das Kantengewicht wird bei der Kante
Eingangsprädikaten werden in die
vermerkt. Wenn kein Kantengewicht
Marken der Ausgangsprädikate
angegeben ist, wird implizit von
umgesetzt.
Kantengewicht = 1 ausgegangen.
Voraussetzungen für TransitionsSchaltung: Anzahl Marken in jeder
Eingangsstelle >= Kapazität der
zugehörigen Kante und freie Kapazität
jeder Ausgangsstelle >= Gewichtung der
zugehörigen Kante.
Siehe Verklemmung.
Es kann verschiedene Zusammenstellungen von Spalten geben, die das Eindeutigkeitskriterium erfüllen Þ mehrere Optionen /
Schlüsselkandidaten. Die Option, die schlussendlich gewählt wird, nennt man Primärschlüssel, alle anderen Sekundärschlüssel.
Umfangreiches Vorgehensmodell zur Restrukturierung von (Geschäfts-) Prozessen. Berücksichtigt die Interdependenzen von
Geschäftsstrategie und Prozessen. Erstreckt sich auf den Prozessentwurf (Revolution) und die Prozessweiterentwicklung und führung (Evolution). Bestandteile sind Techniken, ein Vorgehensmodell (Aktivitäten und Reihenfolge), ein Dokumentationsmodell
(Ergebnisse) und ein Rollenmodell (organisatorische Zuständigkeiten). Ausgangspunkt der Modellierung sind die Leistungen der
Prozesse. Berücksichtigt bestehende Strukturen und Prozesse nicht explizit („grüne Wiese“).
Mehrfache Erfassung/Ablegung von Daten; oft wird damit das Geschwindigkeitskriterium optimiert.
= Generische Prozessmodelle. Generalisierte Formulierung von
Einflussfaktoren und Verwendungszusammenhang.
Anforderungen:
- Referenzcharakter
- Wiederverwendbarkeit:
- Modularisierung (Generische Prozesse sind mehrstufig
zerlegbar und erbringen in sich eine geschlossene Leistung)
- Standardisierte Struktur und Schnittstellen
- Hierarchisierung (Generische Prozesse sollen in einem
strukturierten Hierarchiebaum eingeordnet sein.)
- Wiederauffindbarkeit
- Anpassbarkeit (Generische Prozesse sollten an
unternehmensspezifische Anforderungen angepasst werden
können.)
Relation
Relationenmodell
Relationenschema
Schlüssel
Menge von Tupeln
Relationenschema: Eine geordnete Liste von Attributen
R(A1,A2,...,An).
Attribut: Eine Funktion A(D), die auf einen Wertebereich D
abbildet. In der Tabellen-Sichtweise eine Spalte.
Attributwert: Ein bestimmter Wert eines Attributs v=A(D).
Domäne: Ein Wertebereich D, d.h. eine Menge gültiger Werte,
die für ein Attribut zulässig ist.
Tupel: Eine geordnete Liste von Attributwerten r(a1,a2,...,an).
In der Tabellen-Sichtweise eine Zeile.
Relation: Eine Menge von Tupeln als Extension eines
Relationenschemas. Anschaulich eine Tabelle.
Alle Attributwerte in einem Tupel müssen elementar, jedoch
müssen nicht alle definiert sein (Null-Wert)!
Schlüssel: Menge von Attributen, die bezüglich einer Relation die
Eindeutigkeitseigenschaft aufweist und minimal ist.
Schlüsselkandidat: Ein Schlüssel einer Relation; in einer
Relation mehrere Schlüssel vorhanden sein können.
Primärschlüssel: Der Schlüssel einer Relation, der für den
eindeutigen Zugriff auf die Tupel einer Relation massgeblich ist.
Sekundärschlüssel: Alle Schlüsselkandidaten, die nicht
Primärschlüssel sind.
Fremdschlüssel: Menge von Attributen, die den Primärschlüssel
in einer anderen Relation referenziert.
Bei der Bildung von Basisrelationen kann man sich auf eine
einzige Relation beschränken und durch die
Diskriminatorspalte die einzelnen Entitätstypen unterscheiden.
Bei diesem Verfahren riskiert man jedoch viele Nullwerte. So
empfiehlt sich die Gestaltung jeweils einer Relation pro Typ.
Operationen:
Selektion (Zeile): select * from kunden where geschäftstyp =‘Kaufhaus‘
Projektion (Spalte): select name, plz from kunden
Join (Zusammenbinden zweier Relationen, welche beide dieselbe
Spalte aufweisen)
Bildung der Vereinigungs- und Schnittmenge
Bildung der Mengendifferenz (Kunden, die nicht Mitarbeiter sind)
Abruf und Verarbeitung der Tabellen mittels SQL.
Geordnete Liste von Attributen
Menge von Attributen (Spalten),
- Eindeutigkeitseigenschaft: Für die Attribute die zu diesem Schlüssel gehören, kommen keine Werte (z.B. Kundennummer) doppelt
vor.
- Minimalität: Es ist die kleinste Anzahl an Spalten zu suchen, die das Eindeutigkeitskriterium bereits erfüllt. Im Beispiel im Skript
könnte man also die Spalte T weglassen.
Schlüsselkandidat
Schnittmenge
Simulation
SQL
Structured
Query
Language
Es kann verschiedene Zusammenstellungen von Spalten geben, die das Eindeutigkeitskriterium erfüllen Þ mehrere Optionen /
Schlüsselkandidaten. Die Option, die schlussendlich gewählt wird, nennt man Primärschlüssel.
Nur diejenigen Eintragungen, die in beiden (allen) untersuchten Mengen vorhanden sind.
Flow-Shop
Job-Shop
Flexibles Fertigungssystem FFS
-zu bearbeitende Elemente/Produkte
-zu bearbeitende Elemente/Produkte
-einer Gruppe von CNC (Computer
unterscheiden sich kaum (grosse
unterscheiden sich stark (kleine
Numerical Control) Maschinen
Stückzahlen)
Stückzahlen)
- verbunden durch ein automatisches
-Arbeit und Betriebsmittel werden um die -Arbeit und Betriebsmittel werden um
Materialsystem
Produkte herum organisiert
ähnliche Prozesse herum organisiert
-mit einem überwachenden“high-level“
Wege der Elemente sind weitgehend
-Produkte bewegen sich entlang
Computer Control System
durch die Systemstruktur vorgegeben
unterschiedlicher Wege in einem
Flexibilität bedeutet hier die Möglichkeit
- Steuerung erfolgt an einzelnen Punkten
„durcheinandergewürfelten“ Fluss
-Teile ähnlichen Typs in zufälliger
(Verzweigungen)
-alle Betriebsmittel werden zentral
Reihenfolge bearbeiten zu können
-Elemente müssen i.a. nicht um
verwaltet
-Teile mit unterschiedlichen
Betriebsmittel konkurrieren
-Elemente konkurrieren oft um
Prozesssequenzen zu bearbeiten
-hoch automatisierte, produktBetriebsmittel
spezifische, effiziente Anlagen
- starker Anteil qualifizierter, manueller
Beispiele: Fliessbandverarbeitung,
Arbeiten
Transportketten, Logistiksysteme
Beispiele: Luxusautomobile,
Innenausstattung von Gebäuden
Vorgehen
1. Bestimmung quantitativer Ziele
2. Erfassung aller relevanten Daten für die Simulation
3. Modellbildung (Korrektheit ist massgebend für die Übertragung der Ergebnisse auf die Realität!!)
4. Implementierung (im Simulationstool)
5. Validieren (Testlauf)
6. Experimentieren (eigentlicher Simulationsablauf; jeweils nur einen Parameter verändern!!)
7. Ergebnispräsentation, -analyse und -bewertung, evtl. Simulationswiederholung
Select
Join
(sowohl DDL als
auch DML)
select name from mitarbeiter where gehalt >= 2000 and gehalt <= 3800
Äquivalent:
select name from mitarbeiter where gehalt between 2000 and 3000
select name from mitarbeiter
where gehalt IS NULL
Wildcards: % beliebig viele Zeichen; _ ein Zeichen.
Ünterdrückung von Doubletten: select distinct beruf from mitarbeiter
count(Spaltenname) Anzahl der „not null“-Werte
count(distinct Spaltenname) Anz. der untersch. „not null“-Werte
count(*) Anzahl der Werte
max(Spaltenname) Maximum der „not null“-Werte
min(Spaltenname) Minimum der „not null“-Werte
avg(Spaltenname) Mittelwert der „not null“-Werte
sum(Spaltenname) Summe der „not null“-Werte
variance(Spaltenname) Varianz der „not null“-Werte
stddev(Spaltenname) Standardabweichung der „not null“-Werte
Der SQL-Befehl zum Anlegen von Relationen lautet:
CREATE TABLE <tabellenname>
(<attributdefinition>[,<attributdefinition>])
Eine Attributdefinition enthält mindestens den Attributnamen
und den zugeordneten Datentyp, z.B. NAME CHAR(20)
Zusätzlich sind bestimmte Klauseln möglich:
Durch NOT NULL wird die Verwendung von Nullwerten
ausgeschlossen.
Durch UNIQUE kann die Eindeutigkeit einzelner Attributwerte
erzwungen werden.
Mit der CHECK-Klausel können Wertebereichsbeschränkungen
eingeführt werden.
Tupel
Verklemmung
Warteschlangensysteme
Geordnete Liste von Attributwerten (dh. eine Zeile). Ein Tupel beschreibt ein Objekt in der Realwelt.
Eine Situation, in welcher keine Transition schalten kann, die aber bei anderer Schaltreihenfolge hätte vermieden werden können.