Informationsmanagement Übungsstunde 11

Informationsmanagement
Übungsstunde 11
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Maass
Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre, insb. Wirtschaftsinformatik im
Dienstleistungsbereich (Information and Service Systems ISS)
Universität des Saarlandes, Saarbrücken
SS 2012
Donnerstags, 10:00 – 12:00 Uhr (s.t.)
Audimax, B4 1
Übungsübersicht
11 Übungstermine & 11 Übungsblätter
Managementsicht des Informationsmanagements
•  Übung 1 - 03.05.2012 (Freischaltung Übungsblatt 1)
•  Übung 2 - 10.05.2012 (Freischaltung Übungsblatt 2)
•  Keine Übung - 17.05.2012
•  Übung 3 - 24.05.2012 (Freischaltung Übungsblatt 3)
•  Übung 4 - 31.05.2012 (Freischaltung Übungsblatt 4)
•  Keine Übung - 07.06.2012 (Freischaltung Übungsblatt 5)
Datenmodellierung
•  Übung 10 - 19.07.2012 (Freisch. Ü. 11)
•  Übung 11 - 26.07.2012
Unternehmensarchitekturen
•  Übung 5 - 14.06.2012 (Freischaltung Übungsblatt 6)
•  Übung 6 - 21.06.2012 (Freischaltung Übungsblatt 7)
Systemarchitekturen
•  Übung 7 - 28.06.2012 (Freischaltung Übungsblatt 8)
•  Übung 8 - 05.07.2012 (Freischaltung Übungsblatt 9)
•  Übung 9 - 12.07.2012 (Freischaltung Übungsblatt 10)
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Lösung Übungsblatt 11
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Lösung Übungsblatt 11
Aufgabe A (4 Punkte)
Im Rechenzentrum der Universität werden die IT-Service-Angebote diskutiert. Besonders bei den
Webangeboten gäbe es Möglichkeiten, diese „intelligenter“ zu gestalten, meint ein Kollege im
Meeting.
1)  Erläutern Sie in 3-4 Sätzen, worin die Problematik aktueller Angebote im Web liegt?
•  Maschine kann Bedeutung der Information nicht verstehen à keine Unterscheidung
zwischen wichtiger und unwichtiger Information
•  Suche rein syntaktisch statt semantisch, d.h. auf Basis von Zeichenketten à viele nicht
relevante Ergebnisse bzw. fehlen relevante Ergebnisse
•  Heterogenität der vorhandenen Information, z.B. Dateiformate, Sprache à erschwert
einheitliche Aufbereitung der Daten, Informationsintegration
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Lösung Übungsblatt 11
Aufgabe A (4 Punkte)
2) Eine Möglichkeit ist, Informationen vorn vornherein entsprechend annotiert zur
Verfügung zu stellen, werfen Sie ein. Man unterscheidet zwischen vier abstrakten
Repräsentationsstufen. Worin besteht der Unterschied zwischen der 2. und 3.
Repräsentationsstufe? Erläutern Sie dies in 1-2 Sätzen.
•  Repräsentationsstufe 2 à einheitliches Vokabular, d.h. einheitliche Tags mit Bedeutung;
domänenbezogen, z.B. Product Offer, Recipe à Beispiel: schema.org
•  Repräsentationsstufe 3 à Erstellung eines eigenen Vokabulars; Domäne frei wählbar à
z.B. RDF
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Lösung Übungsblatt 11
Aufgabe A (4 Punkte)
3) Im Meeting fallen die Begriffe Dublin Core, microformats und Schema.org. Worin
liegt der essentielle Unterschied zwischen Dublin Core und microformats /
Schema.org? Erläutern Sie dies in 1-2 Sätzen.
•  Dublin Core à Annotation im Header der HTML-Datei; Meta-Daten
•  Microformats / Schema.org à Verflechtung der Annotationen mit dem Inhalt der HTMLDatei; Integration in HTML-Tags
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Lösung Übungsbla, 11 Aufgabe B (4 Punkte) In der folgenden Grafik ist ein vereinfachter RDF-­‐Graph dargestellt. Welche Aussagen lassen sich auf Basis des Graphen treffen? Nennen Sie mindestens 4 Aussagen. • 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
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Fechten ist eine sportliche Disziplin Dressurreiten ist eine sportliche Disziplin Benjamin Kleibrink ist eine Instanz der Klasse „Sportler“ ChrisDna Sprehe ist eine Instanz der Klasse „Sportler“ Benjamin Kleibrink betreibt die sportliche Disziplin Fechten ChrisDna Sprehe betreibt die sportliche Disziplin Dressurreiten Olympia 2012 ist eine Instanz der Klasse „Veranstaltung“ ChrisDna Sprehe und Benjamin Kleibrink nehmen an der Veranstaltung Olympia 2012 teil Desperados ist eine Instanz der Klasse „Pferd“ ChrisDna Sprehe reitet Desperados Slide 7
Lösung Übungsblatt 11
Aufgabe C (4 Punkte) Laden Sie sich unter hKp://iss.uni-­‐saarland.de/de/teaching/modules/ifm/ die OWL-­‐Datei „universitypeople_version_uebung11.owl“ herunter. Installieren Sie die Version 3.4.8 des Programms „Protégé“ (hKp://protege.stanford.edu/download/registered.html#p3.4) auf Ihrem Computer. Anmerkung: Die Datei muss in ihrer Ursprungsform nicht geändert werden und funk\oniert fehlerfrei. Fügen Sie bei der
Klasse “Student”
den Datentyp
“IDnumber” hinzu.
Der Wertebereich
umfasst Integer
(range = int).
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Lösung Übungsblatt 11 – Aufgabe C
Geben Sie der
bestehenden
Studenten-Instanz
“Dan Meyer” die
IDnumber 112233.
Neben dem Kurs
“Information
Management”
besucht Dan auch
den Kurs “Game
Theory”.
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Lösung Übungsblatt 11 – Aufgabe C
Fügen Sie eine
weitere KursInstanz hinzu mit
dem Namen “Web
Technologies”
sowie einen
weiteren Professor
mit folgenden
Daten:
Name: John Doe
Age: 65
Title: Prof.
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Lösung Übungsblatt 11 – Aufgabe C
John Doe hält den
Kurs “Web
Technologies”.
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Lösung Übungsblatt 11 – Aufgabe C
Fügen Sie 2 weitere
Studenten hinzu:
Name: Lisa Simpson
IDNumber: 445566
Age: 21
Attends (Course): Game
Theory
Name: Peter Griffin
IDNumber: 778899
Age: 28
Attends (Course): Web
Technologies
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Lösung Übungsblatt 11 – Aufgabe C
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Lösung Übungsblatt 11 – Aufgabe C
Stellen Sie an den
neuen Datenbestand
Ihrer OWL-Datei eine
Anfrage mit SPARQL,
die Ihnen alle
Studenten ausgibt, die
den Kurs “Game
Theory” besuchen.
Kopieren Sie Ihre
SPARQL-Anfrage in
das Textfeld im
Formblatt.
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Lösung Übungsblatt 11 – Aufgabe C
Stellen Sie an den
neuen Datenbestand
Ihrer OWL-Datei eine
Anfrage mit SPARQL,
die Ihnen alle Kurse
des Professors John
Nash ausgibt.
Kopieren Sie Ihre
SPARQL-Anfrage in
das Textfeld im
Formblatt.
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Lösung Übungsblatt 11 – Aufgabe C
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Organisatorische Fragen zur Klausur
• 
Rechenaufgaben sind relevant
• 
Taschenrechner dürfen nicht verwendet werden
• 
Keine Multiple Choice-Fragen
• 
Verständnisaufgaben werden in Klausur enthalten sein
• 
Keine Schwerpunktsetzung
• 
Übungsblätter sind alle relevant (auch die letzten drei)
• 
Vorlesungsinhalte und Übungsinhalte sind relevant
• 
Graphiken sind relevant
• 
Ausfüllen eines leeren Schaubildes ist möglich
• 
Anwendung von Formeln und Deutung der Ergebnisse ist relevant
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Organisatorische Fragen zur Klausur
• 
Arbeiten mit Quelltext (html, PHP): Nicht relevant
• 
Text von Carr und Zeitungsartikel: Nur Kern wissen, keinen detaillierten Inhalt
• 
Gastvortrag: Nur Kern, keine Details (nicht auswendig lernen)
• 
Verwendung von Abkürzungen (z.B. IS für Informationssysteme): Können
verwendet werden, müssen jedoch am Anfang der Klausur bzw. der jeweiligen
Aufgabe einmal erklärt werden
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
Vorlesung 1
• 
Was genau ist mit Information aus Sicht der Nachrichtentheorie gemeint?
• 
• 
Technische Übertragung von Nachrichten (Aneinanderreihung von Zeichen)
Information im Sinne von technischem Code
• 
Übertragung durch Signale: Codierung der Zeichen
Vorlesung 2
•  Strategische Situationsanalyse: Ist „Analyse Informationsinfrastruktur“ auch ein Unterpunkt von
"Eigenes Unternehmen“
•  Kann auch als Unterpunkt angesehen werden
•  Kann Qualität auch ein Sachziel sein? denn in Vorlesung 5 wird sie als solches dargestellt, in
anderen Veranstaltungen sowie in der Vorlesung 2 dieser Veranstaltung wird Qualität als
Sachziel gesehen.
•  Formalziel (Qualität und Güte der Sachziele): Erreichung der Sachziele des
Informationsmanagements mit maximalem Nutzen bei gegebenen Kosten
•  Dient der Sicherstellung der Formalziele Effizienz sowie Effektivität der IT
•  Dient der Sicherstellung der Sachziele Qualität, Funktionalität und Termineinhaltung der IT
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
Vorlesung 3
• 
Was ist Business Intelligence und wie hängt sie mit den anderen Komponenten zusammen? (vor
allem die letzten Folien dieses Kapitels)
• 
• 
• 
Business Intelligence: Verfahren zur Analyse von elektronischen Daten (z.B. Automatisierung des
Berichtswesens)
Analyse von z.B. Daten aus dem Data Warehouse
Ist es möglich nochmal auf den OLAP Würfel einzugehen und die Rotation sowie Slicing nochmal zu
erklären?
•  On-Line Analytical Processing (OLAP)
• 
• 
• 
• 
• 
• 
Methode zur Analyse von Daten in Echtzeit auf höherer Ebene
Multidimensionale Betrachtung großer Datenmengen (historisch)
z.B. Absatzzahlen eines Unternehmens
Keine Betrachtung auf zwei Ebenen (z.B. Produkt und Verkaufsregion), sondern drei
Betriebswirtschaftliche Daten werden mit verschiedenen Dimensionen dargestellt (z.B. Produkt, Verkaufsregion
und Zeitraum)
Ergebnisse werden meist in zweidimensionalen Tabellen ausgegeben
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OLAP
OLAP-Würfel (OLAP-Cube)
•  Daten nicht in zweidimensionaler Listenform, sondern Würfelform
gespeichert
•  Dimensionen (Produkt, Region etc. ) als Würfelkanten
•  Quantitative Größen in Würfelform: Würfel kann je nach Fragestellung
aus anderer Perspektive betrachtet werden
• 
Umsatzbetrachtung
Beispiele:
• 
z.B. Fragestellung: Wie groß ist der
gegenwärtige Umsatz an Schrauben in der
Region Ost?
•  z.B. Fragestellung: Wie groß ist der
vorhergesagte Umsatz an Bolzen in der Region
Mitte?
(Codd et al., 1993; Laudon, Laudon & Schoder, 2005; Chamoni & Gluchowski, 2006)
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OLAP
Operationen der Datenanalyse im
OLAP-Würfel:
Umsatzbetrachtung
z-Achse
• 
Rotation: Drehen des Würfels
entlang der verschiedenen Achsen
•  z.B. Drehung um 90 Grad an xAchse nach vorne
•  Zeigt gegenwärtige und
vorhergesagte Umsätze nach
Regionen
•  z.B. Drehung um 90 Grad an yAchse nach links (gegen
Uhrzeigersinn)
•  Zeigt gegenwärtige und
vorhergesagte Umsätze nach
Produkten
y-Achse
x-Achse
(Holte, Rotthowe, Schütte, 2001; in Anlehung an Laudon, Laudon & Schoder, 2005)
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OLAP
Operationen der Datenanalyse im
OLAP-Würfel:
• 
Slicing: „Herausschneiden“ einer
„Scheibe“ des Würfels
•  z.B. Analyse der Region „Mitte“
bezüglich der gegenwärtigen und
vorhergesagten Umsätze aller
Produkte
•  Relevant für Regionalmanager
• 
Umsatzbetrachtung
y-Achse
Kombination von Rotation und
Slicing: Jede beliebige Ansicht des
Würfels möglich
(Holte, Rotthowe, Schütte, 2001; in Anlehung an Laudon, Laudon & Schoder, 2005)
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OLAP
Operationen der Datenanalyse im
OLAP-Würfel:
• 
Umsatzbetrachtung
Dicing: Betrachten eines
Ausschnitts des Würfels
•  Verwendet, wenn nicht alle Daten
der jeweiligen Dimension von
Interesse sind
•  Dient der Reduktion der Anzahl
der Informationen
•  z.B. Gegenwärtige Umsätze der
Produkte Muttern und Bolzen für
die Regionen West und Mitte
y-Achse
(Holte, Rotthowe, Schütte, 2001; in Anlehung an Laudon, Laudon & Schoder, 2005)
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
Vorlesung 5
•  Skizze zu strategischen, administrativen und operativen Zielen auf Folie 15
Strategische Ziele
Plan
Ist
Administrative Ziele
Plan
Ist
Operative Ziele
Plan
Ist
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Inhaltliche Fragen zur Vorlesung
Frage (4.1):
Vorlesung 7 – Architekturen von Informationssystemen
Ist im komponentenbasierten
Architekturmodelle (Folie 14-18)
Architekturmodell kein Rechner explizit
(3) Komponentenbasiertes Architekturmodell
• 
• 
• 
• 
Weiterentwicklung des objektorientierten
Architekturmodells
Anwendungsfunktionen werden von
Eigenschaften der verteilten Systeme getrennt
Jede Komponente erfüllt einen bestimmten Zweck
und wird erst beim Start auf ihren jeweiligen
aktuellen Einsatzzwecks hin konfiguriert,
Änderungen im Quellcode sind nicht notwendig
Eine Laufzeitumgebung kümmert sich um die
Verwaltung (z.B. Starten, Stoppen) der aktuell
benötigten Komponenten
für z.B. Lagerverwaltung oder
Auftragsbearbeitung zuständig wie im
objektorientierten Architekturmodell, in
welchem ein Rechner für eine Aufgabe
zuständig ist (Vorverarbeitungsserver,
Kundenadministration...)?
(nach Schill & Springer, 2012) Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Maass
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Inhaltliche Fragen zur Vorlesung
Frage (4.2):
Vorlesung 7 – Architekturen von Informationssystemen
Nach welcher Art von Diensten richtet sich
Architekturmodelle (Folie 14-18)
die Architektur? (Beispiel)
(4) Dienstorientiertes Architekturmodell
• 
• 
• 
• 
• 
Prozessorientierter Ansatz mit Diensten als
Basiskonzept
Dienste werden im verteilten System
angeboten, gesucht und genutzt
Vergleichbar mit Komponenten. Dienste
kapseln Funktionalität und Daten jedoch auf
einer höheren konzeptionellen Ebene, z.B.
komplette Geschäftsprozesse
Jeder Dienst hat eine Schnittstelle über die
er angefragt wird
Ziel: Interoperabilität über Plattform- und
Unternehmensgrenzen hinweg
Beispiel: Service Oriented Architectures (SOA)
realisiert als SOAP Web Services
(nach Schill & Springer, 2012) Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Maass
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
Vorlesung 8 – Web Architekturen
•  SOA à kurzes Beispiel für bedarfsgerechte Verbindung betrieblicher und rechnergestützter
Ressourcen
SOA ermöglicht …
• 
• 
• 
Neukombinationen von Diensten in verschiedenen Formen, um neue oder verbesserte
betriebliche Prozesse zu implementieren
Die bedarfsgerechte Verbindung betrieblicher und rechnergestützer Ressourcen (on demand)
z.B. Mitarbeiter der Firma X nutzt das CRM nur 1x im Monat, während anderen Kollegen es
jede Woche benutzen à über dienstbasierte Architektur kann das CRM als web-basierter
Service angebunden werden, der dann zur Verfügung steht, wenn er gebraucht wird, aber nicht
permanent auf der lokalen IT-Infrastruktur vorgehalten werden muss
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
Vorlesung 9 – Mobile und Cloud Computing
•  Welchen Sinn haben allgemein die "is provided by some infrastructure" Modelle?
Communication
User
Computation
Presentation
Storage
Business Logic
Data
is provided
by some
Abstraktion von der
Infrastruktur - das Cloud
Computing Prinzip,
d.h. Infrastruktur ist verteilt;
es ist egal wo sie sich
befindet
Infrastructure
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
Vorlesung 9 – Mobile und Cloud Computing
•  Welchen Sinn haben allgemein die "is provided by some infrastructure" Modelle?
IaaS = Infrastucture as a service
•  Mieten von Hardware anstatt
diese zu kaufen, z.B., Amazon
EC2 (Rechnerleistung) und S3
SaaS = Software as a service
(Speicherkapazität)
•  Lizenzfreie Software; Gebrauch der Software als Service,
z.B. Google Docs Textverarbeitung
Anwendung
Frameworks
PaaS = Platform as a service
•  Integrierte Laufzeit- / Entwicklungsumgebung als Service,
z.B., Windows Azure (Server Infrastruktur für Cloud
Services), Google App Engine und Force.com (Entwickeln
und Bereitstellen von eigenen Applikationen auf externer
Infrastruktur)
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Web Server
OS-Dienste
is provided
by some
Infrastructure
Betriebssystem
Virtualisierung
Hardware
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
Vorlesung 10 – Grundlagen der Datenmodellierung
•  Sind DBMS und SQL beides Sprachen oder ist DBMS nur das System?
-  DBMS = Datenbank-Management-System
-  SQL = Datenbanksprache
•  Was ist die Dokumentation des ERD?
-  ER-Diagramm beschreibt Entitäten und Beziehungen à Details in
Dokumentation
-  z.B. bei Entitäten: Name, Beispiele, geschätzte Mengen
-  z.B. bei Beziehungen: beteiligte Entitätstypen, Kardinalität
-  z.B. bei Attributen: Wertebereich (von 1-99)
-  Dokumentation im Modellierungswerkzeug oder über Dokumenten-Templates
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
Vorlesung 10 – Grundlagen der Datenmodellierung
•  Was sind Integritätsbedingungen?
Datenbankmodell hat drei Eigenschaften (Codd, 1980)
①  Generische Datenstruktur, die die Struktur von Daten in einer Datenbank beschreibt
•  Beispiel: relationale Datenbank besteht aus Relationen (Tabellen) mit eindeutigen Namen
•  Relation = Menge von Tupeln (Datensätzen) gleichen Typs
•  Relationen und ihre Attribute (Spalten) können beliebig gewählt werden
②  Menge von generischen Operatoren, die man auf die Datenstrukturen (siehe 1) anwenden
kann, um Daten einzutragen, zu ändern, abzufragen oder abzuleiten
③  Menge von Integritätsbedingungen, mit denen die zulässigen Datenbankinhalte über die
Datenstrukturen (siehe 1) weiter einschränken kann
• 
Beispiel: im relationalen Datenbankmodell kann jedes Attribut einer Relation als eindeutig bestimmt werden
-> zwei Tupel dieser Relation dürfen dann nicht den gleichen Wert in diesem Attribut haben, ansonsten
Verletzung der Integritätsbedingungen
•  Integritätsbedingung (im Kontext von Datenstrukturen) = Bedingung, die an den Zustand einer
Datenstruktur gestellt werden à Zustände werden als konsistent (korrekt) bezeichnet, wenn sie
die Integritätsbedingungen erfüllen
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
Vorlesung 10 – Grundlagen der
Datenmodellierung
•  Was sind Integritätsbedingungen?
-  Beispiel: Relationale Datenbanksysteme à
Möglichkeit, bei der Definition eines relationalen
Schemas Integritätsbedingungen zu
formulieren, deren Einhaltung vom System
garantiert wird, z.B. Schlüsselbeziehungen
-  SQL-Beispiel
-  Jede Prüfung referenziert eine Vorlesung.
Solange noch eine Prüfung für eine Vorlesung
existiert, darf diese Vorlesung nicht aus der
Datenbank gelöscht werden à on delete no
action verhindert, dass referenzierter Datensatz
aus der Tabelle “Vorlesung" gelöscht wird.
(Integritätsbedingung: Zu jeder Prüfung gibt
es auch eine Vorlesung)
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
Vorlesung 10 – Grundlagen der Datenmodellierung
•  Was ist der Unterschied zwischen der 2. und 3 Normalform?
2. Normalform (2NF): Eine Relation ist in der zweiten Normalform, wenn die erste Normalform vorliegt
und kein Nichtschlüsselattribut funktional abhängig von einer echten Teilmenge eines Schlüsselkandidaten
ist.
•  Jedes Nichtschlüsselattribut ist von der Gesamtheit des Schlüssels abhängig
(nicht nur von einem Teil des Schlüssels)
•  Ziel: jede Tabelle modelliert nur einen thematischen Zusammenhang
•  Nutzen: Redundanz und damit Gefahr von Inkonsistenzen wird reduziert, da sich nur noch logisch/
sachlich zusammengehörige Information in einer Tabelle befindet
(Bildquelle: wikipedia.de)
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Inhaltliche Fragen zur Klausur
3. Normalform (3NF): Die dritte Normalform ist erreicht, wenn sich das Relationenschema in 2NF
befindet, und kein Nichtschlüsselattribut von einem Schlüsselkandidaten transitiv abhängt.
•  Ein Nichtschlüsselattribut darf nicht von einer Menge aus Nichtschlüsselattributen abhängig sein,
sondern nur direkt von einem Schlüssel abhängig sein
•  Ziel: jede Tabelle modelliert nur einen Sachverhalt
•  Nutzen: verbliebene thematische Durchmischungen werden behoben; nach der 3NF sind Tabellen
zuverlässig monothematisch
• 
• 
Interpret einer CD lässt sich aus der CD_ID
bestimmen, das Gründungsjahr der Band/
Interpreten hängt vom Interpreten und damit transitiv
von der CD_ID ab
Datenredundanz: wird neue CD mit existierendem
Interpreten eingeführt, so wird das Gründungsjahr
redundant gespeichert
(Bildquelle: wikipedia.de)
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