Seminar DBMS für spezielle Anwendungen

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Seminar
DBMS für spezielle Anwendungen - WT 2004
Themen Stand 10.11.2003
Ansprechpartner Peter Rödig roedig@informatik.unibw-muenchen.de
1. Ontologien in objektrelationalen Systemen (ORDBMS)
Objektrelationale Datenbanken stellen inzwischen vielfältige Elemente für die semantische Modellierung bereit. Das Paradigma der Objektorientierung ist z. B. weitgehend realisiert. Somit ist es möglich, bestimmte Formen von Wissen zu repräsentieren. Ontologien sollen ebenfalls Wissen repräsentieren. Die Definitionen von Ontologien in der Informatikwelt nähern sich teilweise denen von wissensbasierten Systemen.
Stellen Sie die zur Zeit gebräuchlichsten Definitionen von Ontologien dar.
Charakterisieren Sie die wichtigsten Ziele, Anwendungen und Sprachmittel.
Vergleichen Sie die Sprachmittel mit den Datendefinitions- und Datenmanipulationssprachen objektrelationaler Systeme (SQL:2003).
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Robert Meersman, Ontologies and Databases: More than a fleeting Resemblance, STAR Lab Technical Report, Vrije Universiteit Brussel, 2002
Dieter Fensel, Ontologies: A Silver Bullet for Knowledge Management and Electronic Commerce, Springer Verlag, 2000
Thomas R. Gruber, A Translation Approach to Portable Ontology Specifications,
Technical Report, Knowledge Systems Laboratory, Stanford University, 1993
2. Native XML-Datenbanken vs. ORDBMS für multimediale Dokumente
Um XML-„Dokumente“ direkt in einem DBMS abbilden zu können, wurden native Systeme entwickelt (z. B. Tamino der Software AG). Damit steht für die Speicherung
und Verwaltung von multimedialen Dokumenten neben den ORDBMS eine weitere
Möglichkeit zur Auswahl (von hochspezialisierten Systemen abgesehen, die hier jedoch nicht betrachtet werden sollen).
Beschreiben Sie Strukturen und technische Inhalte (Medientypen) multimedialer
Dokumente (z. B. Publikationen auf CDs oder DVDs, animierte Web-Seiten oder
technische Produktdokumentationen).
Betrachten Sie für den Vergleich der Datenbankmodelle die Prozesse Speicherung (Transfer in das Datenbanksystem - also die Abbildung auf die logischen Elemente des DBMS, Wiederauffinden (u.a. mit Hilfe von Metadaten) und Abspielen sowie Export aus dem Datenbanksystem für einen expliziten Datenaustausch).
Gehen Sie davon aus, dass eine (fiktive) native XML-Datenbank XSchema und
XQuery unterstützt. Herstellerspezifische Zwischenlösungen oder Prototypsprachen
wie XXL sollen nicht betrachtet werden.
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Ingo Schmitt, Retrieval in Multimedia-Datenbanksystemen, Datenbank Spektrum,
dpunkt.verlag, 4/2002
www.W3C.org
3. XML-Erweiterungen in ORDBMS
Der Erfolg von XML hat die Anbieter objektrelationaler Systeme gezwungen, ihre Systeme diesbezüglich zu erweitern. Ebenso laufen Standardisierungsbemühungen,
um SQL zu erweitern.
Beschreiben Sie die wichtigsten Konzepte wie sie der geplante Standard
SQL/XML vorsieht.
Zeigen Sie die aktuellen Erweiterungen der beiden Produkte IBM DB2 und Oracle
auf.
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Jim Melton, (ISO-ANSI Working Draft) XML-Related Specifications (SQL/XML),
2002
Internetseiten von IBM und Oracle (Handbücher und Technische Berichte sind
online)
4. XML als Mittel der Datenbank-Interoperabilität
Datenbanksysteme werden oftmals isoliert entworfen, implementiert und betrieben.
Gleiche oder ähnliche Sachverhalte sind dabei oftmals sehr unterschiedlich modelliert. Die Gründe sind vielschichtig: unterschiedliche fachliche Sichten auf einen
Sachverhalt, Denormalisierung aus Performanzgründen, unterschiedlicher Sprachraum, u.v.m. Dennoch besteht die Notwendigkeit, Daten auszutauschen, oftmals ad
hoc aufgrund neuer Geschäftsbeziehungen.
Wie kann XML die Interoperabilität (Definition?) von ORDBMS verbessern?
Gehen Sie davon aus, dass die Daten im ORDBMS-Modell (nicht in XML) gespeichert sind und dass eine weitgehende XML-Unterstützung gegeben ist. Übergreifende Transaktionskonzepte für den expliziten Datenaustausch und Performanzaspekte
brauchen nicht berücksichtigt zu werden.
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Stefan Conrad, Föderierte Datenbanksysteme: Konzepte der Datenintegration,
Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, September 1997
Jim Melton, (ISO-ANSI Working Draft) XML-Related Specifications (SQL/XML),
2002
Can Türker, Schema Evolution in SQL-99 and Commercial (Object-)Relational
DBMS, LNCS 2005, Springer 2001
Uwe Hohenstein, Generierung von XML aus relationalen Daten, Datenbank
Spektrum, dpunkt.verlag, 7/2003
5. Die Rolle von DBMS in Dokumentenmanagementsystemen
Dokumentenmanagementsysteme (DMS) sind ein wichtiger Bestandteil der ITInfrastruktur in Firmen und Institutionen geworden. Auch Datenbankhersteller versuchen diesen Markt zu bedienen.
Beschreiben Sie die wichtigsten Funktionen eines marktgängigen DMS (z. B. Documentum).
Welcher Dokumentenbegriff wird dabei eigentlich zu Grunde gelegt?
Sind alle notwendigen Dienste eines gesamten Dokumentenlebenszykluses
durch die Funktionen des DMS abgedeckt?
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Welche Dienste kann ein DBMS (XML bzw. ORDBMS) übernehmen bzw. übernimmt es in konkreten Produkten?
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Jürgen Gulbins, Markus Seyfried, Hans Strack-Zimmermann, DokumentenManagement. Vom Imaging zum Business-Dokument, Springer 2002
Klaus Götzer, Udo Schneiderath, Berthold Maier, Wolfgang Boehmelt, Dokumenten-Management – Informationen im Unternehmen effizient nutzen,
dpunkt.verlag, 2001
www.documentum.com
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6. Schemaanpassungen
Bei vielen Anwendungen besteht die Notwendigkeit einer langfristigen Verfügbarkeit
von Daten z. B. aus gesetzlichen Gründen wie Produkthaftung oder Steuer. Aber
auch für Datamining besteht Interesse auf Daten längerer Zeiträume zugreifen zu
können. Änderungen des modellierten Weltausschnittes erzwingen Anpassungen
des Datenbankschemas. Ziel ist daher eine weitgehende zeitliche Transparenz für
Abfrage- und Änderungsoperationen.
Welche Möglichkeiten gibt es, dieses Ziel zu erreichen?
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Ralf Schaarschmidt, Archivierung in Datenbanksystemen, Teubner, 2001
Johann Eder, Christian Koncilia, Evolution von Dimensionsdaten und Dimensionshierarchien, Datenbank Rundbrief Nr. 27, 2001
Can Tüker, Schema Evolution in SQL-99 and Commercial (Object-)Relational
DBMS, LNCS 2065, Springer, 2001
7. Archivierung in DBMS
Im Kontext von datenbankbasierten Anwendungen existieren verschiedene Archivierungskonzepte.
Beschreiben und klassifizieren Sie diese Konzepte.
Welche Konzepte bieten die Produkte Oracle und IBM DB2 (einschließlich Verwendung von Fremdprodukten)?
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Ralf Schaarschmidt, Archivierung in Datenbanksystemen, Teubner Verlag, 2001
Bernhard Zeller, Axel Herbst, Alfons, Kemper, XML-Archivierung betriebswirtschaftlicher Datenbank-Objekte, 2003
Internetseiten von IBM und Oracle (Handbücher und Technische Berichte sind
online – Thema Backup- und Recovery)
Uwe M. Borghoff, Peter Rödig, Jan Scheffczyk, Lothar Schmitz, Langzeitarchivierung – Methoden zur Erhaltung digitaler Dokumente, dpunkt.verlag, 2003
8. Datenbankdienste für OAIS (Open Archival Information System)
Das Referenzmodell OAIS definiert auf der konzeptionellen Ebene eine Reihe von
Funktionalitäten für die Archivierung.
Welche dieser Funktionalitäten können von einem DBMS (XML bzw. ORDBMS)
wahrgenommen werden?
Und welche Vor- und Nachteile sind damit verbunden?
CCSDS 650.0-B-1. Reference Model for an Open Archival Information System
(OAIS). Blue Book. Issue 1. January 2002
http://secretariat.gst.com/documents/650x0b1.pdf
9. Identifikation von digitalen Dokumenten
Die eindeutige und persistente Identifikation von digitalen Publikationen ist im WWW
oder größeren Organisationen unerlässlich. Verschiedene Ansätze existieren bereits
wie z. B. The Digital Object Identifier (DOI) oder Uniform Resource Names (URN).
Beschreiben Sie bestehende oder in Entwicklung befindliche Mechanismen.
Beschreiben Sie die Identifizierungsmechanismen der verschiedenen Datenbankmodelle (OO, relational, XML).
10. Archivierungskonzepte in DMS und ERPS1 (SAP)
Alle Systeme gehen davon aus, dass Daten über einen „längeren“ Zeitraum „verfügbar“ sein müssen und bieten deshalb Archivierungsfunktionen oder werden durch
spezielle Produkte ergänzt.
Beschreiben Sie die jeweiligen Archivierungskonzepte und deren technische Umsetzung.
Welche spezifischen Zusatzkomponenten (Produkte) werden eingesetzt?
Wird dabei auf Dienste eines DBMS zurückgegriffen?
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G. Oberniedermaier, Daten- und Dokumentenmanagement mit SAP R/3 – Effiziente Informationsverarbeitung durch optimale Datenarchivierung, AddisonWesley, 2001
Markus Korschen, SAP R/3 – Data Archiving, Vieweg, 2002
Jürgen Gulbins, Markus Seyfried, Hans Strack-Zimmermann, DokumentenManagement. Vom Imaging zum Business- Dokument, Springer 2002
www.sap.com (z. B. ArchiveLink)
Quellen für Allgemeines und Grundsätzliches:
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1
Andreas Meier, Thomas Wüst, Objektorientierte und objektrelationale Datenbanken. Ein Kompass für die Praxis, dpunkt.Verlag, 2003
Gunter Saake, Kai-Uwe Sattler, Datenbanken und Java. JDBC, SQLJ und
ODMG, dpunkt.verlag , 2003
R. G. G. Cattell, Douglas K. Barry, The Object Data Standard ODMG 3.0, Morgan
Kaufmann Publishers, 2000
Object Database Management Group, www.odmg.de
Paul J. Fortier, SQL 3, McGraw-Hill Companies, 1999
Can Türker, SQL:2003 – Was dürfen wir erwarten?, Datenbank Spektrum,
dpunkt.verlag, 4/2002
Can Türker, SQL:1999 & SQL:2003, dpunkt.verlag, 2003
Meike Klettke, Holger Meyer, XML & Datenbanken – Konzepte, Sprachen und
Systeme, dpunkt.verlag, 2003
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