Seminar DBMS für spezielle Anwendungen
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Seminar DBMS für spezielle Anwendungen - WT 2004 Themen Stand 10.11.2003 Ansprechpartner Peter Rödig [email protected] 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). - 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. - 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. - 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. - 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? - Welche Dienste kann ein DBMS (XML bzw. ORDBMS) übernehmen bzw. übernimmt es in konkreten Produkten? - 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 - - 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? - 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)? - 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? - - 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: - 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 Enterprise Resource Planning
