Datenbankvisualisierung

Visualisierung in Informatik
und Naturwissenschaften
Datenbankvisualisierung
Sven Bernhard
12.06.1999
Datenbankvisualisierung
• Datenbanktheorie in 5 Minuten
• Visualisierung vs. Datenbanken
• Visualisierung
– der Datenbankerstellung
– der Anfragesprache
– der Daten
– des Anfrage-Feedbacks
• Zusammenfassung und Quellenangabe
Datenbanktheorie in 5 Minuten
- Aufbau einer Datenbank -
Anwendung 1
:
:
SQL
Database
Management
System (DMS)
Anwendung n
Datenbank
SQL ( Structured Query Language )
Datenbasis
Datenbanktheorie in 5 Minuten
- Die Datenbasis (Relationenmodell) (1) Relation bzw. Tabelle
(4) Tupel oder Datensätze
(3) Attribute oder Felder
(2) Schema
Datenbanktheorie in 5 Minuten
- Einführung in SQL Erstellen einer Tabelle:
CREATE TABLE Personen (
Mitglieds-Nr INTEGER PRIMARY KEY,
Vorname CHARACTER (30) NOT NULL,
Name CHARACTER (30) NOT NULL,
Alter INTEGER NOT NULL CHECK ( Alter BETWEEN 0 AND 150),
... );
Daten einfügen bzw. ändern:
INSERT INTO Personen (Mitglieds-Nr, Name, Alter, Vorname)
VALUES ( 3, ‘Davolio‘, 17, ‘Nancy‘);
UPDATE Personen SET Name = ‘Davolio‘ WHERE Mitglieds-Nr = 3;
Anfragen formulieren:
SELECT Mitglieds-NR, Name, Vorname, Alter
FROM Personen
WHERE (Alter < 20 AND Alter > 16) OR (Name = “Smith“)
ORDER BY Name, Vorname;
Visualisierung vs. Datenbanken
• Visualisierung spielt bei Datenbanken eher eine
untergeordnete Rolle
(Sicherheit der Daten, Zugriffsgeschwindigkeit und
Performance stehen im Vordergrund)
• Standard für DB-Anfragen ist SQL
(Graphische Anfragen werden intern in textuelle SQLAnweisungen umgeformt)
Visualisierung der Datenbankerstellung
• Visualisierung verbessert das Verständnis
der Datenbankstruktur (z.B. die Gruppierungen der
Daten)
• Zusammenhänge werden besser verstanden
(z.B. Kardinalitäten, Verbindungen zwischen mehreren
Datenbanktabellen, Schlüssel)
• Dialoge bzw. Assistenten erleichtern die
Eingabe von Datensätzen
Visualisierung der Datenbankerstellung
- 1. Schritt: Tabelle erstellen -
Erstellung einer Datenbanktabelle am
Beispiel von MS Access
Visualisierung der Datenbankerstellung
- 2. Schritt: Tabellen verbinden -
Beziehungen zwischen Datenbanktabellen
Visualisierung der Datenbankerstellung
- 3. Schritt: Datensätze eingeben / ändern (Tabelle) -
Möglichkeit der Datensatzeingabe in einer Tabelle
Visualisierung der Datenbankerstellung
- 3. Schritt: Datensätze eingeben / ändern (Dialog) -
Alternative
Eingabemöglichkeit
für Datensätze einer
Datenbank mittels
Dialog
Visualisierung der Anfragesprache
• Anfragen mittels Dialog (nicht visuell)
• Anfragebeispiele:
– Sequoia 2000 bzw. Tecate
– Kaleidoscape und Kaleidoquery
Anfragen mittels Dialog (nicht visuell)
Sequoia 2000 bzw. Tecate
• Datenvisualisierung für geographische und
naturwissenschaftliche Daten
• Anfragen erfolgen mittels „point-and-click“
• Skripte zur Visualisierung der Daten liegen
auch in der Datenbank
• Projekt Sequoia wurde eingestellt. Tecate
ist ein Folgeprojekt.
Sequoia 2000
bzw. Tecate
Kaleidoscape und Kaleidoquery
http://www.cs.man.ac.uk/~murrayn
Kaleidoscape und Kaleidoquery
Visualisierung der Anfragesprache
Zusammenfassung
• DBMS (Database Management System)
und Schemata einer Datenbank müssen dem
Benutzer nicht bekannt sein
• relativ einfache Handhabung
• jedoch teilweise sehr eingeschränkte
Anfragemöglichkeiten
Visualisierung der Daten
• Als Tabelle bzw. Diagramm
• Komplexe Datenvisualisierung
Daten werden meist von speziellen Tools visualisiert,
die speziell auf die Daten zugeschnittenen sind.
Beispiele hierfür werden noch in späteren Vorträgen
präsentiert.
Visualisierung des Anfrage-Feedbacks
• Visualisierung des Anfrage-Feedbacks am
Beispiel von VisDB
VisDB
• VisDB eignet sich gut, um sich in großen
Datenmengen (meist automatisch erzeugt)
zurechtzufinden
• Ziel ist es möglichst viele Datenelemente anzuzeigen
• Anfragewerte können dynamisch per Schieberegler
verändert werden. Änderungen werden gleich
angezeigt.
• Es existieren eine Gesamtanzeige (Resultat einer
Anfrage) und eine Anzeige pro Attribut
• Die Entfernung eines Datenelements vom
Anfragewert wird durch seine Farbe dargestellt.
VisDB
- Spiralanordnung -
VisDB - Spiralanordnung
VisDB
- Gruppenanordnung -
VisDB - Gruppenanordnung
Zusammenfassung
• Es gibt kein einheitliches Konzept für
Datenbankvisualisierung
• Für spezielle Datenbanken existieren spezielle
Visualisierungstools
• kommerzielle Datenbanksysteme bieten meist nur
minimale visuelle Unterstützung an
• zur Zeit scheint der Forschungsdrang bezüglich
Datenbankvisualisierung eher gering zu sein
(Dokumente meist vor 1997, außer Kaleidoscape /
Kaleidoquery)
Quellenangabe
• Kaleidoscape: http://www.cs.man.ac.uk/~murrayn
(Norman Murray, Carole Globe)
• VisDB: http://www.dbs.informatik.unimuenchen.de/dbs/projekt/visdb/Einstieg.html
(Daniel A. Keim, H.-P. Kriegel, T. Seidl)
• Sequoia 2000: „Bridging the Gap Between
Visualization and Data Management: A Simple
Visualization Management System“ (Visualization 1993)
(Peter Kochevar, Zahid Ahmed)
• Tecate: http://www.sdsc.edu/Tecate
(Peter Kochevar)