Rechnergestützte Informationssysteme

wichtigsten Konzepte, mit dem Ziel, die bisher recht uneinheit­ liche und teilweise auch wenig präzise Terminologie auf eine festere Basis zu stellen. wir bedienen uns dabei u.a. einer Methode zur abstrakten Behandlung von Datenstrukturen, die neuerdings im Bereich der Programmiersprachen diskutiert wird. Der zweite Teil befasst sich mit den wichtigsten Techniken und Verfahren zur Realisierung rechnergestützter Informationssyste­ me, der dritte Teil illustriert die Ergebnisse der beiden vorangehenden Teile an existierenden Systemen. Inhalt und Aufteilung des Buchs sind aus der mehrjährigen Erfahrung mit einer, zuletzt zweisemestrigen, Vorlesung über Informationssy­ steme entstanden. wir danken unseren Studenten, deren Hinweise in die Gestaltung des Buchs eingegangen sind, ebenso Herrn Goos, der uns dureh seine kritisehe Durehsieht des Manuskriptes sehr geholfen hat. Das druekfertige Manuskript wurde reehne~gestützt über den Editor der Fakultät für Informatik von Frau Ingrid Käehele ersteIlt. Ihr, die mit grosser Geduld unsere unzähligen Änderungswünsehe, zu denen ein Editor ja geradezu verführt, berüeksiehtigte, gebührt unser besonderer Dank.

0 Einführung.- I Konzepte.- 1 Modellierung.- 1.1 Grundlegende Begriffe.- 1.1.1 Modelle und Bezeichner.- 1.1.2 Informationen und Daten.- 1.2 Operationale Konzepte.- 1.2.1 Operationen mit Modellen.- 1.2.2 Typkonzepte und Typen.- 1.2.3 Grundlegende Typkonzepte.- 1.2.4 Struktur von Modellen.- 1.2.5 Artkonzepte und Arten.- 1.2.6 Standardbezeichner und Variablen.- 1.3 Deskriptive Konzepte.- 1.3.1 Modelle von Modellen.- 1.3.2 Dokumenten-Nachweis.- 1.3.3 Ableitungsverfahren.- 2 Schnittstellen.- 2.1 Datenmodelle und Schemata.- 2.2 Hierarchisches Datenmodell.- 2.2.1 Hierarchische Beziehungen.- 2.2.2 Operatoren.- 2.3 Netzwerkmodell.- 2.3.1 Sammlungen und Gebiete.- 2.3.2 Operatoren.- 2.4 Relationenmodell.- 2.4.1 Relationen in Informationssystemen.- 2.4.2 Relationenalgebra.- 2.4.3 Relationenkalk?l.- 2.4.4 Funktionale Abha?ngigkeiten und Normalformen.- 2.5 Semantik von Schnittstellen.- 2.5.1 Verwendung semantischer Modelle.- 2.5.2 Gegenstand-Beziehung-Modell.- 3 Modellierung dynamischer Systeme.- 3.1 Grundsa?tze der Systemmodellierung.- 3.1.1 Eigenschaften von Systemen und Systemelementen.- 3.1.2 Struktur und Verhalten von Systemen.- 3.2 Kommunikationsgraphen.- 3.3 Petri-Netze.- 3.3.1 Definition und Eigenschaften.- 3.3.2 Formale Ansa?tze.- 3.3.3 Ein Anwendungsbeispiel.- 3.3.4 Modellierung der Dauer von Ta?tigkeiten.- 3.4 Evaluationsnetze.- 3.4.1 Bestandteile und Eigenschaften.- 3.4.2 Reaktionsregel und Transitionsschema.- 3.4.3 Ein Beispiel.- 3.4.4 Makro-E-Netze.- 4 Architektur.- 4.1 Schnittstellenhierarchien.- 4.1.1 Schnittstellen und abstrakte Maschinen.- 4.1.2 Realisierungsmethoden.- 4.1.3 Operationale Schichten.- 4.2 Drei-Schema-Ansatz.- II Techniken.- 5 Realisierungen operationaler Schnittstellen.- 5.1 Bestandteile der Datenbasis.- 5.2 Prima?rinformationen.- 5.2.1 Dateien.- 5.2.2 Dateikomponenten.- 5.2.3 Bl?cke.- 5.2.4 Sa?tze.- 5.2.5 Satzinhalte.- 5.2.6 Datenverdichtung.- 5.3 Zugriffspfade.- 5.3.1 Schl?ssel- und Deskriptorabbildungen.- 5.3.2 Kriterien zur Verfahrensauswahl.- 5.3.3 Suche innerhalb von Bl?cken.- 5.3.4 Kompakte Adressindexe.- 5.3.5 B- und B*-Ba?ume.- 5.3.6 Assoziative Adressindexe.- 5.3.7 Digitalba?ume.- 5.3.8 Hasch-Verfahren.- 5.3.9 Sequentielle Zugriffspfade.- 5.3.10 Zielpunktlisten.- 5.4 Schemainformationen.- 6 Realisierung des Dokumenten-Nachweises.- 6.1 Deskribierung.- 6.1.1 Manuelle Deskribierung: Klassifizierung.- 6.1.2 Manuelle Deskribierung: Indexierung.- 6.1.3 Automatische Deskribierung: Stichwortverfahren.- 6.1.4 Automatische Reduktion morphologischer formen.- 6.1.5 Automatische Inhaltserschliessung.- 6.1.6 Automatische Klassifizierung.- 6.2 Recherche.- 6.2.1 Zuordnung von Dokumentdeskriptoren.- 6.2.2 Boolesche Suche.- 6.2.3 Freitextverfahren.- 6.2.4 Klassifikationssuche.- 6.2.5 Relevanzbewertung (Rangieren).- 6.3 Betrieb und Bewertung.- 6.3.1 Stapel- und Dialogbearbeitung.- 6.3.2 Selektionsg?te.- 6.3.3 Zusa?tzliche Dienstleistungen.- 7 Datenintegrita?t.- 7.1 Aspekte der Datenintegrita?t.- 7.2 Datenkonsistenz.- 7.2.1 Zula?ssigkeit von Ereignissen.- 7.2.2 Parallel- und Folgeereignisse.- 7.3 Prozessintegrita?t.- 7.3.1 Integere Prozessmengen.- 7.3.2 Synchronisation von Prozessen.- 7.3.3 Einheiten der Sperrung.- 7.3.4 Verklemmungen.- 7.4 Datensicherung.- 7.5 Datenschutz.- 7.5.1 Physikalischer Schutz.- 7.5.2 Identita?tskontrolle.- 7.5.3 Operationaler Datenschutz.- 7.5.4 Allgemeine Konstruktionsprinzipien.- 8 Datenerfassung und Dateneingabe.- 8.1 Anforderungen.- 8.1.1 Aufgaben.- 8.1.2 Leistungskriterien.- 8.2 Organisatorische Massnahmen.- 8.2.1 Konzepte f?r die Gesamtorganisation.- 8.2.2 Organisation der Datenaufbereitung.- 8.3 Technische Einrichtungen.- 8.3.1 Direkte Eingabe.- 8.3.2 Direkte Erfassung.- 8.3.3 Getrennte Fixierung.- 8.4 Fehlerkontrolle.- 8.4.1 Fehlerquellen.- 8.4.2 Syntaxverfahren.- 8.4.3 Konsistenzverfahren.- III Systeme.- 9 Klassifizierung rechnergest?tzter Informationssysteme.- 10 Datenbanksysteme (Fakten-Nachweissysteme).- 10.1 DBTG-Grundsa?tze der Systemarchitektur.- 10.2 Information Management System (IMS).- 10.2.1 Datendefinition: Physikalische Datenbasen.- 10.2.2 Datendefinition: Logische Datenbasen.- 10.2.3 Datenmanipulation.- 10.2.4 Realisierung durch Dateiverwaltung.- 10.3 Datenbanksystem 440 (DBS440).- 10.3.1 Datendefinition.- 10.3.2 Datenmanipulation.- 10.3.3 Realisierung durch Dateiverwaltung.- 11 Synthese-Systeme.- 11.1 System R.- 11.1.1 Systemarchitektur.- 11.1.2 Interaktives SEQUEL.- 11.1.3 RDI: Datenmanipulation.- 11.1.4 RDI: Datendefinition.- 11.1.5 RDI: Datenintegrita?t.- 11.1.6 Einige Eigenschaften der RSI.- 11.1.7 Realisierung.- 11.1.8 Query by Example.- 11.2 Kaifas.- 11.2.1 Systemarchitektur.- 11.2.2 Datenmodell.- 11.2.3 Spezielle Operatoren der Mengenkalk?l-Schicht.- 11.2.4 Realisierung von Quantoren und Mengenausdr?cken.- 11.2.5 Nat?rlichsprachliche und anwendungsspezifische Schicht.- 11.2.6 ?bersetzung auf die Mengenkalk?lschicht.- 11.2.7 R?ck?bersetzung.- 11.3 Rel.- 11.3.1 Systemarchitektur.- 11.3.2 Datenmodell.- 11.3.3 Zeitabha?ngigkeiten.- 11.3.4 Realisierung der Schicht zweistelliger Beziehungen.- 11.3.5 Realisierung der nat?rlichsprachlichen Schicht.- 11.3.6 Dialogbeispiel.- 12 Auswertesysteme.- 12.1 Flugbuchungssystem der Deutschen Lufthansa.- 12.1.1 Leistungsumfang.- 12.1.2 Realisierung (Beispiele).- 12.1.3 Dateneingabe (Beispiel).- 12.2 Steuersystem f?r Methodenbanken.- 12.2.1 Zielsetzungen und Systemarchitektur.- 12.2.2 Befehlssprache.- 12.2.3 Methodensprache.- 12.2.4 Modulerstellung.- 12.2.5 Funktionen des Steuersystems.- 13 Dokumenten-Nachweissysteme.- 13.1 Stairs.- 13.1.1 Deskribierung und Dateneingabe.- 13.1.2 Recherche.- 13.1.3 Prima?r- und Sekunda?rinformation.- 13.2 Passat/Golem2.- 13.2.1 Deskribierung und Dateneingabe.- 13.2.2 Recherche.- 13.2.3 Thesauri.- 13.2.4 Datenschutz.- A.1 Mengen, Abbildungen, Strukturen.- A.1.1 Mengen und Mengenoperationen.- A.1.2 Relationen und Abbildungen.- A.1.3 Gerichtete Graphen.- A.2 Grundbegriffe der Logik.- A.2.1 Aussagen und Aussageformen.- A.2.2 Wahrheitsfunktion und G?ltigkeit von Aussageformen.- A.2.3 Individuen, Pra?dikate und Aussagen.- A.2.4 Pra?dikatenlogische Ausdr?cke und ihre Deutung.