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Informationssysteme JG 3

• Thema: Einführung Informationssysteme & Datenbanken
• Zielgruppe: HTL SchülerInnen, 3. Jahrgangsstufe

Daten, Information, Wissen

• Daten: Zeichen, die einer Syntax folgen (z.B. Buchstaben, Zahlen).
• Informationen: Daten, denen vom Empfänger eine Bedeutung zugewiesen wird.
• Wissen: Vorliegende Informationen werden zur Entscheidungsfindung herangezogen.
• Beziehung: Daten bilden die Basis für Informationen, die wiederum die Basis für Wissen bilden. Das Verständnisgrad erhöht sich entlang dieses Spektrums.

Informationssysteme

• Definition: Soziotechnisches System zur Deckung von Informationsnachfrage
• Komponenten: Mensch, Aufgabe, Technik
• Beispiele:
  • IMDb
  • ORF
  • DER STANDARD
  • Wikipedia
  • Google Maps
  • Instagram
  • ChatGPT
• Sichtweisen: Betriebswirtschaftslehre, Wirtschaftsinformatik
• Es gibt verschiedene Sichtweisen auf die Definition von Informationssystemen.

Was sind Informationssysteme?

• Soziotechnische Systeme: Systeme, die sowohl technische als auch soziale Komponenten umfassen.
• Zusammenspiel von Technik und Mensch ist essentiell.
• Berücksichtigen die Abhängigkeiten und Wechselwirkungen zwischen Mensch und Technik.
• Kernelemente:
  • Technische Komponenten (Maschinen, Software, Prozesse)
  • Soziale Komponenten (Mensch, Interaktion, Fähigkeiten, Bedürfnisse)
  • Interaktionen und Schnittstellen (Wie die Komponenten miteinander interagieren und organisiert werden).
  • Umgebung (wirtschaftliche, politische, technologische Faktoren, die das System beeinflussen)

Informationssysteme – Phasen

• Wahrnehmung: Aufspüren und Identifikation von Information
• Sammlung/Erfassung: Speichern/Ablage der Informationen auf einem Medium
• Organisation/Analyse: Struktur und Organisation der Daten
• Produktion: Bereitstellung der Informationen für den Nutzer
• Pflege: Aktualisierung und Wartung der Informationen/Daten

Informationssysteme – Menschen

• Die AnwenderInnen (MitarbeiterInnen, Redakteure/Journalisten).
• Die Anforderungen und Bedürfnisse der Menschen, an die Anwendungssysteme angepasst werden müssen.
• Die EntwicklerInnen und PlanerInnen stehen in wechselseitiger Beziehung mit Systemen.

Informationssysteme – Aufgabe

• Das Problem, das mit dem System gelöst werden soll
• Definierung des Ziels oder der funktionalen Anforderung bei der Systementwicklung
• Ziel ist die Deckung der Informationsnachfrage mit Hilfe von Informationsproduktion und -weitergabe.

Informationssysteme – Technik

• Soft- und Hardware des Systems
• Verarbeitung, Verteilung und Speicherung der Daten.
• Einsatz für die Aufgabenerfüllung und die Entwicklung eines Systems.

Informationssysteme – Arbeitstechniken

• Vermittlung verschiedener Ebenen mit dem Ziel der Optimierung von Beziehungen.
• Berücksichtigung unterschiedlicher Konzepte, Modelle und Strategien in Informatik und Sozialwissenschaften.

Schalenmodell nach Teubner

• Darstellung der verschiedenen Schichten, die ein Informationssystem aufweist.
• Es zeigt die Beziehung zwischen Mensch, Anwendungs-Software, Basissoftware (oft Rechner), Hardware, und dem Informationssystem.
• Die Schichten sind hierarchisch geordnet.

3. Datenbanksysteme

• Systeme zur elektronischen Datenverwaltung.
• Hauptaufgabe: Speicherung großer Datenmengen effizient, widerspruchsfrei und dauerhaft.
• Bereitstellung von Daten in verschiedenen, bedarfsgerechten Darstellungsformen
• Bestandteil des Informationssystems

Datenbanken

• Sammlung von Daten, die einen Ausschnitt der Realität beschreiben.
• Daten als bekannte Tatsachen, die Bedeutung haben.
• Logische Zusammenhang zwischen den Daten.

Datenbanksysteme: Ziele

• Datenunabhängigkeit,
• Benutzerorientierung,
• Vermeidung von Redundanz,
• Unterstützung der Datenmanipulation,
• Koordinierung des Mehrnutzerbetriebs,
• Flexibilität und Effizienz

Datenbanksysteme: Datenunabhängigkeit

• Anwendungs-Programme und die Daten sind voneinander unabhängig.

Datenintegrität

• Korrektheit, Vollständigkeit und Konsistenz der Daten über ihren gesamten Lebenszyklus während der Nutzung.

Redundanzvermeidung

• Vermeidung von mehrfacher Speicherung von Daten, da dies die Datenintegrität beeinträchtigt

Datenneutralität

• Uneingeschränkter und barrierefreier Zugang /Zugänglichkeit öffentlicher Daten.

4. Zeitliche Entwicklung Datenmodelle

• Entwicklung der Lochkarten im 19. Jahrhundert bis zum modernen Computer.
• Einführung des Jacquard-Webstuhls
• Magnetbänder
• Festplatten
• Programmiersprachen
• Hierarchisches Datenmodell: Baumstruktur
• Netzwerkdatenmodell
• Relationales Datenmodell: Tabellenstrukturen, Relationen, Beziehungen
• Objektorientiertes Datenmodell: Objektorientierung
• NoSQL Datenmodelle

Vorteile & Nachteile der Datenmodelle

• Die jeweiligen Vorteile und Nachteile der historischen und modernen Datenmodelle werden genannt
  • Hierarchisch: einfach, schnell, aber wenig flexibel
  • Netzwerkdatenmodell: flexibler, aber komplizierter, schnell unübersichtlich
  • Relationales Modell: einfach, Leistung, Konsistenz, aber in der Implementierung schwieriger
  • Objektorientiertes Modell: mehr Flexibilität, komplizierter, Performance
  • NoSQL Model: sehr flexibel, Leistung

DBMS - Datenbank Managementsysteme

• Software-Pakete zur Verwaltung von Datenbanken und Zugriffssteuerung.
• Aufgaben von DBMS, z.B. Bereitstellung von Daten, Sicherung von Datenintegrität, Datenschutz, Konsistenz von Daten.
• Aufbau des DBMS - Datenabstraktion, interne- und externe Ebenen.
• Mehrbenutzersysteme, OLTP (Online-Transaction Processing), Zugriff.

6. Physische Datenbank Architekтур

• Parallele Datenbanken (Multiprozessorsysteme verwenden).

• Verteilte Datenbanken

  • Vorteile und Nachteile von verteilten Datenbanken
  • Beispiele: Client-Server-Architektur; Homogene und heterogene Verteilung

• Architekturmodelle für verteilte DBS

  • Shared-Memory, Shared-Nothing, Shared-Disk. Modelle werden erläutert.

Zusammenfassung

• Die Präsentation deckt die verschiedenen Arten von Informationssystemen und Datenbanken.
• Jede Kategorie Informationssystem wird anhand ihrer spezifischen Charakteristiken (z.B. historische vs. moderne, Verteilte Datenbankensysteme, Vorteile etc.) erörtert.
• Die verschiedenen Datenbank-Architekturen werden unterschieden, mit Vor- und Nachteilen für jede.