Herkömmliche konzeptuelle Modelle zur Analyse von Miniwelten werden vom Kunden nur mäßig verstanden. Ein Modell, welches der Vorstellungswelt des Kunden eher entspricht, wäre daher während der Analyse von Anforderungen sinnvoller und sollte einem konzeptuellen Modell vorgelagert sein. Als ein gegeignetes Modell wurden Verzeichnisse angesehen, da die Kunden gewohnt sind, damit anfallende Aufgaben im Unternehmen (wenn auch in einem anderen Kontext) zu erledigen.
Die Konzeption, Miniweltinformationen in Verzeichnisse abzulegen wurde erstmals im Rahmen des DATAID-Projekts vorgeschlagen. Ein Hauptaugenmerk der Diplomarbeit richtete sich daher auf eine Erweitung des DATAID-Verzeichnismodells. Hiebei beschränkte sich die Arbeit jedoch hautpsächlich auf statischen Modellierungsbereich und nur teilweise auf den dynamischen Bereich. Dieser wurde in einer anderen Diplomarbeit näher untersucht.
Die vorgenommenen Erweiterungen an den Verzeichnissen erfolgten unter Berücksichtigung von drei Zielen:
- Es sollten weitere wichtige Informationen in den Verzeichnissen Aufnahme finden, welche während der Analyse anfallen und im DATAID-Ansatz nicht berücksichtigt wurden.
- Die Verzeichnisse sollen eine Schnittstelle für eine zukünftige automatisierte Analyse durch ein Satzanalysewerkzeuge zur Verfügung zu stellen.
- Sie sollen weiters als Grundlage für eine möglichst automatisierte Überleitung von Verzeichnisinformationen in ein konzeptuelles Schema dienen.
Einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit bildete die Schaffung eines Vorgehensmodells zur Transformation von Verzeichnisinformationen in ein konzeptuelles Schema. Als Zielmodell wurde das EERM+-Modell, welches im Rahmen einer weiteren Diplomarbeit entwickelt wurde herangezogen.
Die Diplomarbeit wurde abgerundet, indem Teile der ausgearbeiteten theoretischen Konzepte in eine Prototypen-Implementierung umgesetzt wurden.
Abfragensprachen objekt-orientierter Datenbanken: Analyse und Bewertung (Mag. Liebhart Walter)
Relationale Datenbanken beherrschen heute den Datenbank-Markt, aber seit einigen Jahren sind bereits die ersten kommerziellen objekt-orientierten Datenbankmanagementsysteme (OODBMSs) erhältlich und der Forschungsaufwand in diesem Gebiet ist beträchtlich. Prognosen namhafter Wissenschaftler bescheinigen OODBMSs vor allem in bestimmten Anwendungsgebieten noch in diesem Jahrzehnt einen starken Aufschwung.
Relationale Datenbanksysteme verdanken ihren heutigen Erfolg neben der Einfachheit des darunterliegenden formal definierten Datenmodells hauptsächlich auch ihren mächtigen Abfragesprachen - und hier insbesondere der Sprache SQL. Die Möglichkeit der Formulierung deklarativer Anfragen ist sowohl für den Anwendungsprogrammierer als auch für den Endanwender von essentieller Wichtigkeit. Die gezielte Manipulation von meist enorm großen Datenmengen kann in der Regel nur mit einer deklarativen Abfragesprache, die sich mächtiger und komplexer Optimierungsverfahren bedient, effizient durchgeführt werden.
Für den Endanwender ist vor allem eine deklarative ad hoc Abfragesprache, die neben einer automatischen Optimierung auch möglichst einfache und mächtige Sprachkonstrukte vorsieht von zentraler Bedeutung, weil damit oft überhaupt erst eine vernünftige Interaktion mit der Datenbank ermöglicht wird.
In OODBMSs sind deskriptive ad hoc Abfragemöglichkeiten häufig nur rudimentär oder überhaupt nicht vorhanden und bieten damit berechtigterweise Anlaß zu heftiger Kritik gegenüber OODBMSs. Nachdem Abfragesprachen aber ein wesentlicher Bestandteil von Datenbanksystemen sind, ist es das Ziel dieser Arbeit, die Abfragesprachen sechs verschiedener OODBMSs zu untersuchen, analysieren und zu bewerten.
Voraussetzung für diese Tätigkeit ist die Entwicklung eines Kriterienkataloges, in dem die wesentlichen Eigenschaften einer objekt-orientierten Abfragesprache (OOQL) ermittelt und begründet werden, wobei es primär um die Beantwortung folgender Fragen geht:
1. Besitzen die OOQLs zumindest jene Eigenschaften, die auch SQL auszeichnen? 2. Welche Eigenschaften sollten die OOQLs zusätzlich besitzen?
Zu Beginn dieser Arbeit erfolgt eine allgemeine Einführung in die Thematik und im Anschluß daran eine kurze Beschreibung der sechs objekt-orientierten Datenbanksysteme. Im dritten Kapitel werden die Anforderungen an eine objekt-orientierte Abfragesprache ermittelt. Der daraus resultierende Kriterienkatalog ist die Basis für das vierte Kapitel, in dem die einzelnen OOQLs hinsichtlich der ermittelten Kriterien untersucht bzw. analysiert werden. Die Untersuchungsergebnisse werden im fünften Kapitel anschaulich präsentiert und zusammengefaßt. Im sechsten und letzten Kapitel werden mögliche zukünftige Entwicklungstrends im Bereich OODBMSs angeführt.
DA "Portierbarkeit v. Sprachsystemen" (Mag. Pfabigan Otto K.)
Ist Software portabel gestaltet, kann sie mit wenig Aufwand von der ursprünglichen Umgebung in eine andere gebracht werden. Dadurch wird das wiederholte Entwickeln von bereits vorhandener Software reduziert und die Entwicklungsarbeit kann in wirklich neue und spezielle Systeme investiert werden.
Zur Verbreitung einer Programmiersprache trägt die Portierbarkeit der Implementierungen der Sprache wesentlich bei. Soweit die ideale Sicht. Es zeigt sich jedoch, daß Portierbarkeit bzw. Portabilität zwar einerseits ein weiterer Begriff ist, aber anderseits in der Praxis nur in engen Grenzen erreicht werden kann, zu vielfältig sind die Verbindungen eines Software-Systems zur Umgebung und damit die Abhängigkeiten von der Umgebung. Anhand der Literatur werden Portabilität, Portierung und Probleme allgemeiner Art, sowie einige Probleme und Methoden speziell bei Sprachsystemen dargestellt. Im praktischen Fallbeispiel wird das DEC-SRC Modula-3 Sprachsystem kurz vorgestellt und eine Portierungsmethode für dieses System präsentiert. Danach werden zwei Ansätze zur Portierung auf den PC geschildert und diskutiert. Auf Basis der in der Literatur-Diskussion dargestellten Probleme und des Fallbeispieles werden Schlüsse bezüglich Portierung gezogen.
Im Anhang (der DA) wird ein Überblick über die wesentlichen und zu Modula-2 unterschiedlichen Merkmale von Modula-3 gegeben. Weiters gibt es im Anhang eine detailliertere Beschreibung des DEC-SRC Modula-3 Compilers, sowie eine kurze Beschreibung von wichtigen Elementen des Laufzeitsystems.
Stücklisten in Datenbanken Welche Vorteile bringt der deduktive Ansatz gegenüber klassisch-relationalen Datenbanken im Bereich der Stücklistenverarbeitung (Mag. Sandrieser Ernst)
Schon bevor überhaupt die Rede von elektronischer Datenverarbeitung war, stellte die Problematik um eine Bedarfsrechnung über Stücklisten eine zentrale Schwierigkeit in der Produktionsplanung dar. Als Mitte der 60er Jahre IBM im Rahmen einer ganzen Reihe von Modularprogrammen zur Produktionsplanung und -steuerung auch den legendär zu bezeichnenden Stücklistenprozessor BOMP auf den Markt brachte, schien man diesen Problembereich endlich zufriedenstellend in den Griff zu bekommen.
Aus diesem "Bill OF Materials Processor" entwickelte sich ein erstes, hierarchisches Datenbank- System, später folgten Systeme, welche auf den Netzwerk-Paradigma fußten. Schließlich hielten die relationalen Datenbank-Managementsysteme mit deren mächtigen Abfragesprachen Einzug. Genau hier aber meldete sich das Stücklistenproblem als echtes Problem wieder zurück:
So mächtige Werkzeuge wie SQL, ISBL u.a. beinhalten zwar einerseits mächtige Operationen und sind relativ leicht zu erlernen, anderseits sind sie jedoch nicht (turing-)vollständige berechenbar sondern zählen zur Klasse sog. relational-vollständiger Sprachen. Neben allen deren Vorteilen haftet Sprachen aus dieser Sprachenklasse nun ein entscheidender Makel an - es lassen sich damit keine rekursiven Definitionen formulieren, wie sie beispielsweise zur Verfolgung einer Stückliste beliebiger Gliederungstiefe notwendig sind.
Zumindest vier Strategien sind prinzipiell denkbar, um diese Schwäche relationaler Abfragesprachen zu umgehen. Zwei davon schieden jedoch aufgrund ihrer massiven Einschränkungen der Anwender bald aus den weiteren Forschung aus - natürlich kann man dem Benutzer vorschreiben, welche Gliederungstiefe seine Stücklisten erreichen dürfen; damit verliert man jedoch die Allgemeingültigkeit seiner Lösung. Mit der Einbettung der Definitionen einer logik-basierten Abfragesprache in eine prozedurale Programmiersprache der dritten Generation (z.B. "embedded SQL") verläßt man das relationale Paradigma, d.h. Zwischenergebnisse stellen keine Relationen mehr dar und jede weitere Verarbeitung muß ebenfalls prozedural ausprogrammiert werden.
Weitaus interessanter erscheinen hier zwei alternative Vorgehensweisen:
Der Versuch, die Mächtigkeit von relational-vollständigen Sprachen genau in diesem Bereich so zu erweitern, daß man innerhalb des relationalen Paradigmas bleibt.
Eine Zusammenführung von mächtigeren Sprachen aus dem Bereich der "logischen Programmierung" mit der Technologie von Datenbank- Managementsystemen. Daraus resultierende Systeme werden auch "deduktive Datenbanken" genannt.
Meine Diplomarbeit behandelt den letztgenannten Lösungsweg, wobei einführend eine extensive Sicht des Stücklistenproblems aus dem betriebswirtschaftlichen wie informationstechnischen Blickwinkel geboten wird. Kurz skizziert wird die Entwicklungsgeschichte moderner Datenbanksysteme, etwas näher wird das relationale Datenmodell betrachtet; schließlich wird die formale Basis einer deduktiven Sprache DATALOG gelegt. Anhand einiger Beispiele der deduktiven Programmierung auf einem Prototypen einer deduktiven Datenbank wird in der Folge gezeigt, daß alle in der Literatur angeführten (sinnvollen) Typen von Stücklisten und Teileverwendungsnachweisen mit einem genügend mächtigen Werkzeug als reine Views auf eine Relation mit drei Attributen (SUPERTEIL, SUBTEIL, MENGE) definiert und als solches entsprechend weiterverarbeitet werden können.
Meine Arbeit zeigt aber auch, daß solche mächtigen Werkzeuge ihren Preis haben, und zwar bezüglich Rechenaufwand und Speicherplatz. Um diese Systeme praktisch einsatzfähig zu machen, ist vor allem im Bereich der Optimierung von Berechnungen logischer Ausdrücke noch intensiver Forschungsaufwand zu tätigen.
Texturparameter zur Ausgrenzung von locker verbautem Gebiet aus Satellitendaten - Methoden, Programmentwicklung und ein Beispiel (Mag. Sauerschnig Harald)
Neue Verfahren, Techniken und Technologien versorgen die Menschheit immer schneller mit neuen, topaktuellen Informationen. Die Verwendung von digitalen Bilddaten bietet dabei viele interessante Möglichkeiten. Immer größere Aufgabenbereichen werden der digitalen Bildverarbeitung eröffnet. Dieser Vorstoß verursacht aber auch große Probleme: Digitale Bilddaten erfordern hohe Speicherkapazitäten und das Laufzeitverhalten von Algorithmen auf digitale Bilddaten ist sehr schlecht. Weiters verursacht das geringe Auflösungsvermögen aktueller Aufnahmesysteme (z.B. Satellit SPOT 10m räumliche Auflösung) Probleme.
In der Diplomarbeit wird versucht, heterogene Objekte (locker verbautes Gebiet) innerhalb eines Satellitenbildes durch Texturmerkmale zu beschreiben, beziehungsweise zu homogenisieren. Erst homogene Flächen können dann in einem nachfolgendem Bearbeitungsschritt - Klassifikationsschritt - ausgegrenzt werden. Das eigentliche Problem dabei ist, daß in den meisten Fällen die räumliche Auflösung der digitalen Bilder geringer als die Objektgröße ist. Somit fallen mehrere verschiedene Objekte in eine Auflösungszelle. Spezielle Algorithmen, die nicht einzelne Auflösungszellen, sondern Nachbarschaften von Auflösungszellen betrachten, versuchen diese Probleme zu lösen.
Ausgehend von einem theoretischen Ansatz wurden Algorithmen entwickelt, die die Grundlage für eine softwaremäßige Realisierung darstellen. Großer Wert wurde dabei auf effiziente Datenstrukturen gelegt. Anschließend erfolgte die Implementierung des Prototypen (Texture Feature Generator). Im letzten Teil der Arbeit wurde der Output des Texture Feature Generators untersucht und einer Beurteilung unterzogen.
Referent:Absolventen der Studienrichtung Angewandte Informatik der
Universitä Klagenfurt
Zeitpunkt: Freitag, 22. April 1994, 14 Uhr c.t.
Ort: HS 3 der Universität Klagenfurt