FG Datenbanken und Informationssysteme
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Die zunehmende Globalisierung der Märkte und der damit zusammenhängende steigende Wettbewerbsdruck stellen immer höhere Anforderungen an die teilnehmenden Unternehmen und deren Entscheider. Durch die Einführung flacher Hierarchien wird sukzessive mehr Verantwortung auf den einzelnen Mitarbeiter delegiert. Dies führt insbesondere auf der operativen Ebene zu einem überproportionalen Anstieg der Komplexität einzelner Aufgabenbereiche. Die vorliegende Dissertation beschreibt die Entwicklung eines Systems zur Unterstützung des Endanwenders in komplexen Entscheidungssituationen. Aus der jeweiligen Anwendungsdomain werden als stabil erachtete Varianten (Prozesse, SQL-Statements und Programme) als Komponenten im Sinne von Componentware modelliert und dem Anwender mit robusten Verknüpfungsmechanismen zur Verfügung gestellt. Hieraus kann sich der Anwender (neue) Lösungsstrategien zusammenstellen und mittels einer systemseitig gesteuerten Benutzerführung bearbeiten. Die flexible Ausnahmebehandlung (bei Exceptions) wird durch die Verwendung der Componentware-Konzepte und über die mögliche Verknüpfung / Adaption der Komponenten durch den Anwender zur Laufzeit gewährleistet.
Die Daten von Realwelt-Objekten können in mehreren Datenbanken enthalten sein, ohne daß ein globaler und konsistenter Identifizierer existiert. Wie läßt sich herausfinden, welche der Daten sich auf dieselben Realwelt-Objekte beziehen? Das hier dargestellte allgemeine Modell für die Objektidentifizierung besteht aus den Schritten Konversion, Vergleich und Klassifikation. Es umfaßt zudem: (1) Identifizierungskonzepte, (2) die Softwarearchitektur, (3) Charakteristika der Datenqualität, (4) eine Vorauswahlmethode, die die Effizienz für große Datenbanken sicherstellt (unter Verwendung von Indexstrukturen) und (5) eine Spezifikation für die Evaluation von Verfahren, einschließlich Stichprobenziehung und Qualitätskriterien. Wir bewerteten verschiedene Verfahren mit Wohnungs-, Adreß- und Bibliotheksdaten. Wesentliche Ergebnisse sind, daß die Skalierbarkeit ausschließlich durch die verwandte Vorauswahlmethode und deren Umsetzung bestimmt ist sowie daß das Entscheidungsbaumverfahren eine höhere Korrektheit erreichte und robuster war als Record Linkage.
In dieser Arbeit werden Entwurf und Implementierung eines Systems zur automatisierten Erstellung wissensvermittelnder Dokumente für das World Wide Web beschrieben. Grundidee des zugrundeliegenden Ansatzes ist die dynamische Generierung von Dokumenten auf Basis existierender Fragmente wie z.B. Texten, Grafiken, Videosequenzen, etc. Diese Basisbausteine werden als Medienobjekte bezeichnet. Medienobjekte werden in einem ersten Schritt über einen sog. Abhängigkeitsgraphen zueinander in Beziehung gesetzt. Anschließend werden die bezüglich gegebener Nutzervorgaben (Lernziele, Vorwissen, Dokumentstruktur, etc.) bestgeeigneten Medienobjekte ausgewählt und strukturiert. Durch Zusammenfassung benachbarter Objekte entstehen Seiten und Kapitel, die dem Nutzer als Hierarchie von HTML-Dateien zugänglich gemacht werden können. Die einzigen beiden vom Autor des Dokuments manuell durchzuführenden Aufgaben sind die Beschreibung von Medienobjekten durch Meta-Informationen und die abstrakte Spezifikation des zu erzeugenden Dokuments über vordefinierte Nutzungsszenarien. Dieses im Rahmen der vorliegenden Dissertation entwickelte Verfahren wird als Bottom-Up Generierung bezeichnet, da ausgehend von existierenden Medienobjekten zuerst eine Medienobjektstruktur, anschließend eine Seitenstruktur und erst zum Schluß die logische Kapitelstruktur berechnet wird. Die im Gegensatz hierzu stehenden, weit verbreiteten Top-Down Verfahren gehen genau umgekehrt vor: Hier wird anhand einer festen Struktur (z.B. einem konzeptuellen oder einem semantischen Netz) zuerst eine Kapitelstruktur festgelegt, zu der erst danach die passenden Medienobjekte gesucht und zusammengefaßt werden. Der Bottom-Up Ansatz bietet eine Reihe von Vorteilen: * Die erstellten Dokumente sind sehr einfach wart- und erweiterbar, da keine statischen Abhängigkeitsstrukturen gepflegt werden müssen. * Adaptierbarkeit und Adaptivität werden implizit unterstützt. * Die Kosten der Erstellung von Lehr- und Informationssystemen können stark reduziert werden, da auf bereits existierende Medien zurückgegriffen werden kann. Der größte Vorteil des in dieser Arbeit beschriebenen Bottom-Up Ansatzes ist jedoch, daß es sich um ein ausbaufähiges Modell handelt, mit dem der manuelle Aufwand des Autors durch den Einsatz von aktuellen und zukünftigen Verfahren aus dem Information Retrieval, der künstlichen Intelligenz, dem Data Mining und der Informationsintegration sukzessive reduziert werden kann. Das Fernziel dabei ist, eines Tages zu einer vollautomatischen Dokumentenerzeugung zu gelangen, die in der Lage ist, Anfragen eines Nutzers mit strukturierten, adaptierten und vor allem hochaktuellen Dokumenten zu beantworten.
Database caching techniques promise to improve the performance and scalability of client-server database applications. The task of a cache is to accept requests of clients and to compute them locally on behalf of the server. The content of a cache is filled dynamically based on the application and users' data domain of interest. If data is missing or concurrent access has to be controlled, the computation of the request is completed at the central server. As a result, applications benefit from quick responses of a cache and load is taken from the server. The dynamic nature of a cache, the need of transactional consistency, and the complex nature of a request make database caching a challenging field of research. This thesis presents a novel approach to the shared and parallel execution of stored procedure code between a cache and the server. Every commercial database product provides such stored procedures that are coded in a complete programming language. Given a request in form of such a procedure, we introduce the concept of split twin transactions that logically split the procedure code into two parts, say A and B, such that A is executed at the cache and B at the server in a simultaneous and parallel manner. Furthermore, we analyse the procedure code to detect suitable parts. To the best of our knowledge, this has not yet been addressed by any existing approaches. Within a detailed case study, we show that our novel scheme improves the performance of existing caching approaches. Furthermore, we demonstrate that different load conditions of the system require different sizes of the parts A and B to gain maximal performance. As a result, we extend database caching by a new dimension of optimization, namely by splitting of the procedure code into A and B. To solve this problem of dynamically balancing the code execution between cache and server, we define the maximum performance of a database cache over time and propose a stochastic model to capture the average execution time of a procedure. Based on the execution frequencies of primitive database operations, the model allows us to partially predict the response times for different sizes of A and B, hence providing a partial solution to the optimization problem.