Kategorie: Datenbanken

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CSV zum Austausch von Daten nutzen

Komma-separierte Werte (CSV heißt Comma Separated Value) sind ein lange genutztes und weit verbreitetes Datenformat, das zum Austausch von Daten zwischen verschiedenen Systemen verwendet wird. CSV ist besonders nützlich, wenn es darum geht, strukturierte Daten in einer einfachen, menschenlesbaren Form zu speichern und zu übertragen.

Was ist CSV?

CSV ist ein Dateiformat, das verwendet wird, um Tabellendaten zu speichern. Es besteht aus Zeilen und Spalten, wobei jede Zeile eine Datensatz darstellt und die Spalten die verschiedenen Datenfelder enthalten. Die Werte innerhalb der Spalten werden durch ein Trennzeichen, normalerweise ein Komma, voneinander getrennt. Dadurch entsteht eine einfache Struktur, die leicht zu lesen und zu verarbeiten ist.

Beispiel mit Trennzeichen und Feldnamen

Angenommen, wir haben eine einfache Tabelle mit den Namen von Personen und ihren zugehörigen E-Mail-Adressen. Dazu stehen in der ersten Zeile die Feldnamen. Hier ist ein Beispiel für CSV mit Trennzeichen und Feldnamen:

```
Name, Ort
Max Meier, Erlangen
Gerda Gruber, Frankfurt
```

In diesem Beispiel sind „Name“ und „Ort“ die Spaltenüberschriften, während „Max Meier“ und „Erlangen“ die Daten in der ersten Zeile darstellen. Jede weitere Zeile enthält ähnliche Datensätze. Das Trennzeichen ist hier das Komma und es trennt die einzelnen Werte. Es kann statt dessen auch ein anderes Trennzeichen wie das Semikolon (;) oder das Pipe (|) verwendet werden.

Beispiel ohne Trennzeichen und mit Qualifier

In einigen Fällen kann es vorkommen, dass die CSV-Datei keine expliziten Trennzeichen enthält. Stattdessen werden die Werte einfach durch die Positionierung getrennt. Hier ist ein Beispiel für CSV ohne Trennzeichen, aber mit Qualifier:

```
"Name"         "Ort"
"Max Meier"    "Erlangen"
"Gerda Gruber" "Frankfurt"
```

In diesem Fall werden die Werte durch ihre Position in der Zeile getrennt. Der erste Wert „Max Meier“ gehört zur Spalte „Name“, während „Erlangen“ zur Spalte „Ort“ gehört. Die Trennung erfolgt hier implizit durch die Anzahl der Zeichen zwischen den Werten. Der Qualifier („) wird hier genutzt, damit die zusammengehörenden 2 Worte im Feld Namen als ein Wert erkannt werden.

Vorteile von CSV

CSV bietet mehrere Vorteile, die es zu einem beliebten Format machen. Erstens ist es einfach zu erstellen und zu lesen, da es sich um eine Textdatei handelt. Zweitens kann CSV von den meisten Tabellenkalkulations-programmen und Datenbanken problemlos importiert und exportiert werden. Es ist auch sprachenunabhängig, was bedeutet, dass es von verschiedenen Programmiersprachen unterstützt wird. Darüber hinaus ist CSV effizient in Bezug auf Dateigröße und erfordert weniger Speicherplatz im Vergleich zu anderen Formaten wie XML oder JSON.

Fazit

Komma-separierte Werte sind ein vielseitiges Datenformat, das in vielen Anwendungen weit verbreitet ist. Sie bieten eine einfache Möglichkeit, Tabellendaten zu speichern und auszutauschen. Sowohl CSV mit als auch ohne Separator können verwendet werden, je nach den Anforderungen der Datenverarbeitung.

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Normalisierung bei relationalen Datenbanken

Für die Nutzung und Wartung eines relationalen Datenbanksystems (DBS) sind sauber strukturierte Daten von Vorteil.

Denn bei der Nutzung können Schwächen, also Anomalien auftreten, die es zu verhindern gilt. Das wären zum Beispiel

  • Die Einfügeanomalie tritt auf, wenn es aufgrund von fehlenden Attributwerten nicht möglich ist, neue Daten in die Tabelle einzufügen.
  • Die Änderungsanomalie tritt auf, wenn Änderungen an einem Attributwert in einer Zeile zu Inkonsistenzen in anderen Zeilen führen.
  • Die Löschungsanomalie tritt auf, wenn das Löschen von Daten in einer Tabelle versehentlich auch andere, relevante Daten löscht oder wenn das Löschen von Daten zu einer fehlenden Information führt.

Um die oben genannten Anomalien zu verhindern, wird der Normalisierungsprozess eingesetzt.

Normalisierung der 1. Normalform

Eine Relation ist in der 1. Normalform, wenn jeder Wert in jeder Spalte des Tabellenentwurfs atomar ist, d.h. keine mehrwertigen Attribute enthält. Es dürfen also keine Spalten mit mehreren Werten in einer Zeile vorhanden sein.

Normalisierung der 2. Normalform

Eine Relation ist in der 2. Normalform, wenn sie bereits in der 1. Normalform ist und kein Teil der Primärschlüssel-Funktionsabhängigkeit von einer Teilmenge der Attribute abhängt. Das bedeutet, dass jede Nichtschlüssel-Spalte von der gesamten Primärschlüssel abhängt, nicht von einem Teil davon.

Normalisierung der 3. Normalform

Eine Relation ist in der 3. Normalform, wenn sie bereits in der 2. Normalform ist und keine transitive Abhängigkeiten existieren. Das bedeutet, dass eine Nichtschlüsselspalte nicht von einer anderen Nichtschlüsselspalte abhängen kann, sondern nur von der Primärschlüsselspalte.

Die Normalformen sind wichtig, um Datenredundanz und -inkonsistenzen zu vermeiden und die Datenkonsistenz und -integrität sicherzustellen.

Beispiel zur Normalisierung

Angenommen, wir haben eine Tabelle „Studenten“ mit den folgenden Spalten:

  • Matrikelnummer (Primärschlüssel)
  • Name
  • Geburtsdatum
  • Studienfach
  • Modul1-Name
  • Modul1-Note
  • Modul2-Name
  • Modul2-Note
  • Modul3-Name
  • Modul3-Note

Diese Tabelle ist nicht in der 1. Normalform, da die Spalten „Modul1-Name“, „Modul1-Note“, „Modul2-Name“, „Modul2-Note“, „Modul3-Name“ und „Modul3-Note“ mehrwertige Attribute enthalten. Wir können die Tabelle in zwei separate Tabellen aufteilen: eine für die Studenteninformationen und eine für die Modulinformationen.

  • Tabelle „Studenten“ (Primärschlüssel: Matrikelnummer)
    • Matrikelnummer (Primärschlüssel)
    • Name
    • Geburtsdatum
    • Studienfach
  • Tabelle „Module“ (Primärschlüssel: Modul-ID, Fremdschlüssel: Matrikelnummer)
    • Modul-ID (Primärschlüssel)
    • Matrikelnummer (Fremdschlüssel)
    • Modul-Name
    • Modul-Note

Jetzt befindet sich die Tabelle „Studenten“ in der 1. Normalform, da alle Spalten atomar sind. Die Tabelle „Module“ ist in der 2. Normalform, da alle Nichtschlüsselspalten von der gesamten Primärschlüssel-Spalte „Modul-ID“ abhängig sind.

Die Tabelle „Module“ ist jedoch noch nicht in der 3. Normalform, da die Spalte „Modul-Name“ und „Modul-Note“ von der Teilmenge der Spalte „Modul-ID“ und „Matrikelnummer“ abhängen, anstatt von der gesamten Primärschlüsselspalte „Modul-ID“ abhängig zu sein. Wir können die Tabelle erneut aufteilen:

  • Tabelle „Module“ (Primärschlüssel: Modul-ID, Fremdschlüssel: Matrikelnummer)
    • Modul-ID (Primärschlüssel)
    • Modul-Name
  • Tabelle „Noten“ (Primärschlüssel: Modul-ID, Matrikelnummer)
    • Modul-ID (Primärschlüssel, Fremdschlüssel)
    • Matrikelnummer (Primärschlüssel, Fremdschlüssel)
    • Modul-Note

Jetzt hängen alle Nichtschlüsselspalten von der gesamten Primärschlüssel-Spalte „Modul-ID, Matrikelnummer“ ab, und die Tabelle „Module“ und „Noten“ befinden sich in der 3. Normalform.

 

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Die Kardinalität bei dem ER Modell mit SQL

Bei der Entwicklung mit dem ER- Modell ist nicht ersichtlich, in welcher Beziehung die Entitäten stehen. Die (min, max)-Notation wird genutzt, um die Beziehungen zwischen Entitäten zu definieren. Die Notation gibt an, wie viele Instanzen einer Entität in Beziehung zu einer bestimmten Anzahl von Instanzen einer anderen Entität stehen können.

  • Die „min“ – Zahl gibt an, wie viele minimale Instanzen einer Entität in Beziehung zu einer anderen Entität stehen müssen.
  • Die „max“ – Zahl gibt an, wie viele maximale Instanzen einer Entität in Beziehung zu einer anderen Entität stehen können.

Die 1:1 Kardinalität bedeutet beispielsweise, dass es nur eine Instanz der Entität auf der einen Seite und eine Instanz der Entität auf der anderen Seite geben kann.

Die 0:1 Kardinalität bedeutet hingegen, dass es eine oder keine Instanz einer Entität auf der einen Seite geben kann, aber maximal eine Instanz auf der anderen Seite.

Die 1:n Kardinalität beschreibt eine Beziehung zwischen Entitäten, bei der eine Instanz einer Entität mit vielen Instanzen einer anderen Entität in Beziehung steht. Dies wird oft durch die Verwendung von Fremdschlüsseln realisiert, die auf den Primärschlüssel der anderen Entität verweisen.

Die n:m Kardinalität beschreibt eine Beziehung zwischen Entitäten, bei der viele Instanzen einer Entität mit vielen Instanzen einer anderen Entität in Beziehung stehen. Die Beziehung wird über eine Zuordnungstabelle (Zwischentabelle) realisiert, die eine Verbindung zwischen den beiden Entitäten herstellt.

Die Kardinalität der (min, max) – Notation ist ein wichtiger Aspekt bei der Datenmodellierung, da sie die Beziehungen zwischen den Entitäten genau beschreibt. Sie hilft bei der Identifizierung von Datenintegritätsproblemen, indem sie sicherstellt, dass die Daten in einer bestimmten Beziehung konsistent bleiben.

Es ist wichtig zu beachten, dass die (min, max) – Notation nicht immer ausreichend ist, um komplexe Beziehungen zwischen Entitäten zu beschreiben. In solchen Fällen können zusätzliche Regeln und Einschränkungen erforderlich sein, um sicherzustellen, dass die Daten konsistent und korrekt sind. Sie hilft bei der Identifizierung von Integritätsproblemen von Daten und stellt sicher, dass die Daten in einer bestimmten Beziehung konsistent bleiben.

 

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Übersicht der Elemente beim ER Modell

Das ER-Modell (Entity-Relationship-Modell) ist eine Methode zur Modellierung von Datenbanken. Es besteht aus drei Grundkonzepten: Entitäten (Objekte), Beziehungen (Verbindungen zwischen Objekten) und Attributen (Eigenschaften von Objekten).

Das ER-Modell hilft bei der klaren und einheitlichen Darstellung von Datenbankstrukturen und unterstützt bei der Planung, Umsetzung und Wartung von Datenbanken.

Entität Eine Entität ist ein Ding oder Objekt der realen Welt.
Attribut Attribute sind Eigenschaften von Entitäten und besitzen einen Wert.
Primärschlüssel Attribute sind durch die Unterstreichung  als Primärschlüssel gekennzeichnet.
Beziehung Beziehungen zeigen die Kommunikation und Abhängigkeiten von Entitäten auf.
Ist-ein oder Is-a Die Ist-ein oder Is-a Beziehung entspricht einer Generalisierung oder Verallgemeinerung. Zum Beispiel ist ein Fahrzeug ein PKW oder ein Motorrad.
Teil-von oder Part-of Die Teil-von oder Part-of Beziehung entspricht einer Aggregation. Zum Beispiel besteht ein Smartphone aus einem Akku, einem Display …

Besonderheit bei der Ist-ein oder Is-a Beziehungen

Disjunkt

Wenn sich zwei Entitätsmengen in der Datenbank nicht überlappen, wird dies „disjunkt“bezeichnet. Das heißt, es gibt keine Entitäten, die gleichzeitig in beiden Entitätsmengen vorkommen.

Nicht Disjunkt

„Nicht disjunkt“ hingegen bedeutet, dass sich zwei Entitätsmengen in der Datenbank überlappen können. Das bedeutet, dass es Entitäten geben kann, die in beiden Entitätsmengen vorkommen können.

Total

Eine „totale“ Beteiligung bedeutet, dass jede Entität in einer Entitätsmenge an einer Beziehung teilnehmen muss. Mit anderen Worten, eine Entität in der Entitätsmenge kann nicht existieren, ohne an der Beziehung teilzunehmen. Es gibt also keine weiteren Teilmengen.

Partiell

Eine „partielle“ Beteiligung bedeutet hingegen, dass nicht alle Entitäten in einer Entitätsmenge an einer Beziehung teilnehmen müssen. Mit anderen Worten, eine Entität in der Entitätsmenge kann existieren, ohne an der Beziehung teilzunehmen. Es gibt hier weitere Teilmengen.

 

Hier ein Beispiel: Ein Fahrzeug ist ein PKW oder ein LKW oder ein Motorrad. Die Beziehung ist damit disjunkt und partiell.

 

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Relationale Datenbanken entwerfen

Der Entwurf relationaler Datenbanken spielt für Datenbankentwickler eine wichtige Rolle. Dabei wird das 3-Ebenen Modell eingesetzt. Das besteht aus drei Ebenen. Dies sind die externe-, die konzeptionelle- und die interne Ebene. Um die Entwicklung zu vereinfachen, wird häufig das Entity-Relationship Modell eingesetzt. Das wird auch ER-Modell oder ERM genannt.

Der Entwicklungsprozess

Der gesamte Entwicklungsprozess besteht aus mehreren Phasen.

AnforderungsanalyseDatenbank EntwicklungsprozessAnforderungsanalyse

Die Anforderungsanalyse beginnt damit, dass alle Anforderungen der Akteure gesammelt und ausgewertet werden. Dabei können die Akteure in Gruppen geordnet werden. Dabei stellen sich die W-Fragen:

  • Welche Daten werden verarbeitet?
  • Wie werden die Daten verarbeitet?
  • Was ist in der Datenbank abzulegen?
  • Welche Daten werden Wem zur Verfügung gestellt?
  • Wo werden die Daten verarbeitet und wo gespeichert?
  • Wann finden welche Prozesse statt?
  • Wer führt welche Tätigkeiten durch?
  • …

Konzeptioneller Entwurf

Beim konzeptionellen Entwurf gibt es verschiedene Vorgehensmodelle. Oft wird die Top-Down- oder die Bottom-Up Methode eingesetzt. Hier werden die Daten, die Prozesse, die Abhängigkeiten in Beziehung gebracht. Jetzt ist der richtige Moment zu entscheiden, welches Datenbank System (DBS) eingesetzt wird, außer die Anforderungen haben dies bereits festgelegt.

Logischer Entwurf

Beim logischen Entwurf findet die Umsetzung des konzeptionellen Schemas statt. Die häufigsten Abfragen sind auf Grund der Anforderungen bekannt und bereits beschrieben. Das Endergebnis ist eine normalisierte Tabellenstruktur, die keine Fehler und Redundanzen enthält.

Implementierung

Jetzt erfolgt die konkrete Umsetzung auf dem Datenbank System. Dabei wird auf ein gutes Laufzeitverhalten und auf Effizienz geachtet. Wichtig ist hier, dass nach den Regeln der KVP (Kontinuierlicher Verbesserung Prozess) die Datenbank optimiert wird. Es werden die Sichten, Relationen, Indizes und die Berechtigungen eingerichtet.

Test / Qualitätssicherung

Bei der Qualitätssicherung wird geprüft, ob die Anforderungen erfüllt sind. Zudem werden die während der Anforderungsanalyse festgestellten Kriterien geprüft. Optimal ist hier zusätzliches automatisiertes Testsystem zu nutzen, dass den ganzen Lebenszyklus des DBS genutzt wird. Das vermeidet wiederkehrende Fehler und optimiert die Qualitätssicherung.

Übergabe und Nutzung

Nach dem Abschluss der Qualitätssicherung findet die Übergabe des Systems statt. Dabei ist zu beachten, dass dies wie alle vorher beschriebenen Prozesse in schriftlicher Form dokumentiert sein soll. Das Übergabedokument wird nach erfolgreicher Abnahme durch den Auftraggeber unterzeichnet und damit ist der Leiter des Projekts entlastet.

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Kodierung mit Unicode – UTF

Kodierung ist uraltes Instrument der Natur, dass bei Kommunikation eingesetzt wird.  Somit wird Kommunikation mit Kodierung universell eingesetzt, wie zum Beispiel in der Pflanzenwelt mit Auxinen und in der IT sind das Kodierungen wie UTF. Denn Kommunikation funktioniert immer auf der gleichen Basis und braucht Standards.

Basis von Kommunikation

  • Es gibt einen Sender, der kommunizieren will
  • Es gibt einen oder mehrere Empfänger
  • Es gibt Daten, die Sender und Empfänger in einen Kontext setzen und damit werden Informationen übermittelt
  • Es gibt Regeln zum Austausch, die auch als Protokolle bezeichnet werden
  • Es gibt einen Zweck, warum der Austausch mittels Kommunikation notwendig ist

In der IT hat sich die Kodierung im Laufe der Zeit weiter entwickelt. So wird heute sehr häufig Unicode eingesetzt, das auch Unicode Transformation Format genannt wird.

Mit Unicode ist es möglich, die gängigen Zeichen aller Schriften zu nutzen. So können damit 232 Zeichen kodiert werden, im Gegensatz zum erweiterten ASCII Code, der 128 Zeichen kodieren kann. UTF ist also ein wichtiges Mittel für den globalen Austausch von Daten und Informationen über alle Völker und Kulturen hinweg.

UTF kodiert ein Zeichen immer mit 32 Bit. Damit es mit einer weiteren, häufig genutzten Kodierung kompatibel ist, sind die ersten 128 Zeichen wie bei ASCII kodiert.

Ein Hemmnis von Unicode ist der hohe Verbrauch von 32 Bit pro Zeichen. So werden gleiche Texte gegenüber ASCII Code um das 4-fache umfangreicher. Um die Datenmenge zu reduzieren gibt es verschiedene Arten der UTF Kodierung.

Kodierung mit UTF-32

Hier jedes Zeichen mit 32 Bit kodiert. Es ist die einfachste und kompatibelste Kodierung mit Unicode. Wird zuerst das höchstwertige Byte übertragen, dann wird diese Kodierung Big Endian (UTF-32BE) genannt. Wenn das niedrigstwertige Byte zuerst übertragen wird, dann wird dies als Little Endian (UTF-32LE) bezeichnet.

Kodierung mit UTF-16

Hier werden zur Kodierung eines Zeichens entweder ein 16 Bit- oder zwei 16 Bit Blocks verwendet. Diese Kodierung wird gerne bei Sprachen mit nicht lateinischen Zeichen eingesetzt. Ähnlich wie bei UTF-32 gibt es hier auch UTF-16BE und UTF-16LE.

Kodierung mit UTF-8

Hier werden die Zeichen mit einer variablen Länge von 1 bis 4 Byte kodiert. Da in vielen Fällen die ersten 128 Zeichen des dazu kompatiblen Standard ASCII Codes (7 Bit) verwendet werden, ist dieser Kodierungstyp der Effizienteste. Das achte Bit wird zum Einleiten der Verlängerung des Zeichens auf bis zu 32 Bit genutzt.

Byte Order Mark oder BOM

Das ist eine Signatur, die zu Beginn der Nutzung übertragen wird. Sie dient der leichteren Identifizierung der Kodierung bei verschiedenen Systemen. Wenn aber vorher schon eindeutig geklärt ist, wie die Daten übermittelt werden, kann die BOM weg gelassen werden. Dies geschieht zum Beispiel bei HTML Seiten durch die Angabe des <meta charset=“utf-8″ />.

Es gibt noch weitere UTF Kodierungen, die aber in der Praxis nur wenig eingesetzt werden.

Siehe auch:

Codepage oder Zeichensatz Tabelle in der IT

Ist Kodierung gleich Codierung?

 

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Web Entwicklungsumgebung XAMPP installieren

Web Entwickler brauchen für die Erstellung von Webseiten, CMS, Blogs und weiteren internet-affinen Systemen eine Entwicklungsumgebung. Hier bietet seit vielen Jahren die Open Source Entwicklungsumgebung XAMPP eine tragende Rolle.

XAMPP Installation

Im nachfolgenden Video wird die Installation von XAMPP gezeigt. Mit dabei sind Tipps und Tricks.

Web Entwicklungsumgebung XAMPP installieren from Karl Högerl on Vimeo.

Fazit

XAMPP ist eine häufig genutzte Entwicklungsumgebung mit viel Potential. Es gibt Unterstützung von HTML, CSS, PHP, MySQL DB, JSP und dem Tomcat Server.

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Unternehmensprozesse im Zeitalter von Industrie 4.0

Unternehmen sind ein Teil der Privatwirtschaft und dem stetigen Wandel in der Natur unterworfen. Die Anpassung gelingt einigen Unternehmen sehr gut und anderen weniger gut. Im Zeitalter der elektronischen Datenverarbeitung haben sich Systeme entwickelt, die den Wandel zu Industrie 4.0 mit KI begünstigen. Die nachfolgende Auflistung zeigt im Überblick Einige von Unternehmen eingesetzte Datenverarbeitungssysteme.

Unternehmensweite Planung bei Industrie 4.0

Unternehmensweite Planung bei Industrie 4.0
Unternehmensweite Planung bei Industrie 4.0

Enterprise Ressource Planning (ERP) ist die unternehmensweite Planung von Ressourcen des gesamten Unternehmens. Dabei wird bei Industrie 4.0 immer mehr KI genutzt werden, um den Bearbeitern und Entscheidern zeitnah, umfassende Auswertungen und Lösungen anzubieten. Die Entscheidungen fällt jetzt noch der Mensch. Aber dies wird sich in der Zukunft ändern. Denn der Mensch wird die Koexistenz und Handlungsfähigkeit der KI als gleichberechtigter Partner akzeptieren müssen. Das verändert die Wirtschaftssysteme.

Je nach Branche sind die ERP Systeme unterschiedlich aufgebaut. einige Unternehmen leisten sich individuelle angepasste ERP Systeme. Andere nutzen Vanilla Lösungen. Eine Vanilla Lösung stellt die standardisierte, nicht angepasste Anwendung „out of the box“ dar. Diese hat den Vorteil, das Versions-Upgrades einfach und kostengünstig möglich sind. Dafür werden bei diesen Unternehmen in vielen Bereichen Standardprozesse genutzt.

Umfassende Kommunikation der IT-Systeme ist erforderlich

Über Schnittstellen erfolgt die Kommunikation der Subsysteme mit einer einheitlichen Sprache zum Datenaustausch. Meist wird dafür Extended Markup Language (XML) genutzt. Die in großen Mengen vorhandenen Daten werden in leistungsfähigen Datenbanken vorgehalten. Auch hier wird immer mehr KI eingesetzt und unterstützt die Prozesse. So werden sich in der multipolaren Welt diese Systeme unterscheiden und das entspricht der von der Natur gewünschten Vielfalt und ermöglicht die Zukunftsfähigkeit von Unternehmen, Mitarbeitern und der KI.

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Was ist ein Algorithmus?

In unserem täglichen Leben benutzen wir immer wieder Algorithmen. Aber wenn wir erklären sollen, was ein Algorithmus ist, dann wird es schwierig.

Ein Algorithmus ist eine Anleitung, mit bestimmten Eingabedaten bestimmte Ausgabedaten zu produzieren und auszugeben. Mit anderen Worten:

Es ist eine Handlungsvorschrift, um ein Problem schrittweise zu lösen

Anforderung an Algorithmen in der Programmierung

  • Der Algorithmus muss vollständig beschreibbar sein
  • Das Rechenverfahren muss aus einzelnen Arbeitsschritten bestehen, die zur Lösung des Problems führen
  • Jeder Schritt davon muss zu einem eindeutigen Ergebnis führen
  • Bei gleichen Eingaben erhält man immer das gleiche Ergebnis
  • Das Verfahren muss zu einem Ergebnis führen
  • Der Algorithmus muss universell und auf alle Daten anwendbar sein

Wie wird ein Algorithmus notiert oder aufgeschrieben?

Insgesamt kann dieser in einer Sprache wie zum Beispiel in Deutsch aufgeschrieben werden. Allerdings kann ein Computer den Algorithmus im Regelfall nicht verstehen.

Wie kann ein Computer mit Algorithmen arbeiten?

Damit der Computer den Algorithmus versteht, werden Programmiersprachen eingesetzt. Dabei wird zwischen strukturierter und objektorientierter Programmierung unterschieden. Die meisten Programmiersprachen bieten ähnliche Möglichkeiten die Lösung einer Problemstellung zu beschreiben oder wie der Programmierer sagt, zu implementieren.

Wie kann ein Algorithmus dokumentiert werden?

Dazu kann die Unified Modeling Language UML eingesetzt werden. Hier können Algorithmen grafisch dargestellt werden. Dies stellt eine praktische Ergänzung zur textuellen Beschreibung dar.

 

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NoSQL Datenbanken im Überblick

Erste NoSQL Datenbanken wurden Carlo Strozzi entwickelt. Dieser Datenbanktyp verfolgt einen nicht relationalen Ansatz. Es werden keine Tabellen genutzt, die in Beziehung zueinander stehen. NoSQL Datenbanken eignen sich für die Indexierung großer Datenmengen, haben aber eine eingeschränkte Konsistenz der Daten. Daher erfolgt die Nutzung von NoSQL hauptsächlich bei der Abfrage und Auswertung von Daten. Es können Daten redundant abgelegt werden. Daher können hier sehr viele fast gleichzeitig auftretende Schreib- und Lesevorgänge abgearbeitet werden. Das ist bei relationalen Datenbanksystemen nicht möglich. Es gibt verschiedene Datenbanksysteme (DBS), die NoSQL Funktionen anbieten.

Datenbanksysteme, die NoSQL unterstützen

Datenbanksysteme, die NoSQL unterstützen sind z.B. MongoDB, Neo4j, Berkeley DB, Apache Cassandra, Apache Kafka, IBM Notes.

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Daten – Information – Wissen im Kontext der Informatik

Der Begriff Information ist in der römischen Antike zum Beispiel durch Cicero als Vorstellung der Götter “informatio dei” genutzt worden. Augustinus hat mit “informatio sensus” den Prozess der sinnlichen Wahrnehmung auch als Unterweisung und Belehrung abgeleitet. Im 15. und 16. Jahrhundert wurde “informare” für die Tätigkeit der Benachrichtigung genutzt.

Der Mathematiker Claude E. Shannon definierte 1948 in seinem Aufsatz ” A Mathematical Theory of Communication” den Begriff Information im Kontext der Nachrichtentechnik. Daraus entstanden Wissenschaftsbereiche wie Informationswissenschaft und Informatik. Aber auch die Disziplinen Soziologie, Medientheorie und Philosophie wurden dadurch beeinflusst.(1)

Betrachten wir, wie Daten zu Information und Wissen werden

Daten sind in der Informatik Zeichen, die meist maschinenbearbeitbar sind. Stehen diese Zeichen im Kontext einer Bedeutung, dann werden aus strukturierten Daten Informationen.

Aus Informationen wird Wissen, wenn Menschen durch Beobachtung oder Erfahrung auf Zusammenhänge schließen. Nach der Philosophie Kants wird dies mit durch den Verstand kontrollierte Vernunft erreicht.

Beispiel

Daten 08937432
Information (durch Kontext “Telefonnummer”) 08937432
Wissen (durch Erfahrung oder Beobachtung: München hat die Vorwahl “089”) 08937432

 

In diesem Zusammenhang gibt es eine asiatische Sichtweise, die ein berühmter asiatischer Philosoph schrieb(2)

Die Nichtwissenheit wissen
ist das Höchste.
Nicht wissen, was Wissen ist,
ist ein Leiden.
Nur wenn man unter diesem Leiden leidet,
wird man frei von Leiden.
Daß der Berufene nicht leidet,
kommt daher, daß er an diesem Leiden leidet;
darum leidet er nicht.

 

Quelle: (1) Alexander Roesler/Bernd Stiegler “Grundbegriffe der Medientheorie”; (2) Laotse