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Forschungsschwerpunkte

Zentrales Forschungsthema am Lehrgebiet ist die Architektur von Datenbanksystemen, d.h., die Frage, wie Datenbanksysteme, die ja große und komplexe Software-Pakete sind, konstruiert werden sollten. Für existierende kommerzielle Systeme ist dies wohlbekannt; die Frage stellt sich aber neu, wenn man Datenbanksysteme (DBS) konstruieren will, die anspruchsvollere sog. "Nicht-Standard-Anwendungen" unterstützen sollen. Das heißt konkret, man möchte in einer Datenbank z.B. Dokumente, Bilder, Landkarten, technische Zeichnungen, Röntgenbilder, Musikstücke, Filme, usw. aufbewahren und mit Hilfe einer geeigneten Anfragesprache ganz gezielt wieder auffinden können.

Um die Anforderungen zu verstehen, die derartige Anwendungen an die Architektur von DBS stellen, studieren wir ein spezielles Gebiet, nämlich geographische Informationssysteme. Dies ist unser zweiter Schwerpunkt. - Dazu wurden in der Vergangenheit u.a. folgende Arbeiten durchgeführt:

  • Geo-Relationale Algebra. Die relationale Algebra ist ein System zum "Rechnen mit Tabellen", das die Grundlage für die heute kommerziell weit verbreiteten relationalen Datenbanksysteme darstellt. Die von uns entworfene geo-relationale Algebra erweitert die relationale Algebra um geometrische Datentypen zur Darstellung von Punkten, Linienzügen und Polygonen (Gebieten) in der Ebene. Mit diesem Modell kann man schon interessante Anfragen über Landkarten formulieren.

  • Gral. Das Wort "Gral" steht für "geo-relationale Algebra"; Gral ist ein von uns entworfenes und implementiertes Datenbanksystem, das Anfragen in geo-relationaler Algebra auswertet. Hier steht die o.g. Systemarchitektur im Vordergrund; Gral ist ein erweiterbares Datenbanksystem. Das bedeutet, das System bietet Schnittstellen an, an denen man in einfacher Weise folgende Arten von Erweiterung (jeweils für spezielle Anwendungen) "einklinken" kann:

    • Neue Datentypen mit Operationen (z.B. Polygon mit Schnittest),

    • Neue Indexstrukturen (z.B. Strukturen, die geometrische Suche unterstützen),

    • Optimierungsregeln, die die Abbildung von Anfragen auf "Zugriffspläne" beschreiben.

  • Graphen in Datenbanken. Entwurf eines Datenmodells und einer Anfragesprache zur Darstellung von Netzen (Graphen) in Datenbanken. Dabei werden besonders geometrisch eingebettete Netze (Straßen, öffentlicher Nahverkehr, Wasserwege, Leitungen, usw.) unterstützt. Anfragen können sich auf die Netzstruktur beziehen, also etwa nach kürzesten Wegen fragen, nach allen über das Netz erreichbaren Objekten, usw.

Aktuelle Schwerpunkte sind:

  • Secondo. Das Ziel ist die Entwicklung einer datenmodell-unabhängigen Architektur für Datenbanksysteme. Hier wird ein Datenbanksystem konstruiert, das in noch viel weitgehenderer Weise erweiterbar ist als z.B. das Gral-System. Es gibt einen Formalismus, mit dem man dem Systemrahmen beschreiben kann, welche Art von Datenmodell im "Innern" implementiert ist. (Es gibt eine Kurzbeschreibung zu Secondo in Englisch).

  • Raum- und zeitbezogene Datenbanksysteme. Hier werden Datenmodelle und Anfragesprachen entwickelt, mit denen man Objekte in Raum und Zeit beschreiben kann, insbesondere also bewegliche Objekte (Autos, Flugzeuge, historische Entwicklung von Ländergrenzen, Grundstücken, usw). Die Implementierung erfolgt unter Secondo. - Dieser Schwerpunkt ist Teil des EU-Projektes Chorochronos.



Letzte Änderung: 2016-11-22 ()
FernUni-Logo FernUniversität in Hagen, Lehrgebiet Datenbanksysteme für neue Anwendungen, D-58084 Hagen, Telefon: +49 (2331) 987-4277