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Themen von Diplomarbeiten im Rahmen des PRISMA-Projekts



Themen bereits laufender Diplomarbeiten

  1. Migration eines relationalen Datenmodells in ein objektorientiertes Datenmodell
  2. Implementation eines graphischen Werkzeuges zur Konstruktion einer "Führung" durch ein Informationssystem
  3. CORBA-IDL Compiler
  4. Werkzeug zur Verwaltung von Zugriffsrechten auf Objektebene innerhalb objektorientierter Datenbanken

Abgeschlossene Diplomarbeiten

  1. Implementation eines graphischen Analysewerkzeugs für HTML-Konstrukte

Hintergrund:

Das Internet ist das wohl größte und vielseitigste Informationsmedium der Gegenwart. Leider sind die riesigen Mengen an Daten wenig oder gar nicht strukturiert. Die Suche nach bestimmten Informationen ist daher sehr zeitaufwendig. Die momentan zur Verfügung stehenden Suchwerkzeuge erlauben zwar die Suche nach Stichworten, bieten dem Benutzer aber keine weitergehenden Möglichkeiten, gefundene Informationen zu strukturieren. Seine große Popularität erlangte das Internet insbesondere durch das World Wide Web (WWW). Dieses bietet Anwendern einen Zugriff mit graphischer Benutzeroberfläche auf standardisierte Internet-Daten. Aktuelle Bestrebungen sind das Anbinden von Datenbanken an das WWW und die Weiterentwicklung von reinen Informationsseiten zu interaktiven Seiten (z.B. Java), die als Schnittstelle für Anwendungen dienen können.

Das vom Forschungsverbund Medientechnik Südwest (FMS) geförderte Forschungsprojekt PARES (Picture Administration and REtrievel System) verfolgte die datenreduzierte Speicherung von regelbasierten Bildreihen. Evaluiert wurde das Vorhaben an exemplarischen Bildanalysen aus dem Werk Picassos. Grundannahme hierbei war, daß ein Bild - beginnend mit der leeren Bildfläche - schrittweise durch Einfügen und Transformieren elementarer geometrischer Objekte generiert werden kann.

Das Projekt PRISMA (Picture Retrievel and Information System of Modern Arts) ist die Weiterführung von PARES und stellt sich zur Aufgabe, ein Konzept für ein System, basierend auf den PARES-Projektergebnissen, zur einheitlichen Verwaltung von verteilten Datenbanken zu entwickeln. Ziel ist hierbei, mit Hilfe von objektorientierten Datenbanken (OODB) auf unterschiedlichen Rechnern verteilte und von ihrem Aufbau her heterogene Informationen umzustrukturieren und unter einer einheitlichen, anwenderfreundlichen Benutzeroberfläche zu verwalten. Die Thematik soll an der Kunstrichtung des Kubismus evaluiert werden, da hier auf bereits vorhandene Arbeiten und auf Datenmaterial des PARES-Projekts aufgebaut werden kann. PRISMA ist ein von der Stiftung Innovation des Landes Rheinland-Pfalz gefördertes Projekt.

Die Informationen und Daten zu diesem Anwendungsgebiet sollen aus externen Datenbanken, von WWW-Servern und der am Musikwissenschaftlichen Institut der Universität Mainz installierten OODB bezogen werden. Für diese vielfältigen und unterschiedlich strukturierten Informationen muß eine neue, abstrakte und vereinheitlichte Darstellungsform gefunden werden. Dabei ist an einen, wie auch immer gearteten, Objektgraphen gedacht, der auf eine Versant Objekt-DB abgebildet wird. Es ist beabsichtigt, Zustand und Dynamik dieser OODB mit Hilfe von Graphgrammatiken zu spezifizieren.


Migration eines relationalen Datenmodells in ein objektorientiertes Datenmodell

Es soll ein Konzept entwickelt werden, um ein echt relationales Datenmodell (vielleicht über den Zwischenschritt einer Entity-Relationship Modellierung) in ein objektorientiertes Datenmodell abzubilden. Die Implementation könnte in Smalltalk erfolgen. Das Konzept sollte an einer konkreten relationalen Datenbank, die mit projektrelevanten Daten gefüllt ist, evaluiert werden.

Thematischer Zusammenhang:

Konzepte objektorientierter und relationaler Datenbanksysteme; objektorientierte Datenmodellierung; Entity-Relationship-Entwurf; objektorientierte Programmierung.

Idee und Motivation:

Ein Ziel des Projektes ist, die über das Internet zugänglichen Informationen auf ein objektorientiertes Datenmodell abzubilden und unter einer einheitlichen Oberfläche zu verwalten. Bei diesen Datenquellen kann es sich auch um relationale Datenbanken handeln. Es muß gewährleistet sein, daß auch unter einem anderen Modellierungsparadigma abgelegte Daten für das zu entwickelnde objektorientierte Informationssystem zugänglich gemacht werden können.

Mögliche Aufgaben:

Einarbeitung in die Konzepte relationaler und objektorientierter Datenbanken, sowie der zugrunde liegenden Datenmodellierungs-Techniken; Analyse einer konkreten relationalen Datenbank und Implementation eines Werkzeuges zur Migration des Datenbestandes in die verteilte objektorientierte Datenbank Versant.

Vorkenntnisse:

Grundkenntnisse in den Konzepten relationaler und objektorientierter Datenbanken sind hilfreich. Die Unterstützung bei der Einarbeitung in dieses Themengebiet ist gewährleistet. Die Beherrschung einer objektorientierten Programmiersprache, wie z.B. Smalltalk ist vorteilhaft.

Es werden keine kunstwissenschaftlichen Vorkenntnisse vorausgesetzt. Interesse an diesem Anwendungsgebiet ist aber nützlich. Erforderlich ist die Fähigkeit in einem Projektteam mitzuarbeiten.


Implementation eines graphischen Werkzeuges zur Konstruktion einer "Führung" durch ein Informationssystem

Mit diesem zu entwickelndem graphischen Werkzeug soll eine bestimmte Sicht auf den Datenbestand der objektorientierten Datenbank zusammengestellt werden können. Vorstellbar ist eine Zusammenstellung von Symbolen, ähnlich denen eines Flußdiagramms oder die Modellierung mit Hilfe von Petri-Netzen. Die so abstrakt formulierte "Führung" durch das Informationssystem "Kubismus" muß dann in eine HTML-Aufrufhierarchie überführt werden.

Thematischer Zusammenhang:

visuelles Programmieren; Benutzeroberflächen; objektorientierte Datenbanken; Daten(fluß)modellierung; Graphentheorie (Petri-Netze); HTML- und Java-Programmierung.

Idee und Motivation:

Aus den über das Internet verteilten und lokal vorliegenden Informationen sollen neue Informationseinheiten zusammengestellt werden. Auch ein wenig datenbankkundiger Anwender soll mit Hilfe eines graphischen Werkzeuges, das ähnlich einem Baukastensystem handhabbar ist, Informationen zu Führungen oder Unterrichtseinheiten zusammenstellen können. Aus dieser abstrakten Zusammenstellung sollen dann Informationsseiten im HTML-Format generiert werden, da die allgemeine Benutzerschnittstelle zum Informationssystem durch einen WWW-Browser realisiert werden soll.

Mögliche Aufgaben:

Einarbeitung in die Konzepte objektorientierter Datenbanken, sowie der zugrunde liegenden Datenmodellierungs-Techniken; Einarbeitung in die Versant OODB; visuelles Programmieren; Einarbeitung in eine geeignete Modellierungstechnik, z.B. Petri-Netze; HTML-Programmierung.

Vorkenntnisse:

Grundkenntnisse in den Konzepten objektorientierter Datenbanken sind hilfreich Die Beherrschung einer objektorientierten Programmiersprache, wie z.B. Smalltalk ist vorteilhaft. Die Unterstützung bei der Einarbeitung in diese Themengebiete ist gewährleistet. Es sollte die Bereitschaft bestehen, sich in die Themengebiete Modellierung mit Graphen und Visuelles Programmieren einzuarbeiten.

Es werden keine kunstwissenschaftlichen Vorkenntnisse vorausgesetzt. Das Interesse an diesem Anwendungsgebiet ist aber nützlich. Erforderlich ist die Fähigkeit in einem Projektteam mitzuarbeiten.


CORBA-IDL Compiler

Die Object Database Managment Group (ODMG), ein Konsortium aus Unternehmen und Organisationen, die im Bereich OODB tätig sind, entwickelt einen Standard (Common Object Request Broker Architecture, CORBA) für "verteilte Objektdatenbanken". Objekte werden mit Hilfe der IDL (Interface Definition Language) spezifiziert. Solche OODB, die der CORBA-Spezifikation entsprechen, können transparent miteinander kommunizieren, d.h. der Anwender eines entsprechenden Programms merkt nicht, daß er auf einem verteilten Datenbestand arbeitet. Vereinfacht ausgedrückt: CORBA erlaubt Applikationen, miteinander zu kommunizieren, unabhängig davon, wo sie sich befinden und wie sie implementiert wurden (orts- und plattformunabhängig).

Es soll ein Compiler erstellt werden, der Smalltalk/Versant- bzw. GemStone Datenbankobjekte in CORBA-Objekte übersetzt. Ebenso sollen Objekte, die mit IDL spezifiziert wurden, in Smalltalk-Objekte überführt werden können.

Thematischer Zusammenhang:

objektorientierte Datenbanken; objektorientierte Datenmodellierung; ORB (Object Request Broker).

Idee und Motivation:

Da im Rahmen des PRISMA-Projekts unterschiedliche Datenquellen in das Informationssystem eingebunden werden sollen, muß der Datenaustausch zwischen verschiedenen Datenbanken realisiert werden. Die im PRISMA-Projekt genutzten objektorientierten Datenbanken GemStone und Versant sollen z.B. ihre Datenbankobjekte untereinander austauschen können.

Mögliche Aufgaben:

Einarbeitung in die Konzepte objektorientierter Datenbanken, sowie der zugrunde liegenden Datenmodellierungs-Techniken; Einarbeitung in die Versant OODB; Einarbeitung in die ODMG Standardisierungsvorschläge und in CORBA; Compiler Erstellungswerkzeuge; Implementation eines Compilers.

Vorkenntnisse:

Grundkenntnisse in den Konzepten objektorientierter Datenbanken sollten vorhanden sein. Die Beherrschung einer objektorientierten Programmiersprache, wie z.B. Smalltalk ist vorteilhaft. Die Unterstützung bei der Einarbeitung in diese Themengebiete ist gewährleistet. Nützlich sind Compilerbau-Kenntnisse. Es sollte die Bereitschaft bestehen sich in die Themengebiete ODMG-Standards und CORBA einzuarbeiten. Erforderlich ist die Fähigkeit in einem Projektteam mitzuarbeiten.

Analyse und Darstellung der Struktur des WorldWideWeb

Es soll ein Werkzeug entwickelt werden, das zu einer gegebenen Adresse im WWW (WorldWideWeb) die Struktur der verknüpften Seiten ermittelt und diese graphisch darstellt. Die Art der Darstellung ist freigestellt, soll aber einen übersichtlichen Eindruck der Struktur vermitteln.

Thematischer Zusammenhang:

Graphentheorie; Darstellung von Graphen; Internet; WorlWideWeb.

Idee und Motivation:

Um Informationen aus dem Internet überhaupt verarbeiten und speichern zu können, muß man zuerst in der Lage sein, sie zu finden und zu sichten. Das Sichten von Seiten im WWW kann allerdings sehr lange dauern, wenn man eine schlechte Verbindung zu der Informationsquelle hat. Das zu erstellende Werkzeug soll dieses Sichten automatisieren, indem es die Struktur der Verknüpfungen im WWW analysiert und diese dann graphisch ausgibt.

Mögliche Aufgaben:

Einarbeitung in die Problematik, Informationen im Internet zu finden; Untersuchung von HTML-Quellcode nach strukturellen Informationen; Einarbeitung in die Grundlagen der Graphentheorie; Darstellung von Graphen.

Werkzeug zur Verwaltung von Zugriffsrechten auf Objektebene innerhalb objektorientierter Datenbanken

Es soll ein Werkzeug entwickelt werden, das zur Zugriffsrechteverwaltung und Nutzer-Autorisation von Objekten und Objektmengen innerhalb eines verteilten objektorientierten Informationssystems eingesetzt werden kann, um erweiterte Anwendungsmöglichkeiten dieses Informationssystems als Autorensystem unter Erhaltung der Datensicherheit zu ermöglichen.

Thematischer Zusammenhang:

Datensicherheit; Autorensysteme; WorldWideWeb.

Idee und Motivation:

Um Daten aus einem Informationssystem im Sinne eines Autorensystems nutzen zu können, ist einerseits der Schutz dieser Daten vor unerlaubtem Zugriff und Mißbrauch sowie andererseits die Möglichkeit eines partiellen Zugriffs auf solche Daten für bestimmte Datenbanknutzer erforderlich. Das Informationssystem verwaltet mehrere Datenbanken, deren Nutzer keine globalen Zugriffsrechte erhalten sollen und dürfen, sondern nur zugewiesene Daten fremder Datenbanken recherchieren. Eine Zugriffsteuerung über Datenbankaccounts oder über Datenbankklassen reicht hier nicht aus.

Mögliche Aufgaben:

Einarbeitung in das Themengebiet objektorientierter Datenbanken und ihrer Sicherheits- bzw. Zugriffssteuerungskonzepte. Entwurf und Realisierung eines Werkzeuges, mit dem Zugriffsrechte auf Instanz-, Klassen- und Datenbankebene gesteuert werden können.

Vorkenntnisse:

Wünschenswert sind Grundkenntnisse auf den Gebieten der objektorientierten Datenbanken und der objektorientierten Programmierung (C++, Smalltalk oder Java). Interesse am Internet / WWW ist erwünscht. Unterstützung zur Einarbeitung in diese Bereiche ist gewährleistet. Erforderlich ist die Fähigkeit, in einem Projekt zu arbeiten.