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| Informationssystem |
InformationssystemEin Informationssystem dient der rechnergestützten Erfassung, Speicherung, Verarbeitung, Pflege, Analyse, Benutzung, Verbreitung, Disposition, Übertragung und Anzeige von Information.
Es besteht aus Hardware (Rechner oder Rechnerverbund), Datenbank(en), Software, Daten und all deren Anwendungen (erweitert nach Bill 1994 und FIG 1990).
Informationssysteme sind soziotechnische Systeme, die aus Teilsystemen für optimale Bereitstellung von Information und (technischer) Kommunikation dienen . Diese Beschreibung lässt viel Spielraum zu Interpretationen.
Sie zielt eher auf betriebliche Informationssysteme ab, ist aber unter Einschränkung auch für Raumbezogene oder Personenbezogene Informationssysteme anwendbar (z.B. GIS, LIS, Grundbuch, Statistiksysteme usw). Krcmars Kurzbeschreibung weist darauf hin, dass ein technisches System allein kaum informieren kann. Das technische System ist nur Mittler von Informationen zwischen Informationsanbietern und Informationsabnehmern.
Die dafür notwendige Kommunikation beschränkt sich i.a. auf technische Vorgänge, ohne auf die daran beteiligten Personen stärker einzugehen. Dies kann Probleme der zwischenmenschlichen Kommunikation vermeiden, aber solche auch verursachen bzw. bewußtmachen .
Kubicek et. al meinen: „Informationssysteme bieten für bestimmte Zielgruppen Informationen auf Abruf.“ .
Formale Beschreibung
Ein Informationssystem IS kann formal als 7-Tupel beschrieben werden :
:IS = (A, W, Q, I, E, U, D), mit
# A: Inputfunktion zum Aufbau der internen Repräsentationen (Erschließungsfunktion, Lernfunktion)
# W: Interne Repräsentationen (Dokumentmenge, Wissensbasis)
# Q: Inputmenge als Menge aller zugelassenen Inputkonfigurationen (Problemformulierung, Suchfrage)
# I: Outputfunktion (Inferenzfunktion, Retrievalfunktion, Rankingfunktion)
# E: Outputmenge als Menge aller möglichen Outputkonfigurationen (Problemlösung, Systemvorschlag)
# U: Updatefunktion der internen Repräsentationen (Lernfunktion, Relevanz-Feedback)
# D: Dialogkomponente, Interface
Fragen
Es gibt einen Streit um die Frage, ob bei der Betrachtung von Systemen Menschen und Technik als gleichwertig angesehen werden müssen.
Für diese Frage ist es nicht unwesentlich, wieweit ein Informationssystem auf die Bedürfnisse der Benutzer eingeht. Dies hängt u.a. mit folgenden Aspekten zusammen:
- Ist dem Konzept eine Systemanalyse vorausgegangen, die diese Bedürfnisse erfasst und nach Möglichkeit im Modell berücksichtigt (hat)?
- Waren (sind) die Datenanbieter und Datenbenutzer fähig und willens, diese Bedürfnisse zu formulieren?
- Hatten (haben) die Programmierer eine Vorstellung von der Denkweise und den Fach-Sprachen der Benutzergruppen?
- Wie ist die technische und emotionale Belastung der Benutzer bei der
- Arbeit mit dem Informationssystem,
- beim Ergänzen oder Aktualisieren der Daten,
- bei der Kommunikation hinsichtlich dieser Teilprozesse?
- Ist die Unterscheidung zwischen Primärdaten und Sekundärdaten (aggregiert, generalisiert etc.) ausreichend garantiert, um fachgerechte Interpretationen zu ermöglichen?
- Ist es möglich, Software bzw. Module des Systems durch spätere Modellierungsmethoden zu ergänzen?
- ...
Da Informationssysteme Modelle von (realen) Phänomenbereichen sind, besitzen sie wie alle Modelle inadäquate und inakkurate Bereiche, insbesondere wenn ein dynamischer Phänomenbereich unterstellt wird, was zu veralteten Modellbereichen führen kann. Es sind daher Update- und Adaptionsfunktionen notwendig, um solche Modelleigenschaften anzupassen, wobei Relevanz-Feedback-Verfahren hierfür eine Beispielklasse sind.
Arten von Informationssystemen
- betriebliches Informationssystem
- Integriertes Informationssystem
- Information-Retrieval-System
- Datenbanksystem
- Handelsinformationssystem
- Interorganisationssystem
- Personalinformationssystem
- Produktionsplanung-und Produktionssteuerungsystem
- Raumbezogenes InfoSystem (RIS)
- Land- bzw. Geoinformationssystem (Landinformationssystem, GIS)
- Umweltinformationssystem
- Frage-Antwort-System
- Analytisches Informationssystem
- Management-Informationssystem (MIS)
- Personenbezogene Informationssysteme
- Expertensystem
- Knowledge Management System
- Netzinformationssysteme, Routenplaner etc.
- Groupware
- Data-Warehouse-System
- Forschungs-Informationssystem (FORIS)
- Technologisches Informationssystem (TIS)
- Planungsinformationssystem (PLIS)
- Administratives Informationssystem (ADIS)
- Politisches Informationssystem (POLIS)
- Monitorsystem (MONIS)
- Juristisches Informationssystem (JIS)
- Bürgerinformationssystem (BIS)
- Simulationssystem (SIMS)
- Krankenhausinformationssystem (KIS)
- Managementinformationssystem (MIS)
Literatur
- Armin Gärtner: Medizintechnik und Informationstechnologie. Band II, ISBN 3-8249-0941-3
- Jörg Becker, Reinhard Schütte: Handelsinformationssysteme. Redline Wirtschaft, 2004, ISBN 3-478-25590-2
- Helmut Krcmar: Informationsmanagement. Springer, Berlin 2000
- Herbert Kubicek, Ulrich Horst, Volker Redder, Ulrich Schmid, Ingo Schumann, Wolfgang Taube, Heiderose Wagner: www.stadtinfo.de. Ein Leitfaden für die Entwicklung von Stadtinformationen im Internet. Hüthig Verlag, Heidelberg 1997
- Jiri Panyr: Automatische Klassifikation und Information Retrieval. Tübingen 1986
- Roman Schneider: [http://www.ids-mannheim.de/pub/laufend/amades/ama04-4.html Benutzeradaptive Systeme im Internet. Informieren und Lernen mit GRAMMIS und ProGr@mm.] Institut für Deutsche Sprache, Mannheim 2004 ("amades"-Reihe)
- VGI 1994: Proceedings von GeoLIS-3. Sonderheft 'Vermessung & Geoinformation.' Wien 1994
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Kategorie:Dokumentation
Kategorie:Datenbank
Kategorie:Wirtschaftsinformatik
th:ระบบสารสนเทศ
Hardware
Hardware ist ein Sammelbegriff, zu dem alle Baugruppen (Prozessor, Arbeitsspeicher, ...) und Peripheriegeräte eines Computers gezählt werden. Einfach gesagt gehört alles, was angefasst werden kann zur Hardware. Im Gegensatz dazu bezeichnet man Programme und Daten als Software.
Zur Hardware gehören:
- Ausgabegeräte (Drucker, Monitor...)
- Eingabegeräte (Tastatur, Maus...)
- Geräte zur Kommunikation (Netzwerkkarte...)
- Speichermedien (Harddisk, Flashspeicher...) und
- die Grundbestandteile der Rechnerarchitektur wie Prozessor, Chipsatz und Arbeitsspeicher.
Alle diese Peripheriegeräte und Baugruppen eines Computers sind mit logischen Schaltungen aufgebaut oder haben zumindest Bestandteile, die aus solchen logischen Schaltungen bestehen.
Des Weiteren bezeichnet man bei der Entwicklung elektronischer Schaltungen mit Hardware auch den Teil von Funktionen, die mittels festverdrahteter Bauelemente realisiert werden.
Der Begriff Hardware bezeichnet im Englischen ursprünglich Metallstücke, mit denen Holzprodukte gehärtet wurden, um deren Qualität (Stärke, Funktionalität, Verarbeitbarkeit und Langlebigkeit) zu steigern.
Siehe auch
- :Kategorie:Hardware - Eine Liste aller Artikel über Hardware in Wikipedia.
- Die für die Wikipedia verwendete Hardware - [http://wikimediafoundation.org/wiki/Spenden Spenden (Geld) werden immer benötigt!]
-
ja:ハードウェア
ko:컴퓨터 하드웨어
ms:Perkakasan komputer
simple:Hardware
th:อุปกรณ์คอมพิวเตอร์
DatenbankEine Datenbank ist die elektronische Form eines Karteikastens bzw. eines Systems zusammengehöriger Karteikästen. Es handelt sich um eine Sammlung von Daten, die aus der Sicht des Benutzers zusammengehören, z. B. eine Personaldatenbank oder eine Lagerinventardatenbank.
Die Datenbank wird üblicherweise von einem Datenbankverwaltungssystem (engl. database management system, DBMS) verwaltet. Ein DBMS zusammen mit einer oder mehreren Datenbanken nennt man Datenbanksystem (DBS). Es gibt hierarchische, relationale (RDBMS), multidimensionale und objektorientierte Datenbanken.
In der Praxis wird der Begriff "Datenbank" mehrdeutig verwendet. Er kann sowohl die gesamte Anwendung (DBMS, zugehörige Programme und Dateninhalte) im Sinne einer "Daten-Bank" bezeichnen (engl. databank), als auch den reinen Datenspeicher als technische Daten-Basis (engl. database). Ferner verwenden die einzelnen DBMS-Hersteller geringfügig voneinander abweichende Begrifflichkeiten dafür, was man genau unter einer Datenbank versteht: entweder alle Daten, die von einer DBMS-Installation bzw. -Instanz verwaltet werden, oder nur die jeweils inhaltlich zusammengehörigen Daten.
Das grundlegende Element einer Datenbank ist der Datensatz. Jeder Datensatz besteht wiederum aus einer festen Anzahl von Datenelementen, den Attributen. Vergleicht man eine Datenbank mit einem Karteikasten-System, so entspricht ein Datensatz einer Karteikarte. Die Attribute sind dann Einträge innerhalb der Karte.
Datensätze werden in den meisten Datenbanken in einer Tabelle gespeichert. Mehrere Tabellen können wiederum in einer inhaltlichen Beziehung zueinander stehen. So kann eine Tabelle, die Kundendaten speichert, in Zusammenhang mit einer Tabelle von gekauften Produkten stehen. Eine Firma kann so ermitteln, welcher Kunde welche Produkte gekauft hat.
Verwendung von Datenbanken
Datenbanken sind heute ein zentraler Bestandteil fast jedes Softwaresystems. Sie verwalten Lagerbestände eines Unternehmens, Patienteninformationen in Krankenhäusern, Telefondaten in der Auskunft, Finanztransaktionen in der Bank. Damit stellen sie einen kritischen Teil jedes Unternehmens und jeder Behörde dar. Von der Verfügbarkeit, Vollständigkeit und Richtigkeit der Daten hängt die Aktionsfähigkeit eines Unternehmens ab. Die vollständige Automatisierung von Lagerbeständen macht eine manuelle Verwaltung heute unmöglich. Der Verlust einer Lagerdatenbank kann somit das Unternehmen in sehr kurzer Zeit finanziell ruinieren, da georderte Produkte nicht ausgeliefert werden können oder gar die Aufträge selbst verloren sind. Die Datensicherheit ist daher ein wichtiger und gesetzlich vorgeschriebener Bestandteil der IT eines Unternehmens oder einer Behörde.
Datenbankmanagementsysteme übernehmen somit eine wichtige Funktion eines Softwaresystems. Sie garantieren den schnellen und dauerhaften Zugriff auf die Daten sowie den Schutz gegen unerlaubten Zugriff und Systemfehler. Aus diesem Grunde sind Datenbankmanagementsysteme selbst hochkomplexe Softwaresysteme.
Beispiel von Datenbanktabellen
Die folgenden beiden Tabellen könnten so bei einem Händler verwendet werden:
Beide Tabellen stehen in einer Beziehung zu einander. Jeder Titel gehört zu einer in CD gespeicherten CD. Die Zuordnung geschieht dabei über das Attribut CD_ID.
Geschichte
Die erste Generation von Datenbanken bestand aus Lochkarten. Ein Nachteil war, dass die Lochkarten hintereinander (sequentiell) gelesen werden mussten, was zur Folge hatte, dass alle Informationen, die vor der gesuchten standen, ausgelesen und verarbeitet werden mussten. Eine ähnliche Verarbeitungsform hatten Magnetbänder, auf denen nur sequentielle Daten gespeichert werden konnten.
Die zweite Generation der Datenbanken wurde ca. 1960 entwickelt. Zu diesem Zeitpunkt begann man, die Daten auf Festplatten zu halten. Deren Eigenschaft des wahlfreien Zugriffs führte zu einem erheblichen Performance-Vorteil. Weiterhin erlaubte der Mehrbenutzerbetrieb vielen Benutzern den gleichzeitigen Zugriff auf die Datenbank.
Zwischen 1965 und 1975 wurde die dritte Generation der Datenbanken entwickelt. In dieser Zeit entstanden das Hierarchische Datenbankmodell und die Netzwerkdatenbank.
Im Gegensatz zu hierarchischen Datenbanken können in Netzwerkdatenbanken die Datensätze auf mehreren Wegen verknüpft sein und nicht nur entlang einfacher Eltern-Kind-Beziehungen. Eine heute noch häufig eingesetzte Netzwerkdatenbank ist IDMS der Firma Computer Associates.
Einen wesentlichen Fortschritt erzielte in den 1960er und 1970er Jahren Edgar F. Codd mit seiner Forschungsarbeit am IBM Almaden Research Center in San Jose. Codd entwickelte die Grundlagen der ersten experimentellen relationalen Datenbank System R. Die Firma Oracle entwickelte das erste kommerzielle Datenbankmanagementsystem.
Relationale Datenbanken sind heute am weitesten verbreitet. In ihnen werden Daten (Texte, Zahlen und Binärdaten) in Tabellen abgespeichert. Die Bezeichnung relational entstammt dem zugrunde liegenden mathematischen Modell, auf dem diese Datenbanken beruhen, der relationalen Algebra.
Eine neuere Entwicklung sind objektorientierte Datenbanken (OODBMS). Bei relationalen Datenbanken geht es zuerst um die Struktur, in der die jeweiligen Daten gespeichert werden sollen. Objektorientierte Datenbanken dagegen folgen der objektorientierten Programmiermethode, d. h. es kommen erst die Daten, an denen sich die Datenbankstruktur dann orientiert. Eine hervorgehobene Eigenschaft von OODBMS ist die Möglichkeit, die Objekte der OO-Programmierungswelt mit wenig Programmieraufwand persistent zu machen, also zwischen Programmläufen abzuspeichern. Ein Beispiel für ein objektorientiertes Datenbankverwaltungssystem ist Caché von Intersystems.
Datenbankmodelle
Es gibt verschiedene Typen von Datenbanken. Im einfachsten Falle kann eine einfache Liste von Datensätzen eine Datenbank sein. Solche Daten werden als zeichenseparierte Datendatei (engl.: comma-separated value file oder kurz CSV file) bezeichnet. Dabei wird jeder Datensatz in einer Zeile gespeichert. Jede Zeile enthält die Attribute, die meist durch Kommata, oft aber auch (dem Namen widersprechend) Tabulatoren getrennt werden.
Diese Vorgehensweise hat jedoch eine Reihe von schwerwiegenden Nachteilen. So ist zum Beispiel nicht vorhersehbar, was beim gleichzeitigen Zugriff mehrerer Benutzer auf diese Datei geschieht. Ausserdem gestaltet sich die Suche in den Daten als sehr aufwändig und muss immer wieder aufs neue erfunden werden. Wird die Datei sehr gross, so wirkt sich vor allem die mangelnde Fähigkeit zur Erstellung eines Indexes negativ auf die Ausführungsgeschwindigkeit aus. Die Datei wird stets mit einer linearen Suche komplett gelesen.
Zu diesem Zwecke wurden Datenbank-Management-Systeme (DBMS) entwickelt, deren Aufgabe die Lösung aller Probleme der Datenverwaltung ist. Hierzu wurden verschiedene Konzepte entwickelt. Die wichtigsten sind:
- Relationalen Datenbankmodell (RDBMS)
- Objektorientiertes Datenbankmodell
- XML-Datenbankmodell
Weiterhin gibt es einige weniger gebräuchliche Sonderfälle:
- Deduktive Datenbanken
- Multidimensionale Datenbanken
- Indexsequentielle Datenbanken (ISAM)
- Hierarchisches Datenbankmodell
- Netzwerkdatenbankmodell
- Verteiltes Datenbankmanagementsystem
- Postrelationales Datenbankmodell (Caché)
- Dokumentorientiertes Datenbankmodell (Lotus Notes)
Siehe auch
- Datenbanksysteme, alphabetische Liste
- Datenbankanwendung
- Informationssystem
- Datenbankmodell/Datenmodell bzw. ER-Modell
- Normalisierung (Datenbank)
- Tuning (Datenbank)
Literatur
- Ramez Elmasri, Shamkant B. Navathe: Grundlagen von Datenbanksystemen, Pearson Studium, ISBN 3-8273-7021-3
- Tobias Eggendorfer: Datenbanksysteme für Wirtschaftsinformatiker - Eine Einführung, Books on Demand, ISBN 3-8334-2493-1
- Helmut Eirund, Ullrich Kohl: Datenbanken, leicht gemacht. Ein Arbeitsbuch für Nicht-Informatiker, Teubner Verlag, ISBN 3-519-02644-9
- Alfons Kemper, André Eickler: Datenbanksysteme, Oldenbourg Verlag, ISBN 3-486-25706-4
- Gottfried Vossen: Datenmodelle, Datenbanksprachen und Datenbankmanagementsysteme, Oldenbourg Verlag, ISBN 3-486-25339-5
- Andreas Heuer, Gunter Saake: Datenbanken: Konzepte und Sprachen, MITP Verlag, ISBN 3-8266-0619-1
- Andreas Heuer, Gunter Saake, Kai-Uwe Sattler: Datenbanken: Implementierungstechniken, MITP Verlag, ISBN 3-8266-1438-0
- Carl A. Zehnder: Informationssysteme und Datenbanken, VDF Hochschulverlag, ISBN 3-7281-3002-8
- Markus Schneider: Implementierungskonzepte für Datenbanksysteme, Springer, ISBN 3-540-41962-4
- Josef L. Staud: Datenmodellierung und Datenbankentwurf - Ein Vergleich aktueller Methoden, Springer, ISBN 3-540-20577-2
- Matthias Schubert: Datenbanken - Theorie, Entwurf und Programmierung relationaler Datenbanken, Teubner, ISBN 3-519-00505-0
- DBLP: Bibliographisches Verzeichnis mit dem Schwerpunkt Datenbanksysteme und Logik Programmierung.
- Rolland, F. D.: Datenbanksysteme im Klartext, Pearson Studium, ISBN 3-8273-7066-3
Weblinks
- [http://www.kreissl.info/diggs/db_inhalt.php Einführung in Datenbankmanagementsysteme - Online Tutorial]
- [http://itse-guide.de/artikel/1 Grundlagen Datenbanken]
- [http://www.madeasy.de/2/datbank.htm Datenbanken - Das Wichtigste]
- [http://www.meddb.info/ Medizinische und Molekularbiologische Datenbanken]
- [http://dbwiki.de/ Datenbank-Entwickler Wiki]
- [http://opendb.de/ Portal zu Open Source Datenbanken]
ja:データベース
ko:데이터베이스
th:ฐานข้อมูล
DatenDer Begriff Daten ist der Plural von Datum (lat. Singular datum, Plural data = Gegebenes).
Sprachliche Anmerkung
Diese Pluralform folgt damit anderen Wörtern lateinischen Ursprungs wie Faktum/Fakten und Skriptum/Skripten. In der deutschen Sprache hat sich jedoch die Bedeutung von "Datum" im allgemeinem Sprachgebrauch auf "Kalenderdatum" eingeengt.
Deshalb ist die Verwendung des Wortes "Daten" als Plural von "Datum" unüblich. "Datum" wird behandelt, als ob es ein Singularetantum (Wort ohne Plural) wäre; "Daten" wird behandelt, als ob es ein Pluraletantum (Wort ohne Singular) wäre. Falsche scherzhafte Pluralia von "Datum" sind Datümer und Datumse; eine beliebte Methode, das Wort "Daten" zu vermeiden, ist die Umschreibung mit "Termine". Um dagegen das Wort "Datum" als Singular zu "Daten" zu vermeiden, werden Wörter wie "Datenelement", "Angabe" oder "Wert" verwendet.
Informatik
Die Informatik und Datenverarbeitung (EDV) benutzen Daten als (maschinen-) lesbare und bearbeitbare Repräsentation von Information. Die Information wird dazu in Zeichen (bzw. Zeichenketten) kodiert, deren Aufbau strengen Regeln folgt, der so genannten Syntax. Daten werden zu Informationen, wenn sie in einem Bedeutungskontext stehen.
Beispiel: 0815 kann eine Telefonnummer sein und damit zu den Daten gehören. Wenn dazu der Name des Teilnehmers genannt wird, so wird daraus eine Information.
Man unterscheidet:
- strukturierte Daten (zum Beispiel Datenbanken, XML)
- unstrukturierte Daten (beispielsweise Dokumente)
- transiente Daten
Während sich strukturierte Daten relativ einfach maschinell weiterverarbeiten lassen, ist dies bei unstrukturierten Daten nur schwer oder ungenau möglich.
Das Synchronisieren von Daten wird als Datenabgleich bezeichnet.
Semiotik
Die Semiotik definiert Daten als potenzielle Information. In der Semiotik werden Daten heute in die Sigmatik-Ebene eingeordnet.
Beispiele für Daten
- 0010100100100001
- Ländercodes (Internet)
- Ländervorwahlen für das internationale Telefonnetz
- Städtevorwahlen für Deutschland
- Anzahl der Fenster in einem Haus
- Größe und Masse
- Ergebnisse von Experimenten in den Naturwissenschaften
- technische Fakten
- Antworten von Umfragen, Volkszählungen,...
Siehe auch
Datensatz, Datei, Datenfernübertragung, Faktum, Datenschutz, Technischer Datenschutz, Sozialdaten, Datensicherheit, Datenwiederherstellung, Datenqualität, Datatypist, Personenbezogene Daten, Diagramm
Kategorie:Datenstruktur
Kategorie:Praktische Informatik
Kategorie:Semiotik
ja:データ
ko:데이터
simple:Data
Fédération Internationale des GéomètresDie FIG (Fédération Internationale des Géomètres) ist ein weltweiter Dachverband der Vermessungsingenieure - hauptsächlich für jene Geodäten, die als privatrechtliche Ziviltechniker tätig sind.
Die FIG wurde 1878 gegründet und fördert vor allem:
- die internationale Kooperation des Vermessungswesens und seiner Berufsorganisationen
- die interdisziplinäre Kooperation der Geodäsie mit anderen Geowissenschaften
- den technischen Fortschritt, u.a. durch eigene Kommissionen, Kongresse, Workshops und Publikationen
- und trachtet, in der Berufspraxis und der Ausbildung an Fach- und Hochschulen zu gemeinsamen Standards zu finden.
Die FIG ist eine von der UNO anerkannte NGO und arbeitet in deren Entwicklungsprogrammen mit (UN-Habitat, FAO). Wichtige internationale Kooperationspartner sind ferner:
- Internationaler Wissenschaftsrat ICSU
- Fachliche Organisationen: Geodäsie IAG, Geophysik IUGG, Kartographie ICA, Hydrographie IHO, Fernerkundung ISPRS, Markscheidewesen ISM
- Berufsvereinigungen: Bauwesen (CIB), Immobilienmakler (FIABCI), Kataster/Grundbuch (OICRF), Projektbewertung (ICEC), Wohnungsbau (IFHP)
- Fachleute und Repräsentanten in den 10 FIG-Kommissionen
- Internationale Projekte: Multi-Linguales Fach-Wörterbuch, Geschichte der Geodäsie, Stipendien für Entwicklungsländer
Die Mitglieder der FIG sind 79 Landesverbände (230.000 Geodäten), einige Instititionen sowie Einzelmitglieder. Sie arbeiten in 9 Kommissionen mit, die von Fachleuten der Verbände beschickt werden.
Von deren Ergebnissen sind u.a. einige Definitionen von allgemeiner Wichtigkeit - etwa jene über Geo- und Landinformationssysteme (LIS) der Kommission 3.
Siehe auch: Vermessung, Geodäsie, LIS, Ziviltechniker
Weblinks
http://www.fig.net/figtree/general/leaflet_german_2003.htm (FIG)
http://www.fig2004.gr (FIG 27th Working Week, Athen 2004)
http://www.fig2006.de (FIG-Kongress München 2006)
http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/einzel.asp?ID=688 (Kommissionen, LIS)
http://www.gfy.ku.dk/~iag/ (IAG, Internat.Association of Geodesy)
Kategorie:Geodäsie
Kategorie:Internationale Organisation
TeilsystemEin Teilsystem bezeichnet eine Erweiterung für Betriebssystemkerne. Mikrokernel-Architekturen verwenden diese für verschiedene Aufgaben, dabei ist es auch möglich mit einem Betriebssystem verschiedene Binärformate auszuführen. So kann zum Beispiel das Betriebssystem Microsoft Windows Formate wie DOS, Win16 und Win32 verarbeiten. Bei monolithischen Architekturen, wie bei Linux, kommen Teilsysteme eher selten zum Einsatz. Ein bekanntes Teilsystem für Linux sind die SELinux-Sicherheitserweiterungen von der NSA.
Kategorie:Betriebssystemtheorie
Information
Information (von lateinisch: informare 'bilden, durch Unterweisung Gestalt geben') ist ein potenziell oder tatsächlich vorhandenes nutzbares oder genutztes Muster von Materie und/oder Energieformen, das für einen Betrachter innerhalb eines bestimmten Kontextes relevant ist. Wesentlich für die Information ist die Wiedererkennbarkeit sowie der Neuigkeitsgehalt. Das verwendete Muster verändert den Zustand eines Betrachters – im menschlichen Zusammenhang insbesondere dessen Wissen.
Formaler ist Information die Beseitigung von Unbestimmtheit.
Charakteristika des Informationsbegriffes
Information ist heute ein sehr weitläufig verwendeter und daher auch sehr schwer abzugrenzender Begriff. Verschiedene Wissenschaften betrachten die Information als ihr Arbeitsgebiet, namentlich die Informatik, die Informationstheorie und die Informationswissenschaft, die Nachrichtentechnik, die Informationsökonomik und die Semiotik.
Erst in jüngster Zeit gibt es Bestrebungen, die einzelnen Ansätze zu verbinden und zu einem allgemein gültigen Informationsbegriff zu kommen. Entsprechende Literatur findet sich derzeit meist unter dem Stichwort Philosophie (etwa im Bereich Erkenntnistheorie) in den Regalen. Von einer vereinheitlichten, allgemein akzeptierten Theorie der Information kann vorläufig noch nicht gesprochen werden.
Im allgemeinen Sprachgebrauch sowie in einigen Wissenschaften (Semiotik, Informationswissenschaften) wird "Information" mit "Bedeutung" oder "übertragenem Wissen" gleichgesetzt. Eine eingeschränktere Sichtweise des Begriffes, die heute von großer praktischer Bedeutung ist (Computertechnik), stammt aus der Nachrichtentechnik. Die wegweisende Theorie dort ist diejenige von Claude Shannon. Er betrachtet die statistischen Aspekte der Zeichen in einem Code der Information repräsentiert. Die Bedeutung der Information geht bei Shannon nur implizit in den Wahrscheinlichkeiten der verwendeten Zeichen ein, die letztlich nur unter Zuhilfenahme eines Menschen bestimmt werden können, da nur der Mensch in der Lage ist die Bedeutung eines Codes bewusst zu erfassen und dabei sinnvollen von nicht sinnvollem Code unterscheiden kann. Das unmittelbare Ziel seiner Überlegungen ist die optimale Übertragung von Information in einem Nachrichtenkanal (Telefonie, Funk).
Der Begriff Information und andere Begriffe aus der Informationstheorie werden oftmals im alltäglichen Sprachgebrauch und auch in den Naturwissenschaften in einer metaphorischen Weise benutzt. Eine direkte Übernahme des Begriffes Information in naturwissenschaftlichen Theorien, so wie er in den Ingenieurswissenschaften benutzt wird, ist aber i.a. nicht zulässig. Grund hierfür ist, dass die Ingenieurwissenschaften letztlich auf den Menschen ausgerichtet sind und deswegen der Mensch als Benutzer oder Erzeuger künstlicher Systeme selbst Teil der Betrachtungen sein kann, womit die verwendeten Begriffe oftmals eine zielgerichtete und auf menschliches Bewusstsein ausgerichtete, teleologische Komponente enthalten. Demgegenüber ist es Ziel der Naturwissenschaften, die Natur möglichst unabhängig vom Menschen zu beschreiben. Somit müssen bei Übernahme informationstheoretischer Begriffe diese erst in einer von teleologischem Zusätzen 'befreiten' Version neu definiert werden. So wird beispielsweise unter dem Begriff "Genetischer Code" in der Genetik eine Menge von Regeln verstanden, welche rein physikalisch-chemische Prozesse beschreibt, durch welche DNA-Strukturen in Protein-Strukturen übertragen werden, und nicht eine Vereinbarung von bewussten Wesen über die Verwendung von Symbolen zum Austausch von Botschaften, wie der Begriff "Code" in der Informationstheorie meist verstanden wird. Der Verzicht auf solche teleologischen Begriffe in den Naturwissenschaften hat dabei nicht zum Ziel "teleologische Welterklärungen" von vornherein auszuschliessen, sondern dient dazu, Fehlschlüsse zu verhindern, bei denen nur scheinbar neue Erkenntnis aus einer naturwissenschaftlichen Theorie gewonnen wird, welche aber in Wirklichkeit durch inadäquaten Gebrauch der Begriffe vorher in die Theorie hineingelegt wurde. Insbesondere ist dies ist auch eine Methode, welcher sich einige Pseudowissenschaften teilweise bedienen. So warnte beispielsweise der Wissenschaftphilosoph Wolfgang Stegmüller vor einem Wiederaufleben des Neovitalismus durch unangemessenen Gebrauch informationtheoretischer Begriffe in der Biologie.
Es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass in Zukunft der naturwissenschaftliche Strukturbegriff und der Informationsbegriff aufeinander zurückgeführt werden können. So untersucht etwa die Neuroinformatik die Beziehung neuronaler Strukturen des Gehirns und dessen Fähigkeit, Information zu verarbeiten.
In diesem Artikel wird versucht, die verschiedenen Ebenen Statistik, Struktur und Bedeutung zu unterscheiden und auf die Bezüge zwischen diesen Ebenen einzugehen.
Struktur und Bedeutung
Eine Sichtweise geht vom Informationsträger aus. Die Frage, welche Struktur sich innerhalb dieses Trägers feststellen lässt, wird untersucht.
Ein anderer Ansatz bemüht sich zu verstehen, welche Bedeutung dem zukommt, was man dann (irgendwie) diesem Informationsträger entnommen hat.
Die erste Sichtweise hat ihre Wurzeln in der Nachrichtentechnik, die zweite in der Kognitionswissenschaft, der Sprachwissenschaft oder allgemein in der Geisteswissenschaft. Eine nachrichtentechnisch erkennbare Struktur (beispielsweise Lichtimpulse, die in einer zeitlichen Reihenfolge auf einzelne Zellen in der Netzhaut treffen) muss in einem komplexen Dekodierungsprozess in eine Bedeutung übersetzt werden.
Wo hier die reine Strukturinformation aufhört und beginnt, eine Bedeutungsinformation zu werden, wo also in diesem Dekodierungsprozess die Grenze zum Bewusstsein zu ziehen ist, ist eine der spannenden Fragen der Informations- und Kognitionswissenschaften.
Aus diesen Betrachtungen ergeben sich vier Ebenen, unter denen der Begriff der Information heute allgemein betrachtet wird. Diese sind
#Codierung
#Syntax
#Semantik
#Pragmatik
Diese Ebenen steigern sich im Hinblick auf den Bedeutungsgehalt der Information. Sie spiegeln dabei auch die oben erwähnten theoretischen Angriffspunkte wider, wobei die Codierungs-Ebene der Sichtweise der Nachrichtentechnik nahekommt, die Syntaxebene die Sichtweise der Linguistik oder die der Theorie der formalen Sprachen wiedergibt, die semantische Ebene Ansätze aus der Semiotik oder Semantik integriert, und die Pragmatik eher auf Konzepte der Kognitionswissenschaften zurückgreift.
Die vier Ebenen sollen an der Zeichenfolge "ES IST WARM" erläutert werden:
Code-Ebene
Die Zeichenfolge "ES IST WARM" ist zu kurz für eine statistische Betrachtung. Bei längeren Texten wird aber klar, dass nicht alle Elemente der Zeichenfolge (Buchstaben) gleich häufig vorkommen. Gewisse Buchstaben wie zum Beispiel die Buchstaben e und t - in unserem Beispiel aber s - sind häufiger als andere. Diese Tatsache kann bei der Informationsübertragung genutzt werden um Übertragungszeit zu sparen. Als Beispiel seien die Huffman-Codes erwähnt. Sie stellen ein Verfahren dar, mit dem Information effizient übermittelt und gespeichert werden kann. Viele weitere Verfahren existieren.
Auf dieser Ebene sind auch Fragen nach der Wahl von optimalen Codes für einen bestimmten Zweck interessant (Chiffrierung, ASCII-Code, Unicode, Brailleschrift, Flaggenalphabet, Genetischer Code, ...)
Syntaktische Ebene der Information
Auf der syntaktischen Ebene wird Information nur als Struktur gesehen, die es zu übermitteln gilt. Der Inhalt der Information ist hierbei im Wesentlichen uninteressant. Beispielsweise könnte das Problem darin bestehen, das Bild einer Kamera auf einen Monitor zu übertragen. Das Übertragungssystem interessiert sich dabei beispielsweise nicht dafür, ob es das Bild überhaupt wert ist, übertragen zu werden (Einbrecher macht sich am Fenster zu schaffen) oder nicht (Katze läuft am Fenstersims entlang), oder ob überhaupt etwas zu erkennen ist (auch das Bild einer komplett unscharf eingestellten Kamera wird vollständig übertragen, obwohl es da eigentlich nichts Erkennbares zu sehen gibt). Der Informationsgehalt ist dabei ein Maß für die maximale Effizienz, mit der die Information verlustfrei übertragen werden kann.
Unterscheidbarkeit und Informationsgehalt
Grundprinzip der syntaktischen Information ist die Unterscheidbarkeit: Information enthält, was unterschieden werden kann. Eine Unterscheidung setzt jedoch mindestens zwei unterschiedliche Möglichkeiten voraus.
Gibt es genau zwei Möglichkeiten, so lässt sich die Unterscheidung mit einer einzigen Ja/Nein-Frage klären. Beispiel: Angenommen, auf einer Speisekarte gibt es nur zwei Gerichte, Schnitzel und Spaghetti. Wir wissen, eines der beiden Gerichte hat der Gast bestellt. Um herauszufinden, welches er bestellt hat, braucht man ihm nur eine einzige Frage zu stellen: "Haben Sie Schnitzel bestellt?" Lautet die Antwort "Ja", so hat er ein Schnitzel bestellt, lautet die Antwort "Nein", so hat er Spaghetti bestellt.
Sind hingegen mehr als zwei Möglichkeiten vorhanden, so kann man dennoch mittels Ja-Nein-Fragen herausfinden, welche Alternative zutrifft. Eine einfache Möglichkeit wäre, einfach der Reihenfolge nach alle Gerichte abzufragen. Jedoch ist das eine recht ineffiziente Methode: Wenn der Gast noch keine Bestellung aufgegeben hat, braucht man sehr viele Fragen, um es herauszufinden. Effizienter ist es, wenn man beispielsweise erst fragt: "Haben Sie bereits bestellt?", um dann konkreter zu werden, "War es ein Gericht mit Fleisch?", "War es Schweinefleisch?", so dass schließlich nur noch wenige Alternativen übrig bleiben ("War es Schweineschnitzel?", "Schweinebraten?", "Schweinshaxe?"). Die Reihenfolge der Fragen spiegelt die Wertigkeit der Bits in einer derartig kodierten Nachricht wieder.
Der Informationsgehalt einer Nachricht entspricht der Anzahl der Ja-Nein-Fragen, die man bei einer idealen Fragestrategie braucht, um sie zu rekonstruieren.
Auch die Wahrscheinlichkeiten spielen bei einer optimalen Fragestrategie eine Rolle: Wenn man beispielsweise weiß, dass die Hälfte aller Gäste Schweineschnitzel bestellt, so ist es sicher sinnvoll, erst einmal nach Schweineschnitzel zu fragen, bevor man den Rest der Karte durchgeht.
Interessant ist hierbei, dass zwar vordergründig keinerlei semantische oder pragmatische Informationen verwendet werden, diese jedoch implizit in Form der Wahrscheinlichkeit eingehen. Beispielsweise ist die Tatsache, dass 50 Prozent der Gäste Schweineschnitzel bestellen, nicht aus der Speisekarte zu erkennen; es ist eine pragmatische Information. Und dass man normalerweise nicht nach der Bestellung von "Wir wünschen Ihnen einen guten Appetit" fragt, folgt aus der semantischen Information, dass dies keine Speise ist, und es daher höchst unwahrscheinlich ist, dass jemand dies bestellt.
Siehe auch: Informationstheorie
Binarisierung und die Wahrscheinlichkeit von Zeichen
Die Zeichenfolge "ES IST WARM" enthält nur Großbuchstaben.
Wenn wir einmal nur davon ausgehen, dass wir nur Großbuchstaben zur Verfügung hätten (also 27 Buchstaben einschließlich Leerzeichen), so können wir an jeder der elf Stellen der obigen Nachricht eines der 27 Zeichen setzen. Jede Stelle der Nachricht hat also 27 mögliche "Zustände". Der Code, den wir hier verwenden, hat also 27 Stellen.
Von großer technischer Bedeutung ist aber der Binärcode. Jeder Code wird durch eine Folge von Bits dargestellt. Ein Bit unterscheidet nur zwischen zwei möglichen Zuständen, die man durch eins und null darstellt. Damit wir 27 verschiedene Zustände darstellen können, benötigen wir mehrere Bits - in diesem Fall genau fünf. Damit kann man 2 hoch 5 = 32 Zustände unterscheiden.
Ein naheliegender, möglicher Binärcode sieht wie folgt aus:
A 00001
B 00010
C 00011
D 00100
E 00101
.. .....
11100 (Leerzeichen)
Unsere Nachricht hieße dann "00101 10011 11100 01001 10011 10100 11100 ... 01101".
Nun ist die obige Codierung der Buchstaben in fünf Ja/Nein-Entscheidungen nicht die allein gültige. Im Rahmen der klassischen Informationstheorie wird nämlich die Informationssequenz aus statistischer Sicht betrachtet.
So kann berücksichtigt werden, wie häufig ein bestimmtes Zeichen des Zeichenvorrats verwendet wird, mit anderen Worten, wie wahrscheinlich sein Auftreten ist. So ist beispielsweise der Buchstabe "E" im Deutschen häufiger als der Buchstabe "Y".
Berücksichtigt man diese Auftretenswahrscheinlichkeit der Zeichen im Zeichenvorrat, so kann man die Anzahl der benötigten Ja/Nein-Entscheidungen, die zum Erkennen eines Zeichens notwendig sind, je nach Zeichen unterschiedlich groß machen. Ein solche Codierung nennt man auch Entropiekodierung. Damit benötigt man, um ein häufig auftretendes Zeichen zu codieren, weniger Bits, als für ein selten auftretendes Zeichen. Ein Zeichen hat also einen um so höheren Informationsgehalt (benötigt zur Erkennung eine höhere Anzahl an 'atomaren' Entscheidungseinheiten, an Bits), je seltener es auftritt.
Siehe auch: Entropie (Informationstheorie)
Semantische Ebene der Information
Strukturierte, syntaktische Informationen werden erst verwertbar, indem sie
gelesen und interpretiert werden. Das heißt, zur Strukturebene muss die Bedeutungsebene hinzukommen. Dazu muss ein bestimmtes Bezugssystem angelegt werden, um die Strukturen in eine Bedeutung überführen zu können.
Dieses Bezugssystem bezeichnet man als Code. Im obigen Beispiel muss man also "wissen", was warm bedeutet.
Jedoch ist die Überführung von Syntax in Semantik selten so direkt; in der Regel wird die Information über sehr viele unterschiedliche Codes immer höherer semantischer Ebene verarbeitet: Dabei wird auf den unterschiedlichen semantischen Ebenen wiederum Informationsverarbeitung auf strukturell-syntaktischer Ebene geleistet: Die Lichtimpulse, die gerade auf Ihre Netzhaut treffen, werden dort von Nervenzellen registriert (Bedeutung für die Nervenzelle), an das Gehirn weitergeleitet, in einen räumlichen Zusammenhang gebracht, als Buchstaben erkannt, zu Worten zusammengefügt.
Während dieser ganzen Zeit werden Nervenimpulse (also Strukturinformationen) von einer Gehirnzelle zur nächsten 'geschossen', bis sich auf diese Weise in ihrem Bewusstsein die durch Worte nur unzureichend wiedergebbaren Begriffe für "warm", "jetzt", und "hier" zu formen beginnen, die dann im Zusammenhang eine Bedeutung haben: Sie wissen jetzt, dass es bei diesen Worten um die Feststellung geht, dass es warm (und nicht etwa kalt) ist.
Zusammengefasst:
- Strukturinformation wird in einem Dekodierungsprozess in Semantik (Bedeutung) überführt.
- Dabei wird Strukturinformation stufenweise über Codes in andere Strukturinformation überführt, wobei sich auf den unterschiedlichen semantischen Stufen jeweils Bedeutung für das verarbeitende System entwickelt.
Siehe auch: Kodierung, Kommunikation (Informationstheorie)
Pragmatische Ebene der Information
Diese kommt dem umgangssprachlichen Informationsbegriff am nächsten.
Die Aussage, dass es warm ist (die wir nun semantisch richtig interpretiert haben; wir wissen, was diese Botschaft uns sagen will), hat echten Informationscharakter, wenn wir uns mittags um zwölf nach einer durchzechten Nacht noch halb schlaftrunken überlegen, was wir anziehen sollen, und uns die Freundin mit den Worten "es ist warm" davon abhält, in den Rollkragenpullover zu schlüpfen.
Der pragmatische Informationsgehalt der - semantisch exakt gleichen - Aussage ist aber gleich null, wenn wir bereits im T-Shirt auf dem Balkon sitzen und schwitzen. Diese Information bietet uns nichts neues. Smalltalk ist eine Art des Informationsaustausches, bei dem die offensichtlich über die Sprache ausgetauschten semantischen Informationen so gut wie keine pragmatische Information darstellen - wichtig sind hier die Körpersignale, deren Semantik (Freundlichkeit, Abneigung) wir erkennen und pragmatisch (mag er/sie mich?) verwerten können.
In diesem pragmatischen Sinne ist wesentliches Kriterium von Information, dass sie das Subjekt, das die Information aufnimmt, verändert, was konkret bedeutet, dass sich die Information, die potentiell dem Subjekt entnommen werden kann, verändert.
Zusammengefasst:
- Information führt zu einem Gewinn an Wissen.
- Information ermöglicht die Verringerung von Ungewissheit.
- Information ist übertragbar; in Form von Daten bzw. Signalen
- Information ist ein Ereignis, das den Zustand des Empfängers bzw. Systems verändert.
Siehe auch: Pragmatik
Bezüge zwischen den Ebenen
Wenn man das Phänomen Information betrachtet, sind die vier Ebenen im Zusammenhang zu betrachten. Damit Information stattfindet, sind Vereinbarungen auf allen vier Ebenen notwendig.
Auch stellt die semantische Verarbeitung (beispielsweise das Zusammenfassen von Buchstaben zu Wörtern) wiederum syntaktische Information (nämlich eine Abfolge von Wort-Symbolen) her. Letztlich definiert sich auch die pragmatische Ebene nicht zuletzt dadurch, dass sie selbst neue Information syntaktischer Natur schaffen muss (sonst hätte die Information keine Wirkung entfaltet).
Aufgrund des engen Zusammenspiels zwischen semantischen Dekodierungsprozess und Wirkentfaltung in der Pragmatik, die beide wiederum syntaktische Informationen als End- und Zwischenprodukte generieren, werden manchmal diese beiden Ebenen auch zur Semantopragmatik verschmolzen.
Das Verständnis der syntaktischen Ebene war lange Zeit gekennzeichnet durch das Sender-Empfänger-Modell: Ein Sender will eine Information dem Empfänger mitteilen. Dazu codiert er seine Information nach bestimmten Prinzipien (beispielsweise als Abfolge von Nullen und Einsen nach dem oben erwähnten Prinzip) in einen Informationsträger, der Empfänger wertet diesen Informationsträger aus, denn auch er kennt den Code, und erhält dadurch die Information (siehe auch: Kommunikation).
Nicht immer ist jedoch ein menschlicher Sender vorhanden, der uns etwas mitteilen will. Ein typisches Beispiel ist die Messung: Dem physikalischen System ist es, bildlich gesprochen, völlig egal, was Menschen von ihm denken.
Das Ziel der Messung ist eine Informationsübertragung vom gemessenen System zu dem, der die Messung durchführt (man misst, um etwas über das gemessene System zu erfahren).
Ein Beispiel ist die Geschwindigkeitsmessung per Radarfalle: Das Auto hat keine Intention, seine Geschwindigkeit zu verraten (und der Autofahrer meist auch nicht). Dennoch gewinnt der Polizist durch die Messung Information über die Geschwindigkeit. Für die Gewinnung der Information wird ein physikalisches Gesetz genutzt, der (Dopplereffekt), das von einem Ingenieur aufgegriffen wurde um das Gerät zu konstruieren. Die Polizei setzt das Gerät ein und veranlasst somit, dass Information erzeugt wird. Die unmittelbare Erzeugung von Information hingegen wird damit an einen Apparat delegiert.
Zusammengefasst:
- Damit Information für den Menschen erkennbar wird, muss Materie oder Energie eine Struktur aufweisen.
- Syntaktisch entspricht Information der Auftretenswahrscheinlichkeit eines bestimmten Symbols innerhalb eines definierten Dekodierungsschemas
- Information ist im Kommunikationsmodell eine räumliche oder zeitliche Folge physikalischer Signale, die mit bestimmten Wahrscheinlichkeiten oder Häufigkeiten auftreten.
- Der Informationsgehalt einer Nachricht ergibt sich aus der Anzahl der ja/nein-Möglichkeiten, für die in der Nachricht einer der Werte festgelegt ist.
Siehe auch: Informationsübertragung (Physik)
Informationstransport, Entstehung und Vernichtung
Interessant ist es, dass Information, die an Materie als Informationsträger gebunden ist, auf bzw. durch Elektromagnetische Wellen übertragen werden kann.
Diese Information kann, da masselos, dann im Prinzip mit Lichtgeschwindigkeit transportiert werden. Schließlich kann die Information wieder zurück an Materiestrukturen gebunden werden.
Ein Beispiel für so einen Übertragungsprozess ist das Telefax.
Dabei wird die Information eines bestimmten Schriftstückes mit Lichtgeschwindigkeit über große Entfernungen transportiert und am Ziel auf ein zweites Schriftstück mit exakt demselben Informationsinhalt übertragen.
Allgemeiner: Um Informationen zu transportieren ist ein Informationsträger nötig.
Kann Information ohne Verlust weitergegeben werden? Beim Kopieren von Software ist dies der Fall, weil technische Mechanismen (Redundante Codes / Prüfsummen) dafür sorgen. Information kann nicht generell weitergegeben werden, ohne dadurch weniger zu werden. Das Ausmass des Verlustes hängt von den physikalischen Randbedingungen ab. Gemäss Shannon kann bei einer Übertragung nicht mehr Information aus einem Kanal entnommen werden als auf der Senderseite hineingegeben wird. Beim Weitergeben oder Kopieren von Information wird sie aber an sich nicht verdoppelt, sondern sie liegt dann nur redundant vor.
In einem thermodynamisch als geschlossen anzusehenden System wird Information letztlich vernicht, spätestens beim "Hitzetod" des Universums. In einem thermodynamisch offenen System kann Information weitergegeben werden, informationstragende Strukturen können sogar spontan entstehen. Beispiele sind eine Vielzahl von theoretisch und experimentell untersuchten dissipativen Strukturen. Besonders Spin-Syteme (Spin=Drehimpuls atomare und subatomarer Teilchen), insbesondere die sogenannten Ising-Gläser, sind sehr oft untersucht worden, nicht zuletzt wegen ihrer Relevanz für die Theorie neuronaler Netze. Viele Experimente zeigen, dass in Ising-Gläsern spontan Strukturen entstehen können, die wegen der gequantelten Natur des Spins sogar schon als in digitalisierte Form vorliegende Information interpretiert werden können, welche z.B. die Entstehungbedingungen der Struktur in codierter Form enthält.
Digitale Information
Digitale Information entsteht durch Digitalisierung beliebiger Information. Das Ergebnis sind Daten.
Obwohl für die Messung von digitalen Informationsmengen, für Informationsströme und für die Informationsspeicherung das Bit und das Byte als Basiseinheiten vorliegen, wird die Informationsmenge immer noch gerne an Hand des jeweiligen Informationsträgers quantifiziert.
So kann man die digitale Informationsmenge, die in einem Buch steht, leicht und anschaulich an der Seitenzahl oder an der Zahl der Wörter ablesen.
Siehe auch: Dualsystem, Informationstheorie, Künstliche Intelligenz, Symbolismus
Definition der Information in verschiedenen Fachrichtungen
Zum Abschluss sollen hier die einzelnen Fach- und Forschungsrichtungen zu Wort kommen, die je ihr eigenes Verständnis der Information haben. Deutlich wird dabei der jeweilige Ansatz auf den unterschiedlichen, oben geschilderten Ebenen zwischen der reinen Syntax bis zur Pragmatik, teilweise auch mit der besonderen Betonung des Transportcharakters von Information.
Semiotik
Die Semiotik versteht unter Informationen zweckorientierte Daten, die das Wissen erweitern. In älterer Literatur sind sie oft noch als zweckorientiertes Wissen definiert.
Informationswissenschaft
Die Informationswissenschaft verwendet den Begriff der Information ähnlich zum semiotischen Ansatz. Für sie sind die Begriffe Wissen und Information von zentraler Bedeutung. Information ist dabei Wissenstransfer beziehungsweise "Wissen in Aktion". Information entsteht in diesem Sinne immer nur punktuell, wenn ein Mensch zur Problemlösung Wissen (eine bestimmte Wissenseinheit) benötigt.
Diese Wissenseinheit geht als Information aus einem Wissensvorrat in einen anderen über, beispielsweise aus einer Datenbank in den Wissensvorrat eines Menschen. Wissen wird intern repräsentiert, Information wird - zum besseren Verständnis für den Informationssuchenden - präsentiert. (Wissensrepräsentation - Informationspräsentation).
Siehe auch: Informationsmanagement
Informationstheorie
Die Informationstheorie betrachtet Information als das Gegenteil der Informationsentropie. Betrachtet wird vor allem der Informationsgehalt einzelner Nachrichten, der nach Claude Shannon durch die statistische Signifikanz einzelner Symbole definiert ist.
Ein ähnlicher Ansatz ist der Entropie-Begriff in der Physik, der in der Thermodynamik und der statisischen Mechanik verwendet wird. In der statistische Mechanik wird er als Begriff für die Ordnung eines Systems interpretiert, was hier aber eine reine Aussage über die Struktur des Systems ist.
Information als Wirtschaftsgut
Information kann als wirtschaftliches Gut angesehen werden, da Information im Unternehmen durch Einsatz anderer Produktionsfaktoren (Menschen, Computer, Software, Kommunikation, etc.) produziert, oder von außen angekauft werden kann. Information hat somit einen Wert, der handelbar ist. Der Wert ergibt sich aus dem Nutzen der Information und den Kosten zur Produktion, Bereitstellung und Weiterleitung. Problematisch hierbei ist, dass der potenzielle Käufer den Wert der Information nicht immer im voraus kennt und sie teilweise erst nachdem er sie erworben hat, bewerten kann. Bereits der angestrebte Handel mit Information ist dabei mit dem Problem asymmetrischer Information behaftet.
Weiterhin kann man Information auch als Produktionsfaktor verstehen. Information wird somit nicht nur konsumptiv genutzt, sondern kann auch produktiv verwendet werden.
Dokumentations- und Ordnungslehre
W. Gaus schreibt in seinem Werk Dokumentations- und Ordnungslehre (Gaus, W. [1995],, Berlin Heidelberg 1995) dass Information unter verschiedenen Aspekten betrachtet werden kann
# Struktur = structure approach
# Erkenntnis = knowledge approach
# Signal = signal approach
# Nachricht = message approach
# verstandene Nachricht = meaning approach
# Wissensvermehrung = effect approach
# Vorgang = process approach
Information als Veränderung
Nach den Arbeiten des Berliner Informatikers Peter Rüdiger:
"Information ist eine Veränderung konkreter Quantität und Dauer."
Das ist eine Definition, die viele Aspekte der komplizierteren Begriffsbildungen einschliesst und in ihrer Einfachheit unmittelbar anwendbar ist.
Verwandte Themenkomplexe
Der Begriff der Information ist eng verknüpft mit Fragestellungen im Themenkomplex "Wissen". Dazu gehört insbesondere das Problem der Definition von Komplexität, die sich über die algorithmische Tiefe eines informationsverarbeitenden Prozesses beschreiben lässt. Weiterhin zählen hierzu Betrachtungen über den Unterschied zwischen Zufall und Ordnung sowie der Begriff der Unterscheidbarkeit und der Relevanz.
In der Algorithmische Informationstheorie wurde ein Mass zum Bestimmen der Komplexität von Strukturen, z.b. im speziellen der Komplexität von Zeichenketten, entwickelt. Dies kann, unter gewissen Voraussetzungen, auch als Mass für die Information angewendet werden, das in einigen Aspekten Vorteile gegenüber dem von Shannon hat.
Ebenfalls wichtig ist in diesem Zusammenhang der Begriff der Kommunikation, das diese den Informationsbegriff voraussetzt. Andersherum ist es auch so, das häufig argumentiert wird, dass Kommunizierbarkeit eine wesentliche Eigenschaft von Information sei.
Weiterführende Angaben
Siehe auch
Literatur
- Martin Werner, Otto Mildenberger 'Information und Codierung' Vieweg, ISBN 3528039515
- Herbert Klimant, Rudi Piotraschke, Dagmar Schönfeld, 'Informations- und Kodierungstheorie', Teubner, ISBN 3519230038
- Nørretranders, Tor: Spüre die Welt, Rowohlt, 1994; ISBN 3-4980-4637-3; eine verständliche Einführung in die Welt der Information, der Entropie und des Bewußtseins
- Lyre, Holger: Informationstheorie, Wilhelm Fink Verlag, München 2002; ISBN 3-7705-3446-8, Einführung in die Informationstheorie mit Ausblick auf die aktuellen Forschungen Lyres zur Quantentheorie der Information. Kenntnisse der Quantenphysik werden jedoch vorausgesetzt.
- Werner Gitt: Am Anfang war die Information, 3., übrarb. und erw. Aufl., Holzgerlingen : Hänssler, 2002, ISBN 3-7751-3702-5, Behandelt die Frage der Herkunft des Lebens aus der Sicht eines kreationistischen Informatikers.
Weblinks
- http://www.madeasy.de/1/definfo.htm - diente als Quelle für die unteren Abschnitte dieses Artikels
- http://www.idemployee.id.tue.nl/g.w.m.rauterberg/publications/INFORM89paper.pdf
Kategorie:Informatik
Kategorie:Theoretische Informatik
Kategorie:Wissen
ja:情報
ko:정보
simple:Information
Betriebliches InformationssystemEin betriebliches Informationssystem ist ein Informationssystem, dessen vorrangige Rolle es ist, den betrieblichen Funktionen Daten effizient zur Verfügung zu stellen.
Es gibt unterschiedliche Ansätze, ein betriebliches Informationssystem zu schaffen:
Funktionsorientierte Vorgehensweise
effizient
Bei der funktionsorientierten Realisierung eines betrieblichen Informationssystems werden zunächst die betrieblichen Funktionen (z. B. Einkauf) betrachtet. Zu jeder Funktion werden nun Datenstrukturen bestimmt, die sich in getrennten Datenbeständen widerspiegeln.
Da die Daten für alle unterschiedlichen Funktionen gesondert gespeichert werden müssen, ist die Konsequenz einer solchen Realisierung Redundanz. Dies führt zudem zu Schwierigkeiten bei der Integritätssicherung. Die funktionsübergreifende Auswertung der Daten wird erschwert. Aufwändige Aktualisierungen müssen den Abgleich der Daten sicherstellen.
Datenorientierte Vorgehensweise
Integritätssicherung
Bei der datenorientierten Realisierung eines betrieblichen Informationssystems hingegen werden zunächst funktionsunabhängig die Daten betrachtet, die für die betrachteten betrieblichen Funktionen relevant sind. Es wird somit ein globales konzeptionelles Datenmodell angezielt, das sich in einer gemeinsamen Datenbasis widerspiegelt.
ES sind natürlich auch weitere Modelle die für die bessere verständniss der Informationssysteme dienen.
Auf diese Weise wird eine Redundanz vermieden, die Integritätssicherung ist erleichtert, die Systemstabilität erhöht.
Die Verwaltung der Datenbasis übernimmt ein Datenbankverwaltungssystem (DBVS).
Die datenorientierte Vorgehensweise lässt sich konkret in folgende Schritte einteilen:
# Der relevante Problemausschnitt (z. B. Einkauf, Buchhaltung) wird definiert. Relevante Daten des Problemausschnitts müssen bestimmt werden.
# Fachkonzept: Das logische Datenmodell wird definiert, indem die Daten strukturiert werden. Die Darstellung erfolgt beispielsweise durch ein Entity-Relationship-Modell.
# DV-Konzept: Das logische Datenmodell wird in ein Datenbankmodell umgesetzt, indem die Begriffswelt des Fachkonzeptes auf den DV-Bereich übertragen wird.
# Implementierung: Das Datenbankmodell wird in die Sprache eines Datenbanksystems umgesetzt. Erst hier erfolgt eine physische Realisierung unter Berücksichtigung der vorhandenen Möglichkeiten. Häufig wird hierbei SQL eingesetzt.
Bestandteile
Bei betrieblichen Informationssystemen lassen sich mehrere Unterkategorien unterscheiden. Häufig wird die folgende Aufteilung gewählt.
- Administrations- und Dispositionssysteme (Systeme der operativen Anwendung)
- Führungssysteme (Systeme zur Entscheidungs- und Planungsunterstützung)
- Querschnittssysteme (Bereichsübergreifende Hilfssysteme, z. B. zur Kommunikation, Office-Programme)
Kategorie:Wirtschaftsinformatik
Kategorie:Informationssystem
Personenbezogene InformationssystemeInformationssysteme sind personenbezogen, wenn ihre Basisdaten bzw. die Suchkriterien hauptsächlich nach Merkmalen von Personen organisiert sind.
Im Gegensatz zu Raumbezogenen Infosystemen (GIS,LIS), die meist mit zwei- bis 3-dimensionalen Koordinaten arbeiten, sind auf Personen bezogene Systeme mehrdiemsional. Wichtige Merkmale sind:
- Zu- und Vorname
- Alter, Geschlecht
- Beruf, Schulbildung, Grundbesitz
- Familienstand, evt. Gesundheitsdaten
- Adresse, Telefon, Arbeitsplatz (Übergang zu GIS und LIS)
- weitere Details persönlich (Größe, Augen- und Haarfarbe ...)
- weitere Details wirtschaftlich (Kunden-Eigenschaften, Mitgliedschaften)
Weitere InfoSysteme können zeitbezogen sein, Gesetz- oder Vertrags-Sammlungen darstellen (siehe z.B. Grundbuch oder Immobilienmakler), für Wirtschaft, Verwaltung relevant sein usw.
Siehe auch: Datenschutz, Personal, Raumbezug eines LIS
Kategorie:Datenschutz
Kategorie:Dokumentation
Kategorie:Informationssystem
LandinformationssystemEin Landinformationssystem (LIS) ist ein informationstechnisches Werkzeug, mit dem man die in ihm enthaltenen großmaßstäbigen Geodaten erfassen, verwalten, visualisieren, manipulieren und ausgeben kann.
Ein LIS vereint demnach eine Datenbank und die zur Bearbeitung und Darstellung dieser Daten nützlichen Methoden. Zusammen mit GIS und anderen Informationssystemen zählt es zu den Raumbezogenen Informationssystemen (RIS). Zu Datenbestand und Details der Methodik:
- Ein LIS enthält vornehmlich Primärdaten (aus direkten Datenquellen) und erweitert die Nutzungsmöglichkeiten bisheriger Pläne zu digitalen, teilweise sogar on-line Plänen;
- ein GIS enthält überwiegend Sekundärdaten - aggregiert, generalisiert, interpretiert ... d.h. kleinmaßstäbiger als LIS. Es entspricht einer digitalen Landkarte.
- Zu den speziellen Möglichkeiten beider Info-Systeme (Visualisierung und Darstellungsweisen, spezielle Abfragen, Verschneidungen etc.) siehe GIS.
Definition von Landinformationssystem nach der Fédération Internationale des Géomètres (FIG):
Ein LIS ist ein Instrument zur Entscheidungsfindung in Recht, Verwaltung und Wirtschaft sowie ein Hilfsmittel für Planung und Entwicklung. Es besteht
- einerseits aus einer Datensammlung (Datenbank), welche auf Grund und Boden bezogene Daten einer bestimmten Region enthält,
- andererseits aus Verfahren und Methoden für die systematische Erfassung, Aktualisierung, Verarbeitung und Umsetzung dieser Daten.
- Die Grundlage eines LIS bildet ein einheitliches, räumliches Bezugssystem für die gespeicherten Daten, welches auch eine Verknüpfung der im System gespeicherten Daten mit anderen bodenbezogenen Daten erleichtert.
LIS werden von den Vermessungsämtern aufgebaut und geführt, wobei sie sich in erster Linie auf die vermessungstechnische Abbildung der Erdoberfläche in der Form von digitalen Karten und Eigentumsnachweisen beziehen.
Um 1990 war die Datenerfassung und Software-Entwicklung weit genug fortgeschritten, dass fast alle deutschen Bundesländer und große Städte die Basisdaten in LIS organisiert hatten
siehe "Geoinformationsbörse" / GeoLIS-2, Geowiss.Mitt. TU Wien, Band 37).
Inzwischen hat auch der Großteil der Kommunen seine Daten in LIS eingebracht und verarbeitet damit u.a. Pläne für Gebäude, Kanal, Wasser, Stromleitungen - oder idealerweise den gesamten digitalen Stadtplan samt Leitungskataster.
Weitere Bedeutungen von "LIS"
- LIS in SAP: Logistikinformationssystem
- Laborinformationsystem (z. B. LIMS)
Kategorie:Kartografie
Kategorie:Dokumentation
Kategorie:Geoinformatik
Kategorie:Informationssystem
GrundbuchEin Grundbuch ist ein amtliches Verzeichnis von Grundstücken, das unter anderem Lage, Eigentumsverhältnisse und mit einem Grundstück verbundene Rechte verzeichnet.
Geschichte
Im Mittelalter wurden Grundstückserwerbungen oder Übereignungen einer Grundherrschaft in einem so genannten Traditionskodex aufgezeichnet.
Das Domesday Book war das große, unter Wilhelm, dem Eroberer für England entworfene Grundbuch, das die Verteilung des Grundbesitzes genau festhielt.
Siehe auch: Urbar
Deutschland
Der Begriff des Grundbuchs wird im Bürgerlichen Gesetzbuch (BGB) und in der Grundbuchordnung (GBO) nicht einheitlich verwandt. Nach [http://bundesrecht.juris.de/bundesrecht/gbo/__3.html § 3 GBO] erhält jedes Grundstück im Grundbuch eine besondere Stelle (Grundbuchblatt). Das Grundbuchblatt ist für das Grundstück als das Grundbuch im Sinne des Bürgerlichen Gesetzbuchs anzusehen. Die Amtsgerichte sind als Grundbuchämter für die in ihrem Bezirk liegenden Grundstücke zuständig. In Baden-Württemberg sind zum Teil die staatlichen Notariate und die größeren Gemeinden als Grundbuchämter zuständig.
Das Grundbuch enthält neben der Aufschrift ein Bestandsverzeichnis (Register), in dem Lage und Größe des Grundstücks entsprechend der Bezeichnung im Kataster (nach Gemarkung, Flur und Flurstück) vermerkt sind. Ferner werden in dem Register grundstücksgleiche Rechte wie z.B. das Wohnungseigentum oder das Erbbaurecht verzeichnet. Auch Gemeinderechte (z.B. ein Weiderecht auf einer Gemeindewiese) werden hier eingetragen. Ist das im Bestandsverzeichnis vorgetragene Grundstück in Bezug auf eine Grunddienstbarkeit das sogenannte "herrschende Grundstück", also das begünstigte, kann dies ebenfalls im Bestandverzeichnis vermerkt werden.
Dem Bestandsverzeichnis folgen drei Abteilungen.
- Die Erste Abteilung enthält die Eigentümer oder Erbbauberechtigten, ggf. unter Angabe der jeweiligen Anteile oder des Gemeinschaftsverhältnisses (beispielsweise "in Erbengemeinschaft" oder "als Gesellschafter bürgerlichen Rechtes"), und die Grundlagen der Eintragung.
- Die Zweite Abteilung verzeichnet alle Lasten und Beschränkungen, die nicht in der Dritten Abteilung einzutragen sind: Grunddienstbarkeiten und beschränkte persönliche Dienstbarkeiten, Auflassungsvormerkungen (für die Zeit zwischen Abschluss eines Kaufvertrages und dessen endgültigem Vollzug) und Verfügungsbeschränkungen (Insolvenz- und Testamentsvollstreckervermerke usw.)
- Die Dritte Abteilung enthält die Grundpfandrechte: Hypotheken (auch Zwangssicherungshypotheken, die beispielsweise die Finanzämter für Steuerschulden in einem verkürzten Verfahren eintragen lassen können), Grundschulden und (sehr selten) Rentenschulden.
Löschungen im Grundbuch bedeuten nicht, dass ein Eintrag entfernt wird, da jede Maßnahme, auch die erledigte, im Grundbuch lesbar bleiben muss. Er wird vielmehr gerötet, also rot unterstrichen und die Löschung als Vermerk eingetragen. Inzwischen sind sehr viele Grundbücher bereits auf ein elektronisches Verfahren umgestellt worden.
Eintragungen und Veränderungen im Grundbuch setzen einen Antrag und die Bewilligung des voreingetragenen Betroffenen voraus. So bedarf im Vollzug des Kaufs einer Immobilie die Eigentumsübertragung (vergleiche Auflassung) der Eintragung im Grundbuch. Hierzu ist neben der notariellen Urkunde, die die Auflassung bezeugt, zusätzlich eine Steuerunbedenklichkeitserklärung des Finanzamtes erforderlich.
Gegen falsche Eintragungen gibt es den Rechtsbehelf der Beschwerde, wenn eine Amtslöschung vorzunehmen oder ein Amtswiderspruch einzutragen ist. Ansonsten ist die Berichtigung nur mit dem Willen des Eingetragenen beziehungsweise durch Verpflichtungsklage gegen den Eingetragenen zu erreichen. Der dingliche Berichtigungsanspruch verjährt nicht.
Einsicht in das Grundbuch ist jedem gestattet, der ein berechtigtes Interesse darlegt. Ein elektronisch geführtes Grundbuch kann gegebenenfalls auch über das Internet eingesehen werden.
Besondere Bedeutung für den Grundstückskauf hat der öffentliche Glaube des Grundbuchs gem. [http://bundesrecht.juris.de/bundesrecht/bgb/__892.html § 892] BGB. Danach wird die Richtigkeit und Vollständigkeit des Grundbuchs zu Gunsten des gutgläubigen Erwerbers fingiert. Geschützt ist allerdings nur der rechtgeschäftliche Erwerb von Rechten durch Verkehrsgeschäft. Im Bestandsverzeichnis beschränkt sich der öffentliche Glaube auf die Informationen zu den Flurstücksbezeichnungen; die Angaben über Größe, Lage und Wirtschaftsart gehören nicht dazu. Diese Informationen werden dem amtlichen Verzeichnis, in der Regel dem Liegenschaftskataster, entnommen. Die Flurkarte wiederum, auf der der reale Nachweis der Grundstücksbezeichnungen und Grenzen erfolgt, hat als amtliche Karte des Katasteramts Anteil am öffentlichen Glauben des Grundbuchs.
Da im Text einer Grundbucheintragung meist auf Urkunden Bezug genommen wird, gehört immer auch die zugehörige Grundbuchakte, die Ausfertigungen der Grundlage der gültigen Eintragung enthält (Kaufvertrag, Grundschuldbestellungsurkunde) zum wesentlichen Grundbuchinhalt.
Siehe auch: Sachenrecht
Österreich
In Österreich ist das Grundbuch bei den Bezirksgerichten angesiedelt. Es wird im Wege der automationsunterstützten Datenverarbeitung geführt.
Das Hauptbuch, von dem es je Katastralgemeinde eines gibt, ist ein öffentliches Verzeichnis, in dem für alle Liegenschaften folgendes eingetragen ist:
- das so genannte Gutbestandsblatt auf dem Blatt A: Hier werden die Größe, Bebauung etc. eingetragen und auch die Dienstbarkeiten oder Servitute, die dieses Grundstück an anderen Grundstücken hat;
- die Eigentumsverhältnisse auf dem Blatt B: Hier sind die Eigentümer ersichtlich;
- das so genannte Lastenblatt auf dem Blatt C: Es sind hier die Servitute von anderen, die dieses Grundstück betreffen, eingetragen. Aber auch Belastungen wie Schulden, die grundbücherlich verbürgt, also verbüchert sind, sind hier eingetragen.
- Nicht mehr aktuelle Eintragungen befinden sich im Verzeichnis der gelöschten Eintragungen.
Die Urkunden, welche die Grundlage für die Eintragungen bildeten, werden in der Urkundensammlung aufbewahrt.
Jedermann darf darauf vertrauen, dass die Eintragungen richtig sind (Materielles Publizitätsprinzip).
Eine Abschrift oder ein Ausdruck, der eine bestimmte Liegenschaft betrifft, wird als Grundbuchsauszug bezeichnet.
Das Grundbuch ist öffentlich, das heißt, dass jedermann in das Grundbuch Einsicht nehmen und sich Auszüge erstellen lassen kann.
Außerdem gibt es noch separate Sondergrundbücher:
- Landtafeln für ehemalige adlige Güter
- Bergbücher
- Eisenbahnbücher
- Wasserbücher
Das Hauptbuch des österreichischen Grundbuches wird flächendeckend in digitaler Form geführt.
Weblinks
-
- [http://www.elektronische-register.de Übersicht der Bundesnotarkammer zur Einführung des Elektronischen Grundbuchs]
- [http://www.justiz.nrw.de/IndexSeite/online_verfahren/grundbuch/index.html Internet-Grundbucheinsicht in Nordrhein-Westfalen]
Kategorie:Sachenrecht
Kategorie:Freiwillige Gerichtsbarkeit
StatistikAls eine Statistik bezeichnet man:
# namengebend (v. lat.: status = Staat, Zustand; mit griechischer Endung) die (vergleichende) Staatsbeschreibung (eingeführt wurde der Begriff vom Göttinger Kameralisten Gottfried Achenwall um 1749);
# die heute als amtliche Statistik fortlebt;
# die aber auch unabhängig von der Namensgebung schon seit über 5000 Jahren als Bevölkerungsstatistik und Wirtschaftsstatistik existiert;
# davon verallgemeinernd quantitative Erhebungen aller Art, wie zum Beispiel für Markt- und Meinungsforschung (siehe Quantitative Methoden );
# deren Ergebnisse, deren Darstellung u.a. die deskriptive Statistik besorgt;
# die mathematische Statistik;
# gewisse Zufallsvariablen, z.B. eine »Teststatistik«;
# gewisse Modelle der statistischen Physik: Boltzmann-Statistik, Maxwell-Boltzmann-Verteilung, Fermi-Dirac-Statistik, Bose-Einstein-Statistik
Übersicht und Einteilung
Die Statistik ist die Zusammenfassung bestimmter Methoden um Massenerscheinungen zu quantifizieren und interpretieren.
Die Statistik wird in die folgenden drei Teilbereiche eingeteilt:
;deskriptive Statistik (beschreibende Statistik, empirische Statistik):mit der vorliegende Daten in geeigneter Weise beschrieben und zusammengefasst werden. Mit ihren Methoden verdichtet man quantitative Daten zu Tabellen, graphischen Darstellungen und Kennzahlen. Bei einigen Institutionen, z. B. bei der amtlichen Statistik, ist die Erstellung solcher Statistiken die Hauptaufgabe.
;induktive Statistik (schließende Statistik, mathematische Statistik):In der induktiven Statistik leitet man aus den Daten einer Stichprobe Eigenschaften einer Grundgesamtheit ab. Die Wahrscheinlichkeitstheorie liefert die Grundlagen für die erforderlichen Schätz- und Testverfahren.
;explorative Statistik (hypothesen-generierende Statistik, Data Mining): Methodisch eine Zwischenform der beiden vorgenannten Teilbereiche, bekommt als Anwendungsform jedoch zunehmend eine eigenständige Bedeutung. Mittels deskriptiver Verfahren und induktiver Test-Methoden werden mögliche Zusammenhänge (oder Unterschiede) zwischen Daten in vorhandenen Datenbeständen systematisch gesucht und zugleich in ihrer Stärke und Ergebnissicherheit zu bewerten versucht. Die so gefundenen Ergebnisse können als Hypothesen verstanden werden, die erst dann als statistisch abgesichert betrachtet werden können, nachdem sie von darauf aufbauenden, induktiven Testverfahren mit entsprechenden (prospektiven) Versuchsplanungen bestätigt wurden.
Induktive Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie werden unter dem Oberbegriff Stochastik zusammengefasst.
Schritte der Statistik
Die Schaffung und Datenanalyse empirischer Daten besteht im Idealfall aus folgenden Schritten:
# Versuchsplanung / Erhebungsvorbereitung (Erhebungskonzept, Fragebogenentwicklung, Stichprobenziehung),
# Datengewinnung / Erhebung (von Stichproben) / Nutzung von Betriebsdaten / Erhebung von Bestands- u. Ereignismassen,
# Datenaufbereitung (Datenprüfungen, Typisierungen / Merkmalszusammenfassungen),
# Auswertung (Tabellierung, Modellierung, Hoch- und Fehlerrechnung, Wahrscheinlichkeit, Fehler 1. und 2. Art, Schätzen und Testen) sowie
# Ergebnispräsentation (Tabellen, Grafiken, Ergebnisinterpretation, Veröffentlichungen, CD-ROMs, Statistische Datenbanken).
Während sich die univariate Statistik mit der Beschreibung der Verteilung
eines Untersuchungsmerkmals beschäftigt, wird in der
multivariaten Statistik die gemeinsame Verteilung von mehreren Untersuchungsmerkmalen betrachtet.
Schulen und Denkrichtungen
Es wird in Lehrbüchern oft der Eindruck vermittelt es gäbe nur die eine, sich ständig weiterentwickelnde Statistik. Im Gegensatz dazu kann man verschiedene Denkschulen ausmachen, die ein Problem durchaus unterschiedlich analysieren, bewerten und numerisch berechnen:
- Kausalbeziehungen: Ronald Fisher
- Gedächtnisleistungen, ROC-Kurven: Jerzy Neyman und Karl Pearson
- Urteile aufgrund unsicherer Annahmen: Karl Pearson
- Induktion und Änderung der Meinung: Thomas Bayes
Software
Die moderne Statistik ist, unterstützt durch leistungsfähige Computer,
in der Lage, mit teilweise rechenintensiven Methoden sehr große Datenmengen
zu analysieren. Ganze Teilbereiche der Statistik haben ihren Einzug in die
Datenanalyse neuer Software zu verdanken, zu nennen ist hier die Bayessche Statistik und deren Implementation in Markov Chain Monte Carlo Verfahren, üblicherweise abgekürzt durch MCMC-Verfahren.
Im folgenden sind einige gebräuchliche statistische Softwarepakete aufgelistet:
- SAS
- S-Plus basierend auf der S Programmiersprache
- Statistiklabor
- R (GNU R) ist eine Open Source Variante der S Programmiersprache ([http://www.r-project.org/ Im Netz: The R project for statistical computing])
- SPSS
- Almo (umfangreiches deutschsprachiges Statistiksystem)
- [http://www.statsoft.de/ Statistica]
- Dataplot: frei, plattformunabhängig
- Stata
- MiniTab
- [http://www.rosuda.org/Mondrian/ Mondrian] (Software zur explorativen statistischen Datenanalyse ([http://en.wikipedia.org/wiki/Exploratory_data_analysis EDA]))
- BUGS (Bayesian inference Using Gibbs Sampling) eine Open Source Software zur Analyse von komplexen statistischen Modellen mit Hilfe von MCMC-Verfahren
- [http://www.q-das.de/ qs-STAT]: Statistiksoftware für Industrielle Daten,- und [http://de.wikipedia.org/wiki/Prozessanalyse Prozessanalyse]
- XploRe
- [http://www.unesco.org/idams WinIDAMS]: kostenfrei zur Verfügung gestellt von der UNESCO.
Zitate
- „Die Statistik ist so etwas wie die Physik der Mathematik“ (Urheber unbekannt)
- „Traue keiner Statistik, die du nicht selber gefälscht hast.“ Von der Nazipropaganda im Zweiten Weltkrieg erfunden und Winston Churchill zugeschrieben.
- „There are three kinds of lies: Lies, Damned Lies and Statistics.“ (Benjamin Disraeli, häufig fälschlicherweise Mark Twain zugeschrieben, der dieses Disraeli-Zitat in seiner Autobiografie bringt.) Deutsche Übersetzung: „Es gibt drei Arten der Lüge: Lüge, verdammte Lüge und Statistiken.“
- „Statistics are like bikinis. What they reveal is suggestive, but what they conceal is vital“. (Aaron Levenstein) Deutsche Übersetzung: „Statistik ist wie ein Bikini: Sie enthüllt eine Menge, aber das Wesentliche bleibt doch verborgen.“
- „Kann man mit der Statistik auch die Statistik beweisen?“ (Urheber unbekannt)
- „Statistik ist für mich das Informationsmittel der Mündigen. Wer mit ihr umgehen kann, kann weniger leicht manipuliert werden. Der Satz "Mit Statistik kann man alles beweisen" gilt nur für die Bequemen, die keine Lust haben, genau hinzusehen.“ Elisabeth Noelle-Neumann
- „Manche benutzen die Statistik, wie der Betrunkene die Straßenlaterne: zum Festhalten, nicht zur Erleuchtung!“ (Urheber unbekannt)
- „Eine neue Statistik belegt, dass 73% aller Statistiken rein erfunden sind“ (J.J.A. Weber)
Literatur
- Bleymüller, Gehlert, Gülicher: Statistik für Wirtschaftswissenschaftler. Verlag Franz Vahlen München 2004. ISBN 3-8006-3115-6
- Volker Oppitz/Volker Nollau: Taschenbuch Wirtschaftlichkeitsrechnung, Carl Hanser Verlag 2003, 400 S., ISBN 3-446-22463-7
- Newbold, Carlson, Thorne: Statistics for Business and Economics, New Jersey 2003
- Dietrich, Schulze: "Statistische Verfahren zur Maschinen- und Prozessqualifikation", 4. Auflage, Carl Hanser Verlag, München 2003. ISBN 3-446-22077-1
- Fahrmeir, Künstler, Pigeot, Tutz: Statistik. Der Weg zur Datenanalyse. Springer Verlag Berlin 2002. ISBN 3-540-44000-3
- Hartung, Elpelt, Klösener: Statistik: Lehr- und Handbuch der angewandten Statistik. R.Oldenbourg Verlag München 2002. ISBN 3-486-25905-9 Empfehlenswert für Praktiker.
- Lambacher-Schweizer: Stochastik Leistungskurs, Für die Sekundarstufe II. LS Mathematik. Hrsg. v. August Schmid u. Wilhelm Schweizer. KLETT. Nachdr. 1999. ISBN 3-12-739370-9 Didaktisch gut gemacht, viele Aufgaben mit Lösungen in einem separaten Lösungsband.
- Levine, Berenson, Stephan: Statistics for Managers, New Jersey 1999
- Freedman, Pisani, Purves: Statistics 1998 (Third Edition) ISBN 0-393-97121-x
- Volker Oppitz: Gabler Lexikon Wirtschaftlichkeitsberechnung, Gabler-Verlag 1995, 629 S., ISBN 3-409-19951-9
- Lindgren, Bernard W.: Statistical Theory, New York 1993
- Dolic, Dubravko: Statistik mit R, Oldenbourg 2004, ISBN 3-486-27537-2
- Walter Krämer: So lügt man mit Statistik, 7. überarb. Auflage, Campus Verlag, Frankfurt/New York 1997. ISBN 3-593-35689-9
- Rönz, Strohe: Lexikon Statistik, Gabler-Verlag 1994, ISBN 3-409-19952-7
Siehe auch
- Zufall, Kausalität, Korrelation, Durchschnitt, Median, Standardabweichung, Mittelwert, Wahrscheinlichkeit und Statistik, Varianz, Statistische Signifikanz, Fragebogen, Absolute Häufigkeit, Faktorenanalyse, Power, Parameter, Volkszählung, Altersverteilung, Clusteranalyse
- These, Deduktion, Induktion (Logik), Abduktion, Fehlschluss, Nullhypothese, Rhetorik, Dialektik, Fehler 1. und 2. Art, Prozentrang, Umweltstatistikgesetz
- Bundesamt für Statistik(Schweiz)
- Statistisches Bundesamt und Statistische Landesämter(Deutschland)
Weblinks
- http://www.emilea.de/index.html Multimediale, internetbasierte und interaktive Lehr- und Lernumgebung EMILe@-stat
- http://www.statsoft.com/textbook/stathome.html guter Überblick der wichtigsten statistischen Verfahren (Englisch)
- http://www.statistik.tuwien.ac.at/public/dutt/vorles/inf_bak/node1.html Zusammenhängender Text über die Grundlagen
- http://socr.stat.ucla.edu/ Statistics Online Computational Resources (SOCR) - Sammlung statistischer Methoden zur Online Datenanalyse u.v.m. (engl.)
- http://www.statistik-portal.de/ Statistische Ämter des Bundes und der Länder, Deutschland
- http://www.statistik.admin.ch/ Bundesamt für Statistik der Schweiz
- http://www.statistik.at Statistik Austria, Österreich
- http://www.rosuda.org/Software/ Software zur interaktiven statistischen Datenanalyse
- http://www.klein-singen.de/statistik/ Die Kunst mit Statistik zu lügen: Mit zahlreichen Beispielen aus Politik, Gesellschaft, Medizin und Wissenschaft wird das Verständnis des Lesers geschärft, zukünftig skeptischer Zahlenspielereien von (falschen) Experten zu begegnen.
Kategorie:Statistik
Kategorie:Empirische Wirtschaftsforschung
ja:統計学
ms:Statistik
simple:Statistics
th:สถิติศาสตร์
Information
Information (von lateinisch: informare 'bilden, durch Unterweisung Gestalt geben') ist ein potenziell oder tatsächlich vorhandenes nutzbares oder genutztes Muster von Materie und/oder Energieformen, das für einen Betrachter innerhalb eines bestimmten Kontextes relevant ist. Wesentlich für die Information ist die Wiedererkennbarkeit sowie der Neuigkeitsgehalt. Das verwendete Muster verändert den Zustand eines Betrachters – im menschlichen Zusammenhang insbesondere dessen Wissen.
Formaler ist Information die Beseitigung von Unbestimmtheit.
Charakteristika des Informationsbegriffes
Information ist heute ein sehr weitläufig verwendeter und daher auch sehr schwer abzugrenzender Begriff. Verschiedene Wissenschaften betrachten die Information als ihr Arbeitsgebiet, namentlich die Informatik, die Informationstheorie und die Informationswissenschaft, die Nachrichtentechnik, die Informationsökonomik und die Semiotik.
Erst in jüngster Zeit gibt es Bestrebungen, die einzelnen Ansätze zu verbinden und zu einem allgemein gültigen Informationsbegriff zu kommen. Entsprechende Literatur findet sich derzeit meist unter dem Stichwort Philosophie (etwa im Bereich Erkenntnistheorie) in den Regalen. Von einer vereinheitlichten, allgemein akzeptierten Theorie der Information kann vorläufig noch nicht gesprochen werden.
Im allgemeinen Sprachgebrauch sowie in einigen Wissenschaften (Semiotik, Informationswissenschaften) wird "Information" mit "Bedeutung" oder "übertragenem Wissen" gleichgesetzt. Eine eingeschränktere Sichtweise des Begriffes, die heute von großer praktischer Bedeutung ist (Computertechnik), stammt aus der Nachrichtentechnik. Die wegweisende Theorie dort ist diejenige von Claude Shannon. Er betrachtet die statistischen Aspekte der Zeichen in einem Code der Information repräsentiert. Die Bedeutung der Information geht bei Shannon nur implizit in den Wahrscheinlichkeiten der verwendeten Zeichen ein, die letztlich nur unter Zuhilfenahme eines Menschen bestimmt werden können, da nur der Mensch in der Lage ist die Bedeutung eines Codes bewusst zu erfassen und dabei sinnvollen von nicht sinnvollem Code unterscheiden kann. Das unmittelbare Ziel seiner Überlegungen ist die optimale Übertragung von Information in einem Nachrichtenkanal (Telefonie, Funk).
Der Begriff Information und andere Begriffe aus der Informationstheorie werden oftmals im alltäglichen Sprachgebrauch und auch in den Naturwissenschaften in einer metaphorischen Weise benutzt. Eine direkte Übernahme des Begriffes Information in naturwissenschaftlichen Theorien, so wie er in den Ingenieurswissenschaften benutzt wird, ist aber i.a. nicht zulässig. Grund hierfür ist, dass die Ingenieurwissenschaften letztlich auf den Menschen ausgerichtet sind und deswegen der Mensch als Benutzer oder Erzeuger künstlicher Systeme selbst Teil der Betrachtungen sein kann, womit die verwendeten Begriffe oftmals eine zielgerichtete und auf menschliches Bewusstsein ausgerichtete, teleologische Komponente enthalten. Demgegenüber ist es Ziel der Naturwissenschaften, die Natur möglichst unabhängig vom Menschen zu beschreiben. Somit müssen bei Übernahme informationstheoretischer Begriffe diese erst in einer von teleologischem Zusätzen 'befreiten' Version neu definiert werden. So wird beispielsweise unter dem Begriff "Genetischer Code" in der Genetik eine Menge von Regeln verstanden, welche rein physikalisch-chemische Prozesse beschreibt, durch welche DNA-Strukturen in Protein-Strukturen übertragen werden, und nicht eine Vereinbarung von bewussten Wesen über die Verwendung von Symbolen zum Austausch von Botschaften, wie der Begriff "Code" in der Informationstheorie meist verstanden wird. Der Verzicht auf solche teleologischen Begriffe in den Naturwissenschaften hat dabei nicht zum Ziel "teleologische Welterklärungen" von vornherein auszuschliessen, sondern dient dazu, Fehlschlüsse zu verhindern, bei denen nur scheinbar neue Erkenntnis aus einer naturwissenschaftlichen Theorie gewonnen wird, welche aber in Wirklichkeit durch inadäquaten Gebrauch der Begriffe vorher in die Theorie hineingelegt wurde. Insbesondere ist dies ist auch eine Methode, welcher sich einige Pseudowissenschaften teilweise bedienen. So warnte beispielsweise der Wissenschaftphilosoph Wolfgang Stegmüller vor einem Wiederaufleben des Neovitalismus durch unangemessenen Gebrauch informationtheoretischer Begriffe in der Biologie.
Es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass in Zukunft der naturwissenschaftliche Strukturbegriff und der Informationsbegriff aufeinander zurückgeführt werden können. So untersucht etwa die Neuroinformatik die Beziehung neuronaler Strukturen des Gehirns und dessen Fähigkeit, Information zu verarbeiten.
In diesem Artikel wird versucht, die verschiedenen Ebenen Statistik, Struktur und Bedeutung zu unterscheiden und auf die Bezüge zwischen diesen Ebenen einzugehen.
Struktur und Bedeutung
Eine Sichtweise geht vom Informationsträger aus. Die Frage, welche Struktur sich innerhalb dieses Trägers feststellen lässt, wird untersucht.
Ein anderer Ansatz bemüht sich zu verstehen, welche Bedeutung dem zukommt, was man dann (irgendwie) diesem Informationsträger entnommen hat.
Die erste Sichtweise hat ihre Wurzeln in der Nachrichtentechnik, die zweite in der Kognitionswissenschaft, der Sprachwissenschaft oder allgemein in der Geisteswissenschaft. Eine nachrichtentechnisch erkennbare Struktur (beispielsweise Lichtimpulse, die in einer zeitlichen Reihenfolge auf einzelne Zellen in der Netzhaut treffen) muss in einem komplexen Dekodierungsprozess in eine Bedeutung übersetzt werden.
Wo hier die reine Strukturinformation aufhört und beginnt, eine Bedeutungsinformation zu werden, wo also in diesem Dekodierungsprozess die Grenze zum Bewusstsein zu ziehen ist, ist eine der spannenden Fragen der Informations- und Kognitionswissenschaften.
Aus diesen Betrachtungen ergeben sich vier Ebenen, unter denen der Begriff der Information heute allgemein betrachtet wird. Diese sind
#Codierung
#Syntax
#Semantik
#Pragmatik
Diese Ebenen steigern sich im Hinblick auf den Bedeutungsgehalt der Information. Sie spiegeln dabei auch die oben erwähnten theoretischen Angriffspunkte wider, wobei die Codierungs-Ebene der Sichtweise der Nachrichtentechnik nahekommt, die Syntaxebene die Sichtweise der Linguistik oder die der Theorie der formalen Sprachen wiedergibt, die semantische Ebene Ansätze aus der Semiotik oder Semantik integriert, und die Pragmatik eher auf Konzepte der Kognitionswissenschaften zurückgreift.
Die vier Ebenen sollen an der Zeichenfolge "ES IST WARM" erläutert werden:
Code-Ebene
Die Zeichenfolge "ES IST WARM" ist zu kurz für eine statistische Betrachtung. Bei längeren Texten wird aber klar, dass nicht alle Elemente der Zeichenfolge (Buchstaben) gleich häufig vorkommen. Gewisse Buchstaben wie zum Beispiel die Buchstaben e und t - in unserem Beispiel aber s - sind häufiger als andere. Diese Tatsache kann bei der Informationsübertragung genutzt werden um Übertragungszeit zu sparen. Als Beispiel seien die Huffman-Codes erwähnt. Sie stellen ein Verfahren dar, mit dem Information effizient übermittelt und gespeichert werden kann. Viele weitere Verfahren existieren.
Auf dieser Ebene sind auch Fragen nach der Wahl von optimalen Codes für einen bestimmten Zweck interessant (Chiffrierung, ASCII-Code, Unicode, Brailleschrift, Flaggenalphabet, Genetischer Code, ...)
Syntaktische Ebene der Information
Auf der syntaktischen Ebene wird Information nur als Struktur gesehen, die es zu übermitteln gilt. Der Inhalt der Information ist hierbei im Wesent | | |