Wirtschaftsinformatik

Die Anfänge des Rechnens gehen bis ca. 5000 Jahre v. Chr. zurück, als der Mensch bereits Zahlsysteme verwendete, obwohl er sich dieser bestimmt nicht bewußt war. Das Zählen mit den Fingern einer Hand stellen ein einfaches Quinärsystem dar, verwendete er beide Hände, so hatte er sogar eine Art Dezimalsystem. Schon wesentlich fortschrittlicher war das Suan-Pan Verfahren, das man etwa seit 1100 v. Chr. kennt und im Kulturkreis des römischen Reiches, wie auch bis heute noch, als Abakus bekannt ist. Hierfür wurden Perlen auf Drähte oder Drahtstäbe aufgefädelt. Seit etwa 500 v.Chr. kennt man das arabische Zahlsystems mit den Ziffern 0,1,...,9, das sich gegenüber dem römischen Zahlsystem bereits durch seine Stellenschreibweise unterscheidet, aufgrund derer von der Position einer Ziffer innerhalb einer Zahl auf den Wert der Zahl geschlossen werden konnte. Auch die Null gab es im römischen Zahlsystem nicht. Die erste einfache mechanische Rechenmaschine konstruierte im Jahre 1623 der Tübinger Mathematiker Schickard. Diese auf einem Zählradprinzip basierende Additions-und Subtraktionsmaschine rechnete mit sechs Stellen und Übertrag, und stellt auch für unsere heutigen mechanischen Tischrechenmaschinen das mechanische Funktionsprinzip dar.

Die kleinste Informationseinheit, die sich in einem Rechner darstellen läßt, ist das sogenannte Bit (Kurzform für “Binary Digit”) mit nur zwei möglichen Werten “0” und “1” als den beiden Zeichen zur binären Zeichendarstellung. Technisch ist diese Art Information darzustellen, besonders einfach, da man nur Schaltelemente benötigt, die zweier verschiedener Zustände fähig sind, z.B. “Strom fließt”/“Strom fließt nicht”, “Impuls ist vorhanden”/ “Impuls ist nicht vorhanden”, “Schalter ist an”/“Schalter ist nicht an”. Um nun verschiedenartige Information darzustellen, z.B. ein Zeichen, ist es notwendig, daß man mehrere Bits zu größeren Einheiten zusammenfaßt. Man bezeichnet die Zuordnung von beliebigen Zeichen oder Begriffen zu speziellen Bit-Kombinationen als Kodierung, und die spezifische Zuordnungsvorschrift als Code. Ein Code, der sich aus Bits aufbaut, heißt Binärcode.

Elektronische Datenverarbeitungsanlagen sind solche Anlagen, die ganz allgemein Daten verarbeiten. Der Begriff Daten ist hierbei sehr weit gefaßt, man versteht hierunter Benutzerinformation, die entweder als

Damit ein DV-System seine Aufgaben bei der benutzeradäquaten Informationsverarbeitung erfüllen kann, müssen die verschiedenen Komponenten des Systems spezielle Funktionen übernehmen, um ein Anwendungsziel erreichen zu können. Wir wollen zunächst die allgemeine Systemkonzeption in der Übersicht behandeln, bevor wir dann die Einzelkomponenten des Systemaufbaus besprechen.

Zu einer Datenverarbeitungsanlage gehört neben der Zentraleinheit auch die “Peripherie”, also sämtliche Geräteeinheiten, welche die verschiedenen Funktionen der Verarbeitung der Daten außerhalb der Zentraleinheit übernehmen. Man unterscheidet die peripheren Geräte ihrer Funktion entsprechend in

Der zentrale Begriff des Systementwurfs ist das System. Darunter versteht man ganz allgemein die Festlegung von Fakten und Objekten mit ihren wechselseitigen Beziehungen untereinander. Es gibt keine einheitliche Terminologie für das “System”, häufig werden dieselben Begriffe für unterschiedliche Vorgänge verwendet, und je nachdem, in welchem Sachzusammenhang der Systementwickler die Funktion und Eigenschaften des Systems hinsichtlich seines späteren Verwendungszwecks sieht, erfolgt die Festlegung der Systemkomponenten und deren Relationen untereinander. Man spricht von einem abstrakten System, wenn alle Objekte des Systems begrifflicher Natur sind, etwa mathematische Systeme. Ein abstraktes System konkretisiert sich im seinem “Zustand”, d.h. in der Gesamtheit aller tatsächlichen Eigenschaften des Systems zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Unter Software versteht man allgemein die Gesamtheit der System- und Verarbeitungsprogramme für die Ablaufsteuerung einer DV-Anlage. Sie umfaßt die Gesamtheit der System- und Anwendungsprogramme, welche mit Hilfe der verschiedenen Programmiersprachen (siehe Abschn. 7.3) erzeugt werden können.

Die Datenspeicherung auf externen Datenträgern wie zum Beispiel der Magnetplatte kann in verschiedener Weise erfolgen, abhängig von der Verwendungsart und von der Häufigkeit des Zugriffs auf die Daten. Unter einer Datei versteht man generell die Zusammenfassung von alphanumerischen Daten, z.B. kann eine Artikelstammdatei sämtliche Artikelstammsätze eines Produktionsbetriebs enthalten, oder eine Kundenstammdatei kann die Anschrift, Kundennummer, letzter Auftragseingang usw., enthalten. Entsprechend ihrer Bewegungshäufigkeit und ihrer Häufigkeit, daß Datensätze gelöscht, eingefügt oder verändert werden, wird ein Datenbestand als bezeichnet. Von Bedeutung ist auch der Umfang des Datenbestandes, da dieser die Wahl des Datenträgers bestimmt. Für große Datenmengen, welche die Speicherkapazität beispielsweise des Magnetplattenspeichers übersteigt, können nur Massendatenspeicher wie etwa das Magnetband verwendet werden. Entscheidend für die geeignete Wahl des Speichermediums ist auch die gewünschte zeitliche Verfügbarkeit der Daten. Bei einer typischen Bewegungsdatei, einer Kontenstammdatei, muß der Zugriff sehr schnell erfolgen, um beispielsweise den momentanen Kontenstand eines Kunden abzufragen, während bei einer Bestandsdatei im Sinne eines Archivspeichers die schnelle Verfügbarkeit bestimmter Daten nicht erforderlich ist und daher auf einem billigen externen Massenspeicher gehalten werden kann.

Bei der herkömmlichen Dateiverarbeitung sind die in einem Verarbeitungsprogramm benötigten Daten im allgemeinen immer mit dem Programm selbst abgespeichert, oder aber in einem separaten Speicherbereich. Diese Daten müssen nur dann verfügbar sein, wenn das betreffende Verarbeitungsprogramm ausgeführt wird, bzw. wenn von diesem Programm bestimmte Daten für die Ausführung der Verarbeitungsschritte angefordert werden. Die Struktur und Formatierung der Daten ist im Verarbeitungsprogramm selbst definiert, und meist können diese Daten nicht auch in anderen Verarbeitungsprogrammen verwendet werden. Die Daten sind also gewissermaßen programmgebunden, sodaβ häufig dieselben Daten für unterschiedliche Anwendungszwecke mehrfach abgespeichert werden. Beim Aufbau von Datenbanken verfolgt man das Ziel, die Verarbeitungsdaten von den Programmen abzukoppeln und in zentralen Datenbereichen (=Datenbanken) abzuspeichern. Hierbei entfällt dann das Problem der Mehrfachspeicherung derselben Information (Redundanzfreiheit), sondern die Daten werden über eine geeignete Schnittstelle aufbereitet und dem Ausführungsprogramm in der gewünschten Form zugeführt. Allerdings muβ im Prinzip der gesamte Datenbestand ständig zur Verfügung stehen, da unterschiedliche Verarbeitungsprogramme zu unterschiedlichen Zeitpunkten Daten aus der Datenbank anfordern.

Bedingt durch die sehr billig gewordene Hardware und die hiermit verbundene Dezentralisierung von Rechnerleistungen sind die Anforderungen an die Übertragung von Daten in geeigneten Verbund- und Netzstrukturen in den letzten Jahren stark angestiegen. Im Rahmen der sogenannten offenen Kommunikation werden zukünftig verschiedene Kommunikationsträger bei unterschiedlichen Hardware-Anschlüssen über ein integriertes Datennetz miteinander kommunizieren können. Insbesondere durch den Vomarsch der Mikrocomputer in den Unternehmen wird sich mittel- bis langfristig der Kommunikationsprozeß nach innen und außen grundlegend verändern. Der Einsatz von Mikrocomputern in einem Unternehmen erlaubt einer zunehmend großen Anzahl von Mitarbeitern ihre Arbeitstätigkeiten weitgehend freientscheidend und selbständig zu erledigen. Was die Verbindung bisher bestehender Großrechner angeht, werden zukünftig die Rechnerverbundsysteme auf regionaler Ebene weiterentwickelt und über Satellitenverbindungen in ein weltumspannendes Netz von Rechnersystemen integriert. Hinsichtlich der Verbindung von Großrechnern und Mikrocomputern erscheinen heute drei Ansätze realisierbar:

Der Einsatz der Informationstechnologie kann im industriellen und administrativen Bereich unter zwei Aspekten gesehen werden, den funktionellen und branchenspezifischen Einsatzmöglichkeiten. Unter funktionellem Aspekt würde man wichtige Aufgaben des betrieblichorganisatorischen Ablaufs subsumieren, wie Materialwirtschaft und Logistik, Auftragsbearbeitung und -abwicklung, Produktion, Rechnungswesen, Personalwesen und Vertrieb. Der branchenspezifische Aspekt betrifft die unterschiedlichen Anforderungen der verschiedenen Branchen an DV-Ressourcen.

In diesem Kapitel werden in verkürzter Form die wesentlichen Komponenten eines Software-Systems zur Durchführung von Planungsaufgaben mit den Methoden aus dem Bereich des Operations Research, der Ökonometrie und Statistik beschrieben. Die Software-Module sind mit verschiedenen Programmiersprachen realisiert. Es wird hier darauf verzichtet, die vollständigen Programme auszuweisen, sondern wir beschränken uns in diesem Abschnitt auf die Darstellung des in PROLOG erstellten Steuerungsmoduls. In Abschnitt 12.2 werden wichtige Prolog-Standardprädikate zusammengestellt, die mehrfach in den Prolog-Anwendungen dieses Kapitels auftreten.

Die Methoden und Instrumente der Künstlichen Intelligenz gewinnen zunehmend an Bedeutung in allen Bereichen von Forschung und Entwicklung. Nach Minsky (1966) ist Künstliche Intelligenz (Artificial Intelligence) “the science of making machines do things that would require intelligence if done by men”. Die Entwicklung dieser Forschungsdisziplin geht bereits auf John von Neumann und Alan Turing zurück. Seit vielen Jahren gibt es in den USA einen Studiengang Künstliche Intelligenz. Erst in neuerer Zeit ist die Bedeutung dieser neuen Forschungsrichtung auch bei uns erkannt worden. KI-Zentren gibt es heute in Kaiserslautern, Hamburg, Saarbrücken und Karlsruhe, in Ulm ist ein Institut für wissensbasierte Anwendungen im Entstehen.