The Dresden Database Systems Group focuses on the advancement of data management techniques from a system level as well as information management perspective. With more than 15 PhD students the research group is involved in a variety of larger research projects ranging from activities to exploit modern hardware for scalable storage engines to advancing statistical methods for large-scale time series management. The group is visible at an international level as well as actively involved in cooperations with national and regional research partners

Small and medium sized companies can utillise information systems (IS) to overcome restrictions imposed by their often limited resources. This dissertation investigates which factors contribute to an IS’s success in enabling managerial accounting at small and medium sized manufacturing firms in Germany. An adaptation of the IS Success Model is used as the research model for a quantitative empirical survey among 5,831 companies. Structural equation modelling confirms the model and reveals two major findings: (1) The users’ Satisfaction with the IS is the strongest determinant of Net Benefits for managerial accounting. By contrast, the Perceived Usefulness of the IS has only an indirect influence. (2) Satisfaction has a significant influence on all Net Benefits, of which Reduced Uncertainty has the largest explained variance.

In der kumulativen Dissertation wird in zwei Strängen untersucht wie Informationssysteme (IS) die Kollaboration im Versorgungsmix unterstützen können. Besonders bei der aktuellen demographischen Entwicklung und dem zu erwartenden Fachkräftemangel im Pflegesektor ist eine Versorgung der alternden Bevölkerung durch rein professionelle Versorgungsstrukturen weder möglich, noch von einer Vielzahl der Senioren gewünscht. Der gezielte Einsatz von Informationssystemen könnte hier zum einen als Werkzeug der Gemeinwesenarbeit soziale Netzwerke stärken, um diese zur Wahrung der Selbständigkeit bis ins hohe Alter aktiv zu halten und zum anderen Hilfe bei der Koordination und Kooperation des individuellen Falls der häuslichen Pflege bieten. Obwohl im professionellen Sektor moderne Softwarewerkzeuge zur Planung und Dokumentation der Arbeit gängige Praxis sind, ist das Potential der computergestützten organisierten Arbeit noch lange nicht ausgeschöpft und besonders im informellen und privaten Sektor kaum angenommen.

Einleitung In einem größeren Universitätsklinikum wie in der Charité sind EDV-gestützte Verfahren in verschiedenen Einrichtungen und für verschiedene Aufgaben im Einsatz: Verwaltung, Krankenversorgung, Forschung und Lehre. Diese Subsysteme sind in der Regel nicht in der Lage, Daten untereinander so auszutauschen, daß die in den Daten enthaltene Semantik nicht verlorengeht. Die Ursache liegt im wesentlichen in der Komplexität und in der Unschärfe der medizinischen Informationen. Medizinische Standards (HL7, DICOM, SNOMED, ICD, ICPM, ...) lassen sich für den Austausch von Daten verwenden, die gut formalisierbar und mit einer klaren Bedeutung behaftet sind. Nicht formalisierbare Daten, die z. B. in einem Befund oft vorkommen, lassen sich nicht ohne weiteres mit diesen Standards darstellen. Ziel Entwicklung eines Konzeptes für den Austausch medizinischer Daten, das die o. g. Probleme vermeidet. Material und Methoden Die Analyse der vorhandenen Subsysteme, Standards und Konzepte zeigt, daß das Konzept einerseits eine sehr einfache Syntax und eine simple Struktur aufweisen muß. Andererseits muß die medizinische Semantik voll erhalten bleiben. Als Vorbild kann die relationale Datenbank dienen, die mit einem Datentyp (Relation bzw. Tabelle) und einem einzigen Operator (SELECT) auf diesen Datentyp auskommt. Ergebnisse Das Konzept ist objektorientiert. Es enthält nur einen Datentyp. Das ist das AMICI-Objekt (AMICI: Architecture for Medical Information Exchange and Communication Interface). Über dieses AMICI-Objekt wird der gesamte Datenaustausch vorgenommen. Kann das Empfängersystem ein Objekt nicht oder nicht korrekt interpretieren, so wird die Interpretation vom Sendesystem übernommen. Ein Subsystem wird im Netzwerk über einen medizinischen Kontext angeschlossen, der das Interessengebiet und die Fähigkeit des Subsystems beschreibt. Das Subsystem kann an Hand der im Netz bekannten medizinischen Kontexte feststellen, welche weiteren Subsysteme für den eigenen Zweck interessant sein könnten. Alle AMICI-Objekte erhalten eine weltweit eindeutige Identifikation, so daß die Daten aus verschiedenen Institutionen, auch international, miteinander gemischt werden können. Diskussion Das Konzept kann als Basis für weitere Dienstleitungen in einem Klinikum bzw. einem Krankenhaus dienen. Namentlich zu nennen sind telemedizinische Anwendungen, bei denen nicht nur die Kommunikation zwischen Ärzten, sondern auch zwischen Patienten und Arzt möglich ist. Weiterhin betrifft dies den Einsatz von Software-Agenten, die sich um den Informationsbedarf eines Arztes individuell kümmern. / Introduction Large hospitals like the University hospital Charité use in different units different information systems for recording patient and medical data. There are also different tasks: administration, healthcare, research and education. These medical information systems are often called subsystems. They are usually not able to exchange data without lost of semantic. The complexity and the variability of medical terminology cause this problem. Existing medical standards (e. g. HL7, DICOM, SNOMED, ICD, ICPM, ...) are helpful for well formalised terms. Non-formalised terms that are often used in diagnostic reports can not be represented by existing standards. Aims Development of a concept for medical information exchange which fulfills the requirements mentioned above. Material and Methods The system analysis that is performed based on existing subsystems, medical standards and concepts provides two essential requirements. On the one hand the syntax of such standard must be extremely simple. On the other hand the standard must be able to transfer extremely complex semantics. As an example relational databases (RDB) provide a good idea of such simple syntax and complex semantics. RDB's include only one data type. It is called relation or table. To manipulate tables one needs only one operation. That is the SELECT command in SQL. Result The concept is object oriented. It includes only one object called AMICI-object like RDB's (AMICI: Architecture for Medical Information Exchange and Communication Interface). Data exchange is completely performed by these AMICI-objects. If the receiving subsystem is not able to interpret and represent an object, the sending subsystem will take over this task. Within a network a subsystem uses a special AMICI-object called medical context to describe its features and its area of interest. A subsystem can inquire medical contexts to explore installed and running subsystems in the network. An international unique identifier identifies every AMICI object so that you can mix objects provided by different international institutions, e. g. to use them in multi-center-studies. Discussion This concept can also be used as a basic service for higher level applications in a hospital. Two of them are telemedicine and software agents. Telemedicine is not only a tool for physicians. It should be also a tool for communication and interaction between patient and physician. Physicians can use personal software agents for information acquisition, which meets exactly his specific requirements.

The work describes the processing and analysis of remote sensing time series data for a comparative assessment of changes in different tropical rainforest areas in East Africa. In order to assess the effects of the derived changes in land cover and forest fragmentation, the study made use of spatially explicit modelling approaches within a geographical information system (GIS) to extrapolate sets of biological field findings in space and time. The analysis and modelling results were visualised aiming to consider the requirements of three different user groups. In order to evaluate measures of forest conservation and to derive recommendations for an effective forest management, quantitative landscape-scale assessments of land cover changes and their influence on forest biodiversity patterns are needed. However, few remote sensing studies have accounted for all of the following aspects at the same time: (i) a dense temporal sequence of land cover change/forest fragmentation information, (ii) the coverage of several decades, (iii) the distinction between multiple forest formations and (iv) direct comparisons of different case studies. In regards to linkages of remote sensing with biological field data, no attempts are known that use time series data for quantitative statements of long-term landscape-scale biodiversity changes. The work studies three officially protected forest areas in Eastern Africa: the Kakamega-Nandi forests in western Kenya (focus area) and Mabira Forest in south-eastern Uganda as well as Budongo Forest in western Uganda (for comparison purposes). Landsat imagery of in total eight or seven dates in regular intervals from 1972/73 to 2003 was used. Making use of supervised multispectral image classification procedures, in total, 12 land cover classes (six forest formations) were distinguished for the Kakamega-Nandi forests and for Budongo Forest while for Mabira Forest ten classes could be realised. An accuracy assessment via error matrices revealed overall classification accuracies between 81% and 85%. The Kakamega-Nandi forests show a continuous decrease between 1972/73 and 2001 of 31%, Mabira Forest experienced an abrupt loss of 24% in the late 1970s/early 1980s, while Budongo Forest shows a relatively stable forest cover extent. An assessment of the spatial patterns of forest losses revealed congruence with areas of high population density while a spatially explicit forest fragmentation index indicates a strong correlation of forest fragmentation with forest management regime and forest accessibility by roads. For the Kenyan focus area, three sets of biological field abundance data on keystone species/groups were used for a quantitative assessment of the influence of long-term changes in tropical forests on landscape-scale biodiversity patterns. For this purpose, the time series was extended with another three land cover data sets derived from aerial photography (1965/67, 1948/(52)) and old topographic maps (1912/13). To predict the spatio-temporal distribution of the army ant Dorylus wilverthi and of ant-following birds, GIS operators (i.e. focal and local functions) and statistical tests (i.e. OLS or SAR regression models) were combined into a spatial modelling procedure. Abundance data on three guilds of birds differing in forest dependency were directly extrapolated to five forest cover classes as distinguished in the time series. The results predict declines in species abundances of 56% for D. wilverthi, of 58% for ant-following birds and an overall loss of 47% for the bird habitat guilds, which in all three cases greatly exceed the rate of forest loss (31%). Additional extrapolations on scenarios of deforestation and reforestation confirmed the negative ecological consequences of splitting-up contiguous forest areas but also showed the potential of mixed indigenous forest plantings. The visualisation of the analysis and modelling results produced a mixture of different outcomes. Map series and a matrix of maps both showing species distributions aim to address scientists and decision makers. The results of the land cover change analysis were synthesised in a map of land cover development types for each study area, respectively. These maps are designed mainly for scientists. Additional maps of change, limited to a single class of forest cover and to three dates were generated to ensure an easy-to-grasp communication of the major forest changes to decision makers. Additionally, an easy-to-handle visualisation tool to be used by scientists, decision makers and local people was developed. For the future, an extension of this study towards a more complete assessment including more species/groups and also ecosystem functions and services would be desirable. Combining a framework for land cover simulation with a framework for running empirical extrapolation models in an automated manner could ideally result in a GIS-based, integrated forest ecosystem assessment tool to be used as regional spatial decision support system. / Die Arbeit beschreibt die Prozessierung und Analyse von Fernerkundungs-Zeitreihendaten für eine vergleichende Abschätzung von Veränderungen verschiedener tropischer Waldökosysteme Ostafrikas. Um Effekte der Veränderungen bzgl. Landbedeckung und Waldfragmentierung auf Biodiversitätsmuster abzuschätzen, wurden verschiedene räumlich explizite Modellierungssätze innerhalb eines geographischen Informationssystems (GIS) zur räumlichen und zeitlichen Extrapolation biologischer Felderhebungsdaten benutzt. Die Visualisierung der Analyse- und Modellierungsergebnisse erfolgte unter Berücksichtigung der Bedürfnisse von drei verschiedenen Nutzergruppen. Um Waldschutzmaßnahmen zu evaluieren und Empfehlungen für ein effektives Waldmanagement abzuleiten, sind quantitative Abschätzungen von Landbedeckungsveränderungen sowie von deren Einfluss auf tropische Waldbiodiversitätsmuster nötig. Wenige fernerkundungsbasierte Studien haben jedoch bislang alle der folgenden Faktoren berücksichtigt: (i) Informationen zu Veränderungen von Landbedeckung und Waldfragmentierung in dichter zeitlicher Sequenz, (ii) die Abdeckung mehrerer Jahrzehnte, (iii) die Unterscheidung zwischen mehreren Waldformationen, und (iv) direkte Vergleiche von unterschiedlichen Fallstudien. Hinsichtlich Verknüpfungen von Fernerkundung mit biologischen Felddaten sind bisher keine Studien bekannt, die Zeitreihendaten für quantitative Aussagen zu Langzeitveränderungen von Biodiversität auf Landschaftsebene verwenden. Die Arbeit untersucht drei offiziell geschützte Gebiete: die Kakamega-Nandi forests in Westkenia (Hauptuntersuchungsgebiet) sowie Mabira Forest in Südost-Uganda und Budongo Forest in West-Uganda (zu Vergleichszwecken). Es wurden Landsat-Daten für insgesamt acht bzw. sieben Zeitpunkte zwischen 1972/73 und 2003 in ungefähr gleichen Abständen erworben. Mit Hilfe von überwachten, multispektralen Klassifizierungsverfahren wurden für die Kakamega-Nandi forests und Budongo Forest jeweils 12 Landbedeckungsklassen (sechs Waldformationen) und für Mabira Forest zehn Klassen unterschieden. Eine Genauigkeitsprüfung mit Hilfe von Fehlermatrizen ergab Gesamtklassifizierungsgenauigkeiten zwischen 81% und 85%. Die Kakamega-Nandi forests sind durch eine kontinuierliche Waldabnahme von 31% zwischen 1972/73 und 2001 gekennzeichnet, Mabira Forest zeigt einen abrupten Waldverlust von 24% in den späten 1970ern/frühen 1980ern, während die Ergebnisse für Budongo Forest eine relativ stabile Waldbedeckung ausweisen. Während eine Abschätzung der räumlichen Muster von Waldverlusten eine hohe Deckungsgleichheit mit Gebieten hoher Bevölkerungsdichte ergab, deutet die Anwendung eines räumlich expliziten Waldfragmentierungsindexes auf eine starke Korrelation von Waldfragmentierung mit der Art von Waldmanagement sowie mit der Erreichbarkeit von Wald über Straßen hin. Um den Einfluss von Langzeit-Landbedeckungsveränderungen auf Biodiversitätsmuster auf Landschaftsebene für das kenianische Hauptuntersuchungsgebiet quantitativ abzuschätzen wurden drei Datensätze mit biologischen Felderhebungen zur Abundanz von Schlüsselarten/-gruppen verwendet. Zu diesem Zweck wurde die Zeitreihe zunächst um drei weitere Landbedeckungs-Datensätze ergänzt, die aus Luftbildern (1965/67, 1948/(52)) bzw. alten topographischen Karten (1912/13) gewonnen wurden. Zur Vorhersage der raum-zeitlichen Verteilung der Treiberameise Dorylus wilverthi wurden GIS-Operatoren und statistische Tests (OLS bzw. SAR Regressionsmodelle) in einem räumlichen Modellierungsablauf kombiniert. Abundanzdaten von drei sich hinsichtlich ihrer Abhängigkeit von Wald unterscheidenden Vogelgilden wurden direkt auf fünf Waldbedeckungsklassen hochgerechnet, die in der Zeitreihe unterschieden werden konnten. Die Ergebnisse prognostizieren Abundanzabnahmen von 56% für D. wilverthi, von 58% für Ameisen-folgende Vögel und einen Gesamtverlust von 47% für die Vogelgilden, was in allen drei Fällen eine deutliche Überschreitung der Waldverlustrate von 31% darstellt. Zusätzliche Extrapolationen basierend auf Szenarien bestätigten die negativen ökologischen Konsequenzen der Zerteilung zusammenhängender Waldflächen bzw. zeigten andererseits das Potential von Aufforstungen mit einheimischen Arten auf. Die Visualisierung der Analyse- bzw. Modellierungsergebnisse führte zu unterschiedlichen Darstellungen: mit einer Reihe von nebeneinander positionierten Einzelkarten sowie einer Matrix von Einzelkarten, die jeweils Artenverteilungen zeigen, sollen Wissenschaftler und Entscheidungsträger angesprochen werden. Aus den Ergebnissen der Landbedeckungsanalyse für die drei Untersuchungsgebiete wurden Landbedeckungsveränderungstypen generiert und jeweils in einer synthetischen Karte dargestellt, die hauptsächlich für Wissenschaftler gedacht sind. Um die wesentlichen Waldveränderungen auch auf einfache Weise zu den Entscheidungsträgern zu kommunizieren, wurden zusätzliche Karten erstellt, die nur eine aggregierte Klasse „Waldbedeckung“ zeigen und jeweils auf drei Zeitschritte der Zeitreihen begrenzt sind. Zusätzlich wurde ein leicht zu bedienendes Visualisierungstool entwickelt, das für Wissenschaftler, Entscheidungsträger und die lokale Bevölkerung gedacht ist. Für die Zukunft wäre eine umfassendere Abschätzung unter Berücksichtigung zusätzlicher Arten/-gruppen sowie auch Ökosystemfunktionen und –dienstleistungen wünschenswert. Die Verknüpfung einer Applikation zur Landbedeckungsmodellierung mit einer Applikation zur Ausführung von empirischen Extrapolationsmodellen (in stärkerem Maße automatisiert als in dieser Arbeit) könnte im Idealfall in ein GIS-basiertes Tool zur integrativen Bewertung von Waldökosystemen münden, das dann als räumliches Entscheidungsunterstützungssystem verwendet werden könnte.

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In an increasing number of use cases, databases face the challenge of managing heterogeneous data. Heterogeneous data is characterized by a quickly evolving variety of entities without a common set of attributes. These entities do not show enough regularity to be captured in a traditional database schema. A common solution is to centralize the diverse entities in a universal table. Usually, this leads to a very sparse table. Although today’s techniques allow efficient storage of sparse universal tables, query efficiency is still a problem. Queries that address only a subset of attributes have to read the whole universal table includingmany irrelevant entities. Asolution is to use a partitioning of the table, which allows pruning partitions of irrelevant entities before they are touched. Creating and maintaining such a partitioning manually is very laborious or even infeasible, due to the enormous complexity. Thus an autonomous solution is desirable. In this article, we define the Online Partitioning Problem for heterogeneous data. We sketch how an optimal solution for this problem can be determined based on hypergraph partitioning. Although it leads to the optimal partitioning, the hypergraph approach is inappropriate for an implementation in a database system. We present Cinderella, an autonomous online algorithm for horizontal partitioning of heterogeneous entities in universal tables. Cinderella is designed to keep its overhead low by operating online; it incrementally assigns entities to partition while they are touched anyway duringmodifications. This enables a reasonable physical database design at runtime instead of static modeling.

Der vorliegende 38. Band der Reihe 'Leipziger Beiträge zur Informatik' fasst die Ergebnisse der Fachtagung 'Betriebsführung und Instandhaltung regenerativer Energieanlagen (BIREA)' am 24. und 25. September 2012 in Leipzig zusammen. Die Fachtagung adressierte aktuelle Herausforderungen der Energiewirtschaft im Allgemeinen und der Branche der Erneuerbaren Energien im Speziellen. Der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch wird sich von derzeit ca. 17 % im Jahre 2020 auf 35% verdoppeln und langfristig bis auf 80% steigen. Mit der wachsenden Bedeutung steigen auch die Anforderungen an die regenerative Energiebranche. Dabei stehen im Vordergrund: a) die Versorgungssicherheit und Netzstabilität, b) sinkende Einspeisevergütungen, c) die Betriebsoptimierung regenerativer Energieanlagen, d) die effiziente Instandhaltung regenerativer Energieanlagen, e) die Vernetzung von Energieerzeugern und -verbrauchern zu virtuellen Kraftwerken, f) Verfügbarkeitsgarantien für Energieanlagen sowie Strom- und Ausfallprognosen. Die Fachtagung fokussierte folgende Themen des Betriebs und der Instandhaltung regenerativer Energieanlagen: a) neuartige Dienstleistungen (z. B. Wirkungsgradanalyse, Ertragsprognosen, Ausfallprognosen), b) Standardisierungsprozesse (z. B. RDS-PP, IEC 61850 / IEC 61400-25), c) die IKT-unterstützte Optimierung (z. B. Lebenslaufakte, Betriebsführung, Instandhaltungsplanung).

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