Explosion der Datenmengen

Seit April 2021 leitet Prof. Dr. Uta Störl an der FernUniversität in Hagen das Lehrgebiet Datenbanken und Informationssysteme. Bei ihrer Antrittsvorlesung „Agile Datenbanken oder Dancing with the Elephants?“ erklärte sie die Entwicklung von Datenbanken – von der Vergangenheit über die Gegenwart bis zu einem Ausblick in die Zukunft. Fast 40 Interessierte nahmen an der Vorlesung teil, auch online hörten über 40 Personen zu.

Datenmengen nehmen zu

Ihre Forschungsthemen sind hochaktuell: Wir produzieren immer mehr Daten, ob auf der Arbeit durch Dokumente, beim Streamen oder auf Social Media. Dafür zeigte Uta Störl ein Beispiel: Allein die Dienste von Google verarbeiten heutzutage zwei Milliarden Anfragen – pro Sekunde. Wo landen diese Daten dann? Warum sind Datenbanken wichtig? In ihrer Antrittsvorlesung erklärte die Big Data-Expertin: „Für ein Unternehmen ist es viel schwerer ein neues Datenbanksystem einzuführen als eine neue Programmiersprache zu etablieren. Die Migration von Daten kann sehr aufwändig sein.“

Datenbanken = Elefanten?

Störl zeigte in ihrer Antrittsvorlesung verschiedene Arten von Datenbanksysteme: Ab den 70er-Jahren gab es die ersten relationalen Datenbanksysteme, die tabellenorientiert funktionieren. „Diese wurden bis heute in fünf Jahrzehnten Datenbankforschung und -entwicklung perfektioniert. Und dennoch haben sie Schwächen – besonders, wenn Daten zusammen gespeichert werden sollen“, erklärte die Professorin. Der Titel ihrer Antrittsvorlesung machte neugierig – was haben Datenbanken mit Elefanten gemeinsam? „Elefanten sind große, kluge und dominante Tiere. Die relationalen Datensysteme sind wie Elefanten.“ Auch wenn seit den 90er Jahren immer wieder neue Datenbanksysteme auftauchten (objektorientierte oder XML-Datenbanksysteme) entwickeln sich relationale Datenbanksysteme immer weiter und versuchen, XML- oder JSON-Elemente zu unterstützen. Seit circa 2009 entwickelten sich „NoSQL-Datenbanken“. Diese unterstützen eine Vielzahl an Formaten wie Dokumente oder Graphen. Sie bieten eine größere Flexibilität und Skalierbarkeit. Insbesondere sind sie in der Lage, die oben erwähnten riesigen Datenmengen zu speichern und zu verarbeiten.

Im Bereich Datenbanken gibt es noch viel zu erforschen – und mehrere Schnittstellen zu weiteren Disziplinen: In der Zukunft wird es wichtig sein, dass Unternehmen für sich die „richtige“ Datenbank finden, um die Berge an Daten zu strukturieren. Ihre Forschung ist auch eng mit dem Bereich Data Science verbunden.

In einer Grafik zeigte sie auf, mit welchem Aufgabenbereich sich Data Scientists vorwiegend beschäftigen. Sie verbringen einen Großteil ihrer Arbeitszeit mit „Data Cleaning“ (Datenbereinigung). Dazu gehören verschiedene Verfahren zum Erkennen und Korrigieren von Datenfehlern in Datenbanken oder anderen Informationssystemen. In ihrem Lehrgebiet erforschen Störl und ihr Team, wie optimale Algorithmen für verschiedene Situationen aussehen – wie können diese Fehler in Daten analysieren, diese eventuell schon korrigieren oder auch Duplikate erkennen?

Die Bedeutung von Datenbanken nimmt immer weiter zu. Auch der mittlerweile sehr bekannte Chatbot ChatGPT funktioniert durch sehr viel Rechnerpower (beispielsweise durch Grafik-Prozessoren) und zieht seine Leistung aus der Analyse riesiger Datenmengen. In der Zukunft bietet auch die Integration von Quantum Computing Technologien in Datenbanksysteme eine interessante Perspektive für noch schnellere Berechnungen.

Kulturelles Erbe und Informatik

Uta Störl veranschaulichte in ihrer Vorlesung auch ihre Forschung in der Disziplin „Digital Humanities“. Diese verbindet die Geisteswissenschaften und die Informatik – zum Beispiel in einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt, in dem die Wissenschaftlerin mit der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz zusammenarbeitet, um die Korrespondenz des Schriftstellers Frank Wedekind digital zu erfassen, zu editieren und zu kommentieren. Hierfür sucht Störl mit ihrem Team nach geeigneten Softwarearchitekturen, um die Daten benutzerfreundlich erfassen und dauerhaft verfügbar zu machen.

Am Ende ihrer Antrittsvorlesung beantwortete die Professorin interessierte Fragen aus dem Plenum und bedankte sich vor allem für die Unterstützung der Fakultät für Mathematik und Informatik. „Ich habe mich hier an der FernUni von Anfang an willkommen gefühlt. Selbst in der Pandemie-Zeit habe ich viel Unterstützung erhalten.“