Entität

Was ist eine Entität?

Eine Entität ist eine einzeln identifizierbare Einheit, über die wir Informationen festhalten. Zwei Exemplare von Emil und die Detektive können denselben Titel, denselben Autor und dieselbe ISBN haben. Trotzdem kann ein Exemplar im Regal stehen, während das andere ausgeliehen ist. Für die Bibliothek sind es deshalb zwei Entitäten. Ihre Inventarnummern verraten, welches Buch du zurückgibst.

„Entität“ geht auf das mittellateinische entitas zurück. In der Philosophie kann der Begriff etwas Seiendes bezeichnen. Die Informatik verwendet ihn für identifizierbare Informationsobjekte. Eine Person, ein Buchexemplar oder ein Vorgang wie die Ausleihe kann eine Entität sein. Der Plural lautet Entitäten, die englische Bezeichnung entity.

Entität, Entitätstyp und Attribut – was ist der Unterschied?

Was ist der Unterschied zwischen Entität und Entitätstyp?

Ein Entitätstyp legt fest, welche Eigenschaften und Beziehungen gleichartige Einheiten im Datenmodell haben. Für den Entitätstyp „Buchexemplar“ sieht die Bibliothek etwa eine Inventarnummer und einen Standort vor. Das konkrete Exemplar mit der Inventarnummer E-1042 ist eine Instanz dieses Entitätstyps. Weitere Bezeichnungen sind Entitätsklasse für den Typ und Ausprägung für die einzelne Entität.

Der Entitätstyp beschreibt die Struktur, die Entitätsmenge den aktuellen Bestand. Erfasst eine Bibliothek fünf neue Buchexemplare, wächst die Entitätsmenge beispielsweise von 800 auf 805 Instanzen. Entitätstyp, Attribute und Beziehungstypen bleiben bei dieser Bestandserweiterung gleich. Ein Datenmodell lässt sich also schon entwerfen, bevor das erste Exemplar eine Inventarnummer bekommt.

Was ist der Unterschied zwischen Attribut und Attributwert?

Ein Attribut bezeichnet eine Eigenschaft, ein Attributwert ihren konkreten Inhalt bei einer bestimmten Entität. „Standort“ lässt sich als Spaltenüberschrift für den ganzen Bestand verwenden. „Regal K3“ ist der Attributwert für ein einzelnes Exemplar.

Beim Umzug in eine andere Filiale erhält das Exemplar einen neuen Standort. Seine Inventarnummer bleibt gleich. Standort und Zustand sind beschreibende Attribute. Die Inventarnummer ist zusätzlich ein identifizierendes Attribut. Mehrere Exemplare dürfen denselben Standort und Zustand haben, jedes Exemplar braucht aber seine eigene Inventarnummer.

Wann wird aus einem Attribut eine eigene Entität?

Für eine persönliche Leseliste kann „Erich Kästner“ als Attributwert im Textfeld „Autor“ genügen. Ein Bibliothekskatalog soll mehr leisten. Er soll Werke derselben Person zusammenführen, auch wenn auf einem Titelblatt ein Pseudonym steht. Dafür braucht die Person eine eigene Identität. Das Datenmodell enthält dann den Entitätstyp „Person“ und die Beziehung „Person verfasst Werk“. Weitere Namensformen lassen sich derselben Person zuordnen.

Was möchtest du unabhängig ändern oder abfragen? Das Geburtsdatum eines Autors ist eine Eigenschaft der Person. Ohne eigenen Personendatensatz müsstest du den Attributwert bei jedem Buchtitel einzeln pflegen. Für die Einbandfarbe genügt ein Attribut des Exemplars. Ein eigener Entitätstyp „Farbe“ würde erst interessant, wenn der Katalog Farben selbst verwalten soll, etwa mit mehreren Bezeichnungen je Sprache.

Quelle: datenbasiert.de

Entität: Beispiele aus der Informatik

Eine Entität behält ihre Identität, wenn sich beschreibende Attribute ändern. Welcher Identifikator dafür taugt, hängt vom Anwendungsfall ab. Eine Veranstaltungs-ID kann selbst dann dieselbe Lesung bezeichnen, wenn die Bibliothek Termin und Standort ändert.

Mitglied M-58 leiht Exemplar E-1042 im Mai und erneut im Oktober aus. Identische Mitgliedsnummer, identische Inventarnummer, zwei verschiedene Ausleihen. Jeder Vorgang erhält eine eigene Ausleih-ID mit Beginn und Rückgabedatum. Eine Verlängerung im Mai aktualisiert dagegen das Fälligkeitsdatum des vorhandenen Ausleihdatensatzes. An den Schlüsseln der beteiligten Personen und Exemplare ändert sich in beiden Fällen nichts.

Was ist eine Entität in einer Datenbank?

Wie wird eine Entität als Datensatz gespeichert?

In einer relationalen Datenbank kann eine Tabellenzeile die Daten einer Entität enthalten. In der Tabelle Buchexemplar steht jede Zeile für ein Exemplar. Die Spalten geben die Attribute vor. Zwei Exemplare dürfen in fast allen Attributwerten übereinstimmen, solange ihre Identität unterscheidbar bleibt.

Wie viele Bücher zeigt die Tabelle? Für den Bestand zählen die beiden Inventarnummern, für die Zahl der Ausgaben die unterschiedlichen Ausgaben-IDs. Das Ergebnis ist zwei Exemplare einer Ausgabe. In der Datenanalyse entscheidet die gewählte Zähleinheit über die Kennzahl. Eine Dublettenprüfung allein anhand der Ausgaben-ID würde einen korrekten Exemplardatensatz löschen.

Wie identifiziert ein Primärschlüssel eine Entität?

Ein Primärschlüssel identifiziert jede Zeile seiner Tabelle eindeutig. Für die Tabelle Buchexemplar eignet sich die Inventarnummer, sofern die Bibliothek sie dauerhaft nur einmal vergibt. Eine ISBN wäre an dieser Stelle der falsche Schlüssel. Sie kennzeichnet eine bestimmte Ausgabe und Produktform eines Verlags. Alle Exemplare derselben gebundenen Ausgabe können dieselbe ISBN tragen. Die Taschenbuchausgabe erhält eine eigene ISBN.

An der Ausleihtheke führen zwei Barcodes zu unterschiedlichen Datensätzen. Die ISBN liefert einen Treffer für die Ausgabe. Der bibliothekseigene Barcode mit der Inventarnummer liefert das vorliegende Exemplar. Ein Vermerk zum beschädigten Einband gehört in den Exemplardatensatz. Ein korrigierter Verlagseintrag betrifft dagegen die Ausgabe und damit alle zugeordneten Exemplare.

Ein Datenmodell kann mehrere Schlüsselkandidaten haben. In einem Katalog mit eindeutiger Inventarnummer und zusätzlicher technischer Exemplar-ID könnten beide Attribute die Entität identifizieren. Wählt die Datenbank die Exemplar-ID als Primärschlüssel, bleibt die Inventarnummer ein Alternativschlüssel. Eine Eindeutigkeitsbedingung für die Inventarnummer verhindert, dass zwei Exemplare versehentlich denselben Barcode erhalten.

Wie verbindet ein Fremdschlüssel zwei Entitäten?

Ein Fremdschlüssel verweist auf einen eindeutigen Schlüssel in einer Tabelle. Der Datensatz der Ausleihe A-731 speichert die Mitgliedsnummer M-58 und die Inventarnummer E-1042. Beide Werte sind Fremdschlüssel. Name und Anschrift stehen im Mitgliedsdatensatz. Ändert sich die Anschrift, bleiben frühere Ausleihen mit derselben Person verbunden.

Bei aktivierter Fremdschlüsselprüfung lehnt die Datenbank eine Ausleihe mit der unbekannten Inventarnummer E-9999 ab. Das ist referenzielle Integrität. Die Fremdschlüsselprüfung verhindert allerdings keine doppelte Ausleihe: Zwei offene Ausleihdatensätze könnten beide auf dasselbe vorhandene Exemplar verweisen. Hierfür braucht die Datenbank eine zusätzliche Eindeutigkeitsregel pro Exemplar und offener Ausleihe.

Eine Abfrage kombiniert die Tabellen über einen Join. Für die Frage „Welche Titel hat M-58 ausgeliehen?“ beginnt die Datenbank bei der Mitgliedsnummer in der Ausleihtabelle. Die Inventarnummer führt zum Exemplar, die Ausgaben-ID zur Ausgabe und von dort die Werk-ID zum Werk mit seinem Titel. Würde der Katalog sämtliche Titel als Textfeld im Mitgliedsdatensatz sammeln, fehlten diese Beziehungen und die Zuordnung zur einzelnen Ausleihe.

Wie werden Entitäten im Entity-Relationship-Modell dargestellt?

Entitäten und Beziehungen im ER-Diagramm

Das Entity-Relationship-Modell, kurz ER-Modell, beschreibt Entitätstypen und ihre Beziehungen, bevor Tabellen und Fremdschlüssel festgelegt werden. Peter Chen stellte das Modell 1976 vor. In der Chen-Notation stehen Rechtecke für Entitätstypen, Rauten für Beziehungstypen und Ovale für Attribute. Ein unterstrichener Attributname kennzeichnet in der folgenden Abbildung einen Schlüssel.

Das Rechteck „Exemplar“ steht für den Entitätstyp, E-1042 für eine Instanz. Bei einer Neuanschaffung wächst die Entitätsmenge. Das ER-Diagramm bleibt unverändert. Erst eine neue Modellierungsentscheidung, etwa ein zusätzlicher Entitätstyp „Filiale“ mit einer Beziehung zum Exemplar, verändert das konzeptionelle Datenmodell.

Was bedeuten die Kardinalitäten 1:1, 1:n und n:m?

Eine Kardinalität legt fest, wie viele Entitäten eines Typs mit einer Entität der anderen Seite in Beziehung stehen dürfen. Lies eine Beziehung zunächst in beide Richtungen. Wie viele Exemplare darf eine Ausgabe haben? Zu wie vielen Ausgaben gehört ein einzelnes Exemplar? Erst beide Antworten ergeben die Kardinalität.

Die Kardinalität 1:n nennt hier die Höchstzahl je Seite. Für die Mindestzahl braucht das ER-Modell eine weitere Angabe. Ein Katalogeintrag für eine bestellte Ausgabe darf zunächst ohne Exemplar bestehen. Seine Mindestkardinalität beträgt null. Jedes gelieferte Exemplar gehört hingegen zu genau einer Ausgabe, die Ausgaben-ID ist für den Exemplardatensatz verpflichtend.

Auch der Zeitraum zählt. Heute hat E-1042 höchstens eine offene Ausleihe. Im Ausleihverlauf kann dasselbe Exemplar zu Hunderten abgeschlossenen Ausleihen gehören. Bezieht sich die Kardinalität auf die gesamte Historie, besteht also eine 1:n-Beziehung zwischen Exemplar und Ausleihe. Die Beschränkung auf eine offene Ausleihe ist eine zusätzliche Bedingung für den aktuellen Zustand.

Eine Beziehung kann auch Instanzen desselben Entitätstyps verbinden. Für „Person übersetzt Werk“ braucht der Katalog eine Person und ein Werk. Für „Person betreut Person“ genügt ein einziger Entitätstyp. Zwei Rollennamen unterscheiden die betreuende von der betreuten Person. Diese rekursive Beziehung zeigt, warum ein Datenmodell für jede Seite einer Beziehung ihre fachliche Rolle festhält.

Was ist eine schwache Entität?

Eine schwache Entität erhält ihre eindeutige Identität erst zusammen mit einer übergeordneten Entität. In einem Buchkatalog kann die Kapitelnummer ein Teilschlüssel sein. „Kapitel 4“ kommt in vielen Ausgaben vor. Erst das Schlüsselpaar (Ausgaben-ID, Kapitelnummer) identifiziert ein bestimmtes Kapitel, sofern Kapitelnummern innerhalb einer Ausgabe eindeutig sind. Die Verbindung zur zugehörigen Ausgabe heißt identifizierende Beziehung.

Zur Ausleihe gehört ebenfalls ein Exemplar, doch A-731 identifiziert die Ausleihe bereits allein. Die Inventarnummer ist hier Fremdschlüssel. Beim schwachen Entitätstyp „Kapitel“ ist die Ausgaben-ID sowohl Fremdschlüssel als auch Bestandteil des Primärschlüssels. Genau daran lässt sich die identifizierende Beziehung im relationalen Schema erkennen.

Was ist der Unterschied zwischen Entität und Objekt?

Eine Entität wird über ihre fortbestehende Identität beschrieben. Ein Objekt in der objektorientierten Programmierung ist eine Instanz einer Klasse und kann Daten sowie Verhalten zusammenfassen. Beides passt oft zusammen. Ein Softwareobjekt der Klasse Ausleihe kann die Entität A-731 repräsentieren. Seine Methode verlaengern() prüft die Leihfrist und setzt gegebenenfalls ein neues Fälligkeitsdatum. Die Ausleih-ID bleibt dieselbe.

Zwei Katalogabfragen können getrennte Softwareobjekte für denselben Datensatz A-731 laden. Der Objektvergleich im Arbeitsspeicher und der Identitätsvergleich anhand der Ausleih-ID beantworten dann verschiedene Fragen. Ein Wertobjekt folgt einer anderen Regel. Beim Wertobjekt „Kalenderdatum“ genügen Jahr, Monat und Tag für den Gleichheitsvergleich. Zwei verschiedene Ausleihen können dasselbe Fälligkeitsdatum haben. Ihr Datumswert ist gleich, ihre Identität verschieden.

Was sind Entitäten in der SEO?

Was ist der Unterschied zwischen einem Keyword und einer Entität?

Ein Keyword ist ein Wort oder eine Wortgruppe. Die Entität ist das, worauf sich dieser Ausdruck im jeweiligen Kontext bezieht. Die Suchanfragen „Kästner Emil“ und „wer schrieb Emil und die Detektive“ sind unterschiedlich formuliert. Beide können auf dasselbe Werk und seinen Autor zielen. Umgekehrt lässt der genaue Titel „Emil und die Detektive“ offen, ob jemand nach dem Buch oder einer Verfilmung sucht.

Für die Suchmaschinenoptimierung zählt deshalb der Kontext. Bei einer Buchseite klären Autor, Ausgabe und Handlung die gemeinte Entität. Auf der Filmseite stützen Regie, Erscheinungsjahr und Besetzung eine andere Zuordnung. Eine bloße Wiederholung des Titels liefert bei dieser Mehrdeutigkeit keinen zusätzlichen Hinweis.

Wie verbindet der Google Knowledge Graph Entitäten?

Ein Wissensgraph stellt Entitäten als Knoten und ihre Beziehungen als Kanten dar. Die Aussage „Erich Kästner verfasste Emil und die Detektive“ verbindet den Knoten für die Person mit dem Knoten für das Werk. Das Prädikat „verfasste“ benennt die Beziehung. Ein weiterer Knoten könnte eine bestimmte Verfilmung darstellen. Seine Beziehung zum Buch wäre „basiert auf“. So lässt sich auch bei identischem Titel zwischen literarischem Werk und Film unterscheiden.

Google führte den Knowledge Graph 2012 ein. Das Hummingbird-Update von 2013 gehört zur Entwicklung der semantischen Suche, bei der Suchmaschinen Wörter im Zusammenhang einer Suchanfrage interpretieren. Im Beispiel ändert ein einziges Wort die Suchabsicht: Wer „Emil und die Detektive Besetzung“ eingibt, sucht nach Personen, die in einer Aufführung oder Verfilmung mitspielen. Der Autor des Buchs wäre auf diese Frage eine unpassende Antwort.

Die Richtung der Beziehung trägt Bedeutung. Im Triple „Erich Kästner – verfasste – Emil und die Detektive“ ist die Person das Subjekt, „verfasste“ das Prädikat und das Werk das Objekt. Die Abfrage nach dem Autor folgt der Beziehung vom Werk zurück zur Person. Eine Abfrage nach weiteren Werken desselben Autors folgt ihr in Gegenrichtung. Ein Wissensgraph kann so unterschiedliche Suchfragen anhand derselben gespeicherten Aussage beantworten.

Wie werden Entitäten in Texten erkannt?

Bei der automatischen Textanalyse lassen sich Erkennung und Zuordnung getrennt prüfen. Im Satz „Kästner schrieb Emil und die Detektive“ kann die Named Entity Recognition (NER) die Textstelle „Kästner“ als Personennennung markieren. Ein Modell mit einer passenden Werkkategorie kann auch den mehrteiligen Buchtitel erkennen. Welche Entitätstypen markiert werden, hängt von den Kategorien ab, für die das Verfahren entwickelt wurde.

Entity Linking ordnet die erkannte Nennung einem konkreten Eintrag in einer Wissensbasis zu. Dafür ist der Buchtitel ein brauchbarer Hinweis auf den Schriftsteller Erich Kästner. Im isolierten Satz „Kästner war gestern hier“ fehlt dieser Hinweis. Ein System kann also den Personennamen richtig erkennen und die Frage nach der Identität trotzdem offenlassen.

Quelle: datenbasiert.de

Eine verwandte Aufgabe entsteht beim Zusammenführen zweier Bibliothekskataloge. Führen „Kästner, Erich“ und „Erich Kästner“ dieselbe Person? Hier geht es um Entity Resolution, die Zuordnung mehrerer Datensätze zu derselben Entität. Übereinstimmende Werke oder ein gemeinsamer Normdaten-Identifikator können die Zuordnung stützen. Wer mit Data-Mining-Verfahren Muster in einem Katalog sucht, braucht genau diese Unterscheidung: Zwei Namensformen können einen Autor bezeichnen, zwei äußerlich identische Bücher dagegen zwei ausleihbare Exemplare.