Модельные представления и алгоритмы проверки правил в активных базах данных

• Автор: Зудов, Антон Борисович
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 197 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ, МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОСТРОЕНИЯ АКТИВНЫХ БАЗ ДАННЫХ

1.1 Анализ современных технологий обработки событий в базах данных

1.2 Обработка событий на основе технологии активных баз данных

1.3 Модельные представления активных правил

1.4 Оценивание области значений активных правил путём синтеза конечного

автомата по поведению

Выводы

2 МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ АНАЛИЗА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АКТИВНЫХ ПРАВИЛ

2.1 Конфликты взаимодействия активных правил
2.2 Свойства набора активных правил
2.3 Модельное представление взаимодействия активных правил на основе графа
экземпляров событий
2.4 Алгоритм интервального оценивания области значений активных правил с числовыми параметрами
2.5 Оценивание области значений активных правил со строковыми параметрами путём синтеза конечного автомата по регулярным выражениям
2.6 Модельное представление потенциальных взаимодействий активных правил в
виде графа областей значений
Выводы
3 МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ БАЗОЙ ДАННЫХ
3.1 Компоненты системы управления активными базами данных
3.2 Подсистема динамической проверки и исполнения
3.3 Ведение репозитория активных правил

3.4 Подсистема статической проверки в составе программных средств разработки
активных правил
Выводы
4 РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ БАЗОЙ ДАННЫХ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ КАРТЫ ГОРОДА
4.1 Обработка событий в электронной карте города
4.2 Особенности архитектуры и программной реализации системы управления активной базой данных
4.3 Реализация обработки событий с помощью активных правил
4.4 Экспериментальная оценка эффективности на основе эксплуатации системы
управления активными базами данных
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ РЕКУРСИВНОГО АКТИВНОГО ПРАВИЛА
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ОПИСАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА И ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ
КЛИЕНТСКОГО ПРИЛОЖЕНИЯ РАЗРАБОТКИ АКТИВНЫХ ПРАВИЛ
ПРИЛОЖЕНИЕ В. ПЕРЕЧЕНЬ АКТИВНЫХ ПРАВИЛ ДЛЯ ОБРАБОТКИ
СОБЫТИЙ В ЭЛЕКТРОННОЙ КАРТЕ ГОРОДА
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. ОПИСАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МУП
«ОГСАГиТИ»
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. АКТЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Обработка событий, возникающих в базах данных и соответствующих по уровню абстракции терминам предметной области, требует применения событийно-ориентированной системы, по отношению к которой база данных является объектом мониторинга. В качестве средств построения систем обработки событий используются различные программные продукты и технологии, выбор которых зависит от специфики моделируемых бизнес-процессов, так как на сегодняшний день не существует единого стандарта обработки событий базы данных (БД).
В некоторых случаях для решения данной задачи достаточно функциональности систем управления базами данных (СУБД) и механизмов триггеров. Логика обработки событий при этом должна быть относительно простой, ограниченной жёсткими временными рамками и не предполагающей возникновения большого числа промежуточных событий. Если же промежуточных событий может быть много, используются программные средства, в том числе системы обработки сложных событий, позволяющие описывать одни события как композицию других.
Во многих предметных областях существуют бизнес-процессы, подразумевающие обработку промежуточных событий. Однако эти процессы изменяются настолько динамично, что требуется постоянная проверка вносимых пользователем изменений. Системы обработки сложных событий и аналогичные им по функциональности имеют средства автоматической проверки обработчиков событий, позволяющие выявлять ошибки и защищать данные. Вместе с тем существующие средства не подразумевают проверку случаев, в которых промежуточное событие оказывается элементарным, так как элементарные события выявляются с помощью СУБД.
Концепция активных баз данных (АБД) учитывает возможность наличия промежуточных элементарных событий, что означает принципиальную возможность полной проверки изменений, вносимых пользователями в логику

Точность интервальных функций может снижаться за счёт эффекта зависимости, который проявляется при вхождении в задающее функцию выражение одной и той же переменной несколько раз. Например, пусть задана функция /(х) = X — X. Область значений такой функции включает только число 0, однако из-за эффекта связности на векторе [0, 1] оценка области значений оказывается шире:
т=ш 1], [0,1]) = [0,1] - [0,1] = [0-1,1 - 0] = [-1,1].
Существуют методы интервального анализа, основанные на замене функции на аналог, позволяющий снизить эффект связности. В частности, может быть применена центрированная форма:
fc(X)=f(c)+g(X-c), где g - рациональная функция, а с - средняя точка интервального вектора X.
Бхли в качестве функции g используется производная оцениваемой функции/^ то интервальное расширение называют дифференциальной центрированной формой:
/с(Х)=/(с)+Г(Х)(Х-с)
Другим способом повышения точности может служить разложение функции / в ряд Тейлора с интервальным оцениванием остаточного члена:
/гР0^£Щ=$. + адо.
Точность интервального оценивания зависит от исходной функции, задающего её выражения, применяемого интервального метода и значений входных интервалов. Не существует интервального метода, который был бы заведомо точнее других. Поэтому для повышения точности оценки может быть использовано разбиение исходного бруса на несколько подбрусов, с последующей оценкой области значений относительно каждого из них и объединении полученных оценок. Данный метод носит название «дробление бруса». Он увеличивает вычислительную сложность, но всегда повышает точность (но не всегда значительно):