Методика обработки темпоральной реляционной базы данных в миварном пространстве

• Автор: Елисеев, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Анализ методов хранения и обработки темпоральных данных

1.1. Темпоральные данные и темпоральные базы данных.

1.2. Реляционная модель данных

1.3. Анализ темпоральных моделей данных на базе реляционной.

1.4. Представление времени в темпоральных моделях.

1.5 Тип временной отметки.

1.6. Линия времени

1.6.1. Нетемпоральная база данных.

1.6.2. Историческая база данных.

1.6.3. База данных с откатом
1.6.4. Битемпоральная база данных.
1.7. Уровень темпоральности данных
1.7.1. Темпоральность на уровне базы данных.
1.7.2. Темпоральность на уровне отношения.
1.7.3. Темпоральность на уровне кортежа.
1.7.4. Темпоральность на уровне атрибута
1.8. Расширение реляционной модели данных до темпоральной модели.
1.9. Темпоральные реляционные модели с изменяемой структурой данных
1 Миварный подход к описанию предметной области.
1 Темпоральная реляционная модель с изменяемой структурой данных на базе многомерного пространства
1 Выводы по первой главе
Глава 2. Описание темпоральной реляционной базы данных в миварном информационном пространстве и разработка методов его обработки
2.1. Миварная концепция представления данных
2.1.1. Формализованное описание миварного информационного пространства
2.1.2. Реляционная и миварная концепции представления данных с изменяемой структурой.
2.1.3. Миварное представление реляционной модели данных
2.2. Разработка представления темпоральных данных в миварном пространстве
2.3. Разработка структуры миварного пространства для темпоральной реляционной модели данных.
2.4. Разработка алгебры многомерных пространств
2.4.1. Разработка преобразования между многомерным пространством
и множеством значений точек пространства.
2.4.2. Алгебра многомерных пространств.
2.4.3. Свойства операций алгебры многомерных пространств.
2.5. Разработка операторов преобразования значений точек многомерного пространства.
2.6. Разработка операторов преобразования между реляционной моделью данных и многомерным пространством
2.6.1 Разработка оператора преобразования реляционной модели данных в многомерное пространство
2.6.2. Формализованное описание обобщнной темпоральной модели данных на базе реляционной
2.6.3. Разработка операторов преобразования значений точек многомерного пространства в реляционную модель данных.
2.7. Разработка методики обработки темпоральной реляционной модели данных на базе миварного пространства.
2.8. Выводы но второй главе
Глава 3. Реализация миварного представления темпоральной реляционной базы данных с изменяемой структурой на реляционных СУБД
3.1. Реализация многомерного пространства в реляционных СУБД
3.2. Разработка грамматики расширенного языка .
3.3. Реализация грамматики расширенного языка БОЬ
3.3.1. Разработка алгоритма разбора запроса на базе грамматики расширенного языка БОЬ
3.3.2. Разработка реализации операций алгебры многомерных пространств на языке БОЬ.
3.3.3. Разработка реализации преобразований значений точек многомерного пространства на языке БОГ.
3.3.4. Разработка алгоритма реализации а и преобразований значений точек многомерного пространства.
3.4. Разработка операторов изменения реляционной модели в многомерном пространстве
3.4.1. Разработка оператора добавления новой записи в отношение
на миварном пространстве.
3.4.2. Разработка оператора обновления существующих записей в отношении на миварном пространстве
3.4.3. Разработка оператора удаления существующих записей из отношения на миварном пространстве
3.4.4. Разработка оператора удаление атрибутов из отношения па миварном пространстве.
3.4.5. Разработка оператора изменения многомерного пространства
3.5. Выводы по третьей главе.
Глава 4. Оценка эффективности разработанной методики на базе
данных системы кадрового учта.
4.1. Специфика обработки и хранения данных в системе кадрового
4.2. Преобразование базы данных системы кадрового учта в многомерное пространство
4.3. Реализация многомерного пространства базы данных системы кадрового учта на платформе 1С предприятие 8.2.
4.4. Выполнение запросов к многомерному пространству системы кадрового учта.
4.5. Реализация системы кадрового учта на базе многомерного
пространства
4 6. Оценка эффективности разработанной методики
4.6.1. Разработка модели отношения с темпоральными кортежами
4.6.2. Разработка модели многомерного представления отношения с
темпоральными кортежами
4.6.3 Условие эффективности применения разработанной методики
4.6.4. Сравнительный анализ результатов моделирования
4.7. Оценка времени адаптации информационной системы.
4.8. Выводы по четвртой главе
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Подробно рассмотрены существующие подходы к хранению и обработке темпоральных данных посредством расширения реляционной модели и выделен ряд существенных недостатков при использовании таких моделей в информационных системах, функционирующих в динамично меняющихся предметных областях. Недостатками существующих темпоральных моделей на базе реляционной являются избыточность хранения данных и большое количество операций соединения отношений. Показано, что каждое изменение структуры данных в темпоральной модели увеличивает избыточность хранения информации в отношениях и приводит к разрастанию исходной реляционной модели, в которой усложняется составление, выполнение запросов и адаптация базы данных к новым условиям. Этот подход основан на самоорганизующемся динамическом многомерном объектносистемном дискретном пространстве унифицированного представления данных и правил миварном пространстве. В настоящее время миварное пространство используется в системах искусственного интеллекта для представления изменяющихся знаний о предметной области и организации на них процедур логического вывода. Представление реляционной модели в миварном пространстве позволит устранить рассмотренные недостатки существующих темпоральных моделей на базе реляционной. При этом темпоральность модели данных достигается ни за счт применения реляционных конструкций, а является свойством реляционной модели и определяется структурой многомерного пространства. Однако, использование этого подхода для работы с темпоральной реляционной базой данных невозможно, так как отсутствует механизм обработки многомерного представления изменяющихся отношений. В результате проведнного анализа была сформулирована цель работы, определены требования к новой методике обработки темпоральной реляционной базы данных с изменяемой структурой и выполнена постановка задачи диссертационной работы, которые приведены выше. Во второй главе приведено формальное описание миварного информационного пространства, которое состоит из множества осей, множеств элементов осей и множества значений точек, показаны основные возможности применения такого пространства для описания изменяющихся предметных облаегей. В результате был проведн анализ табличного и многомерного представления реляционной модели в системах с изменяемой, динамической структурой данных и показаны основные преимущества использования миварного пространства для таких систем. При этом возможно добавлять и другие оси для большей детализации данных, которые определяются спецификой конкретной предметной области. Подпространство отношение, атрибут, идентификатор записи определяет состояние реляционной модели, которое зависит от других осей. Для каждой оси формируется множество элементов из исходной реляционной модели. Декартово произведение этих множеств образует многомерное пространство для темпоральной реляционной модели данных. Рассматриваемое многомерное пространство предназначено для описания темпоральной базы данных и динамического формирования реляционных отношений в зависимости от параметров, определяемых в запросе. Для разработки методов динамического формирования отношений реляционной модели миварное информационное пространство было разделено на две части множество точек многомерного пространства, образованное элементами множеств, определяющих оси пространства, и множество значений точек многомерного пространства. Эти множества определяют два различных представления миварного пространства, для которых было разработано преобразование между многомерным пространством и множеством значений точек этого пространства. На множестве точек многомерного пространства была определена алгебра многомерных пространств, а на множестве значений точек соответствующие преобразования в другие модели данных. В главе разработана алгебра многомерных пространств. Носителем алгебры является множество многомерных пространств, являющихся подмножеством общего миварного пространства для темпоральной реляционной модели данных. Для введнных операций были выявлены и доказаны основные свойства.