Методы организации систем управления данными на основе нумерационных методов и интервальных вычислений

• Автор: Белоусов, Алексей Леонидович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 150 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СПОСОБЫ ОПТИМИЗАЦИИ ЗАПРОСОВ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ
ДАННЫМИ
1.1. Стадии оптимизации запросов. Логическая оптимизация
1.1.1. Алгебраическая оптимизация запросов
1.1.2. Семантическая оптимизация запросов
1.1.3. Выбор процедурных планов выполнения запроса
1.2. Физическая организация данных и оптимизация запросов
1.3. Проблемы оптимизации запросов в архитектуре клиент/сервер
1.4. Использование параллельных архитектур для
повышения эффективности систем управления данными
1.5. Применение систем управления данными при
работе с хранилищами данных (БабаЭДагеЦоизе)
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ
2.НУМЕРАЦИИ И ИНТЕРВАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В РЕАЛИЗАЦИИ ЗАПРОСОВ
Вводные замечания
2.1.Применение доменно-ориентированной методологии
в реализации реляционных моделей данных
2.2. Интервальные вычисления
2.3. Преобразование логических выражений в
интервальные уравнения
2.4. Нечеткие интервалы и операции над ними
2.5. Преобразование логических выражений и
нечеткие интервалы
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
3. ОРГАНИЗАЦИЯ НУМЕРАЦИОННЫХ ДОМЕННО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ СУБД
3.1. Организация системы управления данными на
основе интервальных вычислений
3.2. Организация хранения и обработки данных
3.3. Алгоритмы реализации отдельных функций
обработки запросов выбора элементов БД
3.3.1. Лексический и синтаксический анализ
3.3.2.Преобразование предиката в систему
интервальных уравнений
3 . 3 . 3 .Решение интервальных уравнений
3.3.4. Выборка кортежей отношений
3.4. Применение интервальных вычислений для
реализации других запросов языка ЭфИ
3.5. Анализ эффективности разработанной системы
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. МЕТОДЫ, ИСПОЛЬЗУМЫЕ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ДОМЕНАМИ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ДОКУМЕНТЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В последние годы значительное внимание уделяется решению вопросов, связанных с проектированием систем управления данными, которые работают с большим объемом хранимой информации. В связи с этим важной задачей является поддержание сложной структуры системы, эффективной обработки различных запросов. При проектировании систем управления данными необходимо решать вопросы поддержания целостности информации, устранения избыточности данных, повышения общей производительности системы. Решение этих задач позволит сократить объемы используемой памяти, ускорить обработку запросов, обеспечить высокий уровень достоверности информации, повысить степень защиты от несанкционированного доступа. Для улучшения этих характеристик системы применяется несколько подходов. Часть методов состоит в проведении логической оптимизации используемых запросов, учете физической структуры хранимых данных. Другие подходы применяются для обеспечения высокой производительности ряда специализированных систем (объектно-ориентированные базы данных, дедуктивные базы данных, временные базы данных, статистические базы данных, многомерные базы данных). Кроме того, большое внимание уделяется проблемам эффективности работы в системах с архитекутурой клиент-сервер и возможности использования параллельнных вычислений. Оптимизаторы запросов представляют собой наиболее сложные компоненты системы. Эффективность системы в целом во многом определяется качеством системы оптимизации запросов. Во всех существующих направлениях, связанных с оптимизацией, остаются нерешенные проблемы. Большинство направлений имеют переборный характер и требуют развития эвристических решений.
Другая специфическая проблема оптимизации запросов и структур хранения и стратегий доступа относится к системам управления базами данных в оперативной памяти. Такие системы

Хэшированные файлы позволяют осуществлять быстрый доступ к отдельным записям в файле независимо от их количества в файле. Алгоритм хэширования использует ключ записи, чтобы разбить записи на несколько групп. С помощью этого алгоритма вычисляется адрес группы, где должна находиться запись. Чтобы найти конкретную запись в хэшированном файле, universe сначала определяет адрес ее группы на диске, а затем запись ищется в пределах группы.
Динамические файлы автоматически устанавливают количество групп в зависимости от меняющегося количества данных. Динамические файлы для пользователя более просты в управлении. Эффективность работы динамического файла можно увеличить, подменив некоторые параметры, принимаемые по умолчанию.
Перечисленные методы оптимизации запросов с учетом физической организации БД позволяет сделать вывод, что при выборе методов хранения данных приходится принимать компромиссные решения.
Методы, обеспечивающие высокую плотность данных, приводят к увеличению времени, затрачиваемого на адресацию и поиск данных в файле. Средства, обеспечивающие высокую гибкость поиска, как правило, связаны с увеличением объема занимаемой памяти и времени доступа.
Средства, обеспечивающие возможность добавления записей в реальном времени, требуют использования большей памяти для хранения данных. Средства эффективного использования памяти часто оказываются неудовлетворительными при эксплуатации, так как приводят к необходимости реорганизации хранения данных при добавлении новых записей.
1.3. Проблемы оптимизации запросов в архитектуре клиент/сервер