каркасная модель данных

Заголовок Тип Анотація
О топологии путей нормализации в реляционном каркасе Стаття

  Получение безаномальных логических схем является одной из ключевых  задач проектирования логической структуры реляционных баз данных (БД). Известно, что аномалии вставки, модификации и удаления кортежей связаны с наличием зависимостей (функциональных, многозначных, а также зависимостей соединения) между подмножествами столбцов таблиц БД. Такие зависимости выражают ограничения, накладываемые на значения, хранимые в кортежах таблиц. В свою очередь, эти ограничения являются формальным отображением семантики, присущей конкретным предметным областям. Для предметных областей с нетривиальной семантикой, характеризуемых многообразными и сложными ограничениями на хранимые данные, избыточность представления данных в таблицах является типичным недостатком, обуславливающим аномалии логических схем БД.

  В работе исследованы пути нормализации в универсальном каркасе реляционных баз данных и топологии этих путей. Доказана теорема замкнутости путей нормализации в реляционном каркасе.Теорема позволяет применять реляционный каркас как уникальный носитель схем БД, нормализованных до высоких форм. А также анализировать существующие и внедренные БД на предмет их аномалий и влияния на приложение в процессе эксплуатации.

О полноте и единственности универсального каркаса в реляционной модели данных Стаття

  Методики конструирования схемыреляционных баз данных естественно ограничиваются классической парадигмой Кодда со всеми ее расширениями, уточнениями, модификациями и обобщениями, время от времени появляющимися вплоть до настоящего момента. Попытка Дейта и Дарвена создать формальную «надстройку» над реляционной моделью, отвечающую современным реалиям и требованиям, остается абстрактным решением, не выходящим в область практического применения. Уже традиционным стало построение либо модели «сущность-связь» (ER-модель) либо т.н. семантической объектной модели (SOM) и последующий «перевод» получаемых орграфов-схем или соответственно семантических структур в реляционные схемы.  Практика такой «трансляции» считается эффективной не только в методическом плане, но и по затратам времени и усилий на построение логической структуры баз данных. Вместе с тем эту практику отличает известная локальность построений, отсутствие универсальности, приводящее к сложностям при модификации структуры базы данных, вплоть до необходимости тотального редизайна структуры. Локальность ER/SOMпостроений заключается, прежде всего, в работе с фиксированным графом-схемой либо cзаданными множествами семантически определенных (или «четких») объектов. Это сказывается на гибкости и модифицируемости таких построений.

  В работе введено представление о путях нормализации в универсальном каркасе реляционных баз данных и о топологии этих путей. Сформулированаи доказана теорема о полноте и единственности реляционного каркаса.

О шунтировании многозначных зависимостей в реляционной модели данных Стаття

  Классическая логическая модель данных подразумевает такой  анализ предметных областей(ПрО), который приводит к постановочно-зависимым структурам хранилищ. Такие структуры существенно отличаются одна от другой в зависимости от специфики ПрО. Это приводит к большой зависимости управляющего программного обеспечения от всевозможных модификаций структуры хранилищ. Поэтому разработка новой концептуальной модели, позволяющей получить универсальную логическую модель данных, является актуальной задачей.

  Предложен новый подход к анализу многозначных зависимостей атрибутов реляционных отношений. Доказана теорема о шунтировании многозначной зависимости, позволяющая не декомпозировать отношение. Делается вывод о возможности моделирования N-арных связей степенью «многие ко многим» с помощью шунтированных отношений.

Об алгоритме синтеза реляционного каркаса. Постановка задачи и формализация Стаття

  Схема базы данных (БД), полученная в результате проектирования, должна удовлетворять в том числе двум критериям – кроссплатформности и интероперабельности. Эти свойства, прежде всего, сводятся к тому, что разные приложения БД, работающие на разных платформах, интегрируются в одно приложение, а БД при этом воспринимается как единое целое. Обеспечит эту потребность универсальность схемы БД для разных предметных областей (ПрО).

  Предложен алгоритм синтеза новой модели данных – реляционного каркаса - на основе многозначных зависимостей ключевых атрибутов. Использованы N-арные таблицы для моделирования связей степенью H:G. Решается проблема модифицируемости схемы реляционного хранилища данных.

Каркасная модель данных и ее применение для разработки и внедрения CASE-средств и приложений Автореферат

      Панченко Борис Евгеньевич, автореферат диссертации на соискание степени доктора физико-математических наук.    При работе с низко модифицируемыми схемами БД, основанными на низко нормализованных формах, не выше 3-й (3НФ), увеличивается число ошибок, повышается вероятность внесения некорректных данных – нарушается их целостность, появляются избыточные данные, увеличивается объем памяти, выделяемых под хранимые данные, неверно обрабатываются запросы, снижается итоговая производительность системы и т.д. Например, проблема модификации возникает при решении задач по развитию схемы БД в процессе эксплуатации, ведь обновление требует значительных затрат. Поэтому важной является разработка такого метода проектирования схем БД, которая обеспечивала бы выполнение большинства запросов пользователей с помощью операций индексного выбора, а не с использованием ресурсоемких соединений.   В обзоре использованной литературы по теме диссертации отмечены основные совпадения известных результатов и результатов диссертанта. Это модель «сущность-связь» Чена (1976 г.), реляционная модель высказываний Смитов (1977 г.), декартова зависимость Паридаенса (1979 г.), многоместные предикаты Белоногова (1983 г.), материализованные представления Блейкли-Ларсона (1986 г.), денормализация Малинса (1992 р.), пост-агрегация Грея (1995 р.), многомерная решетка отношений Харинарайяна (1996 г.), булеанные семантические запросы Абитбоула (1996 г.), многоарные ключи Кимбалла (1996 г.), реляционно-объектные БД Дейта (2000 г.), модифицируемость схем БД и эволюционирующие приложения Варламова (2001 г.), булеанная модель систем Степанова (2004 г.), алгебра и исчисление понятий Выхованца (2004 г.), семантически значимые отображения Бабанова (2004 г.), ER-подход к синтезу ДКНФ Алтайбек (2008 г.), фоновая агрегация Бадмаевой(2009 г.), динамический изоморфизм Зинченко (2010 г.), семантический шаблон Гришенкова (2010 г.).  Отмечено, что исходя из публикаций диссертанта 1992–1994 гг., а также соответствующих актов внедрения, которые подтверждают промышленную применимость инструментального средства, а значит и каркасной модели данных (КМД), которая лежит в его основе, диссертант обладает некоторым приоритетом в указанных результатах.