4.5.2. Системы управления базами знаний

 

Общий успех СУБД в сочетании с информационными потребностями менеджмента и исследованиями искусственного интеллекта привели к росту заинтересованности в превращении СУБД в системы управления базами знаний, что может рассматриваться как тенденция развития СУБД.

База знаний – это один или несколько специальным образом организованных файлов, хранящих систематизированную совокупность понятий, правил и фактов, относящихся к некоторой предметной области. Содержимое баз знаний оформляется, связывается между собой и представляется таким образом, чтобы на его основе можно было с помощью специальных программ осуществлять рассуждения  и делать выводы, получая сведения, которые в явном виде могут не присутствовать в базах знаний.

 Для построения баз знаний применяются методы искусственного интеллекта, специальные языки описания знаний и интеллектуальный интерфейс.

Базы знаний являются основной содержательной частью интеллектуальных систем: информационных, обучающих, систем программирования,  экспертных систем, где с их помощью представляются навыки и опыт экспертов – специалистов в данной предметной области.

Специалисты в области технологий баз данных  считают вратами, открывающими путь к базам знаний, исследуемым в области искусственного интеллекта, технологию активных БД.

Традиционные БД являются пассивными. Они  играют организующую роль, направленную на обеспечение хранения данных. Вся процедурная логика, включая выборку и модификацию данных, координируется вне сферы управления данными.

Напротив, среда активных БД поддерживает инициацию действий над данными базы и управление ими внутри среды БД в соответствии с предварительно установленными правилами, без необходимости получения каких-либо управляющих воздействий от приложений или от каких-либо других внешних источников. В создании активных БД используется несколько основных конструкций БД: ограничения, утверждения, хранимые процедуры и триггеры.

Ограничения – это относительно простые конструкции языка SQL, используемые для встраивания бизнес-правил в БД вместо логики приложения. В реляционной СУБД ограничения ассоциируются с конкретными объектами БД, такими, как таблицы или ее поля. Примером ограничений могут быть ограничения на поля таблицы, допускаемые в команде CREATE TABLE языка SQL (см. формат этой команды, описанный в теме 9).

Более общим типом ограничений являются утверждения. Утверждение – это самостоятельная конструкция языка SQL, используемая для спецификации ограничения, которое может затрагивать более чем одну таблицу. Бизнес-правила, относящиеся к  двум или более таблицам, могут быть естественным образом представлены в теле самого утверждения.

Во многих случаях конструкции ограничений и утверждений оказываются неадекватными для выражения сложных бизнес-правил, и СУБД поддерживают хранимые процедуры. Хранимая процедура – это модуль прикладной программы с той лишь разницей, что он относится к БД, а не к внешней программной системе, использующей эту БД. Посредством хранимых  процедур встраивается процедурная логика в среду БД. Хранимые процедуры могут определяться относительно одной или более таблиц БД и вызывать друг друга. Они выполняются сервером баз данных и могут читать и изменять данные в таблицах. Их можно вызвать из клиентского приложения, работающего с БД.

Ключевыми компонентами, обеспечивающими превращение БД в активную среду, являются триггеры. Триггер– это процедура БД, запускаемая в случае, если над объектом БД, с которым она ассоциирована, выполняется одна из заданных в спецификации операций. После операций вставки, обновления и/или удаления может быть запущен триггер, который приведет в результате к вычислению бизнес-правил или к выполнению определенных действий. Триггеры, в отличие от хранимых процедур, нельзя вызвать из клиентского приложения.

Активная БД может быть охарактеризована как система, следующая правилам Событие-Условие-Действия. Технология активной БД реализована, в частности, в объектно-реляционной СУБД POSTGRES, разработанной на базе СУБД INGRES в калифорнийском университете Беркли в 1986-1994 гг.

Возможности существующих в настоящее время технологий активных БД распространяются на сферу интеллектуальных баз данных. Можно считать, что активные БД открывают двери на пути к пока еще неуловимому будущему интеллектуальных баз данных с высоким уровнем искусственного интеллекта.