15

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика. Д.Н. Прянишникова»

Кафедра информационных технологий и автоматизированного проектирования

Лекция № 16 «Перспективы развития систем управления базами данных»

по дисциплине

«Управление данными»

(Федеральный компонент)

для специальности: 230201 «Информационные системы и технологии»

Форма обучения - дневная

Разработчик  канд. техн. наук, доц. Прохоров А.А.

ноябрь 2006г.

Лекция обсуждена и одобрена на заседании кафедры,

протокол № от декабря 2006 г.

Лекция № 16 «Перспективы развития систем управления базами данных»

Вопросы лекции:

1. Современные направления исследований и разработок.

2. Ориентация на расширенную реляционную модель.

3. Абстрактные типы данных.

4. Генерация систем баз данных, ориентированных на приложения

5. Оптимизация запросов, управляемая правилами. Поддержка исторической информации и темпоральных запросов

Рекомендуемая литература

Основная

1. Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных: Учебник для высших учебных заведений / Под ред. проф. А.Д. Хомоненко. – 5-е изд., доп. и перераб. – СПб.: КОРОНА принт, 2006. – 736 с.

2. Кузнецов С.Д. Основы баз данных: Курс лекций. Учебное пособие / С.Д. Кузнецов. - М.: ИНТУИТ.РУ, Интернет-Университет Информационных Технологий, 2005. — 488 с.

3. Мусина Т.В. Visual FoxPro 8.0. Учебный курс – К.: ВЕК +, СПб.: КОРОНА принт, К.: НТИ, 2004. – 464 с.

4. Полякова Л.Н. Основы SQL: Курс лекций. Учебное пособие / Л.Н. Полякова. — М.: ИНТУИТ.РУ, Интернет-Университет Информационных Технологий, 2004. — 368 с.

5. Савицкий Н.И. Технологии организации, хранения и обработки данных: Учеб. пособие. – М.: ИНФРА-М, 2001. – 232с.

6. Грофф Джеймс Р., Вайнберг Пол Н. SQL: полное руководство. BHV, К.: «ИРИНА», 2001.

7. Дейт К. Введение в системы баз данных. Диалектика, Киев, 1998.

Дополнительная

8. Левин А. Самоучитель работы на компьютере. Москва, Нолижд, 2001.

9. Мусина Т. В., Пушенко В. А..VISUAL-FOXPRO 7.0.Учеб. курс. К.: «Век+», 2004.

1. Современные направления исследований и разработок

Конечно, несмотря на всю их привлекательность, классические реляционные системы управления базами данных являются ограниченными. Они идеально походят для таких традиционных приложений, как системы резервирования билетов или мест в гостиницах, а также банковских систем, но их применение в системах автоматизации проектирования, интеллектуальных системах обучения и других системах, основанных на знаниях, часто является затруднительным. Это прежде всего связано с примитивностью структур данных, лежащих в основе реляционной модели данных. Плоские нормализованные отношения универсальны и теоретически достаточны для представления данных любой предметной области. Однако в нетрадиционных приложениях в базе данных появляются сотни, если не тысячи таблиц, над которыми постоянно выполняются дорогостоящие операции соединения, необходимые для воссоздания сложных структур данных, присущих предметной области.

Другим серьезным ограничением реляционных систем являются их относительно слабые возможности по части представления семантики приложения. Самое большее, что обеспечивают реляционные СУБД - это возможность формулирования и поддержки ограничений целостности данных. Как мы отмечали в лекции 6, после проектирования реляционной базы данных многие знания проектировщика остаются зафиксированными в лучшем случае на бумаге по причине отсутствия в системе соответствующих выразительных средств.

Осознавая эти ограничения и недостатки реляционных систем, исследователи в области баз данных выполняют многочисленные проекты, основанные на идеях, выходящих за пределы реляционной модели данных. По всей видимости, какая-либо из этих работ станет основой систем баз данных будущего. Следует заметить, что тематика современных исследований, относящихся к базам данных, исключительно широка. В завершающей части курса мы приведем только короткий обзор наиболее важных направлений.

В этом лекции очень кратко рассматриваются основные направления исследований и разработок в области так называемых постреляционных систем, т.е. систем, относящихся к следующему поколению (хотя термин "next-generation DBMS" зарезервирован для некоторого подкласса современных систем).

Хотя отнесение СУБД к тому или иному классу в настоящее время может быть выполнено только условно (например, иногда объектно-ориентированную СУБД O2 относят к системам следующего поколения), можно отметить три направления в области СУБД следующего поколения. Чтобы не изобретать названий, будем обозначать их именами наиболее характерных СУБД.

1. Направление Postgres. Основная характеристика: максимальное следование (насколько это возможно с учетом новых требований) известным принципам организации СУБД (если не считать коренной переделки системы управления внешней памятью).

2. Направление Exodus/Genesis. Основная характеристика: создание собственно не системы, а генератора систем, наиболее полно соответствующих потребностям приложений. Решение достигается путем создания наборов модулей со стандартизованными интерфейсами, причем идея распространяется вплоть до самых базисовых слоев системы.

3. Направление Starburst. Основная характеристика: достижение расширяемости системы и ее приспосабливаемости к нуждам конкретных приложений путем использования стандартного механизма управления правилами. По сути дела, система представляет собой некоторый интерпретатор системы правил и набор модулей-действий, вызываемых в соответствии с этими правилами. Можно изменять наборы правил (существует специальный язык задания правил) или изменять действия, подставляя другие модули с тем же интерфейсом.

В целом можно сказать, что СУБД следующего поколения - это прямые наследники реляционных систем. Тем не менее, различные направления систем третьего поколения стоит рассмотреть отдельно, поскольку они обладают некоторыми разными характеристиками.