46

Проектування машин баз даних та знань

Проектування машин баз даних та знань

Зміст

Тема 1: Вступ. Мета та задачі курсу. 3

1.1. Інформаційні технології та бази даних 3

1.2. Історія розвитку технологій баз даних 3

1.3. Основні тенденції розвитку інформаційних систем 6

1.3.1. Розподіл і децентралізація 6

1.3.2. Неоднорідність 7

1.3.3. Розвиток стандартів 7

1.3.4. Моделювання реального світу 8

1.4. Зв’язок управління інформацією з іншими дисциплінами інформаційних систем 8

1.5. Основні перспективні ідеї в технології баз даних 9

1.5.1. Маніфест систем баз даних третього покоління 9

1.5.2. Маніфест об’єктно-орієнтованих систем баз даних 11

1.5.3. Симпозіум Національної наукової фундації США 11

Тема 2. Управління розподіленою інформацією 13

2.1. Принципи управління розподіленою інформацією 13

2.2. Моделі розподілених баз даних 14

2.2.1. Однорідні і неоднорідні системи 14

2.2.2. Методи побудови розподілених баз даних „зверху вниз” і „знизу до верху” 16

Тема 3. Технологія клієнт-сервер в базах даних 19

3.1. Основи архітектури клієнт-сервер 19

3.2. Основні принципи і критерії оцінки систем клієнт-сервер 20

3.3. Стандарти архітектури клієнт-сервер в управлінні інформацією 21

3.3.1. SQL Access Group і стандарт DRDA 21

3.3.2. Стандарти, засновані на інтерфейсі рівня викликів SAG 21

3.4. Програмне забезпечення проміжного шару 22

Тема 4. Управління розподіленою інформацією 23

4.1. Принципи побудови сховищ даних 23

4.2. Цифрові бібліотеки і інформаційні магістралі 26

Теми 5. Паралельні системи баз даних 26

5.1. Сучасні підходи до фрагментація і тиражування 26

5.2. Концепції МРР і паралельних систем баз даних 26

5.3. Моделі фрагментації для паралельних систем баз даних 28

5.3. Перспективи розвитку паралельних систем баз даних 29

5.4. Перспективи тиражування 30

Тема 6. Об’єктно-орієнтовані бази даних 32

6.1. Характеристики і мотивація об’єктно-орієнтованих баз даних 32

6.2. Концепції об’єктно-орієнтованих баз даних 34

6.2.1. Індивідуальність об’єктів 34

6.2.2. Атрибути 34

6.3.3. Методи 35

6.3.4. Класи 35

6.3.5. Ієрархії класів і наслідування 35

6.3.6. Довготривале зберігання 35

6.4. Співвідношення гібридного і розширеного реляційного підходів 36

6.5. Об’єктно-орієнтовані механізми управління даними і моделі 38

6.6. Діяльність ODMG по стандартизації 39

Тема 7. Перспективні технології бази даних 41

7.1. Бази даних з інтегрованим часом 41

7.2. Основні принципи часових баз даних 41

7.3. Моделі даних з часом 42

7.4. Часові розширення мов баз даних 43

7.5. Об’єктно-орієнтовані часові бази даних 43

7.6. Активні бази даних 43

7.7. Принципи активних систем баз даних 44

7.7.1. Обмеження і твердження 44

7.7.2. Збережувані процедури 45

7.7.3. Тригери 45

7.8. Розширення моделей активних баз даних 45

7.9. Моделі трансакцій і активні бази даних 45

7.10. Штучний інтелект і технологія баз даних 46

Тема 1: Вступ. Мета та задачі курсу.

1.1. Інформаційні технології та бази даних

Всім відомий очевидний факт, що крупні системи живуть своїм життям - в будь-якій області людської діяльності - будь то інженерні, фінансові, інформаційні і інші конструкції. Помилки на ранніх стадіях їх побудови є найдорожчими і приводять в кращому разі до подорожчання, перевищення термінів створення і погіршення якісних характеристик цих систем, в гіршому - до повного краху при їх створенні. Людство знає немало таких прикладів. Невеликі і середні системи можуть бути побудовані методом „грубої сили”. Прорахунки, що неминуче виникають при проектуванні, можуть бути усунені згодом, і це не викличе повного руйнування системи. Інша справа - великі і надвеликі системи. Без стратегічного планування їх побудови і упровадження, вони просто приречені на невдачу. Особливо це важливо для інформаційних систем. Інформаційні технології змінюються найбільш динамічно. Підходи, що здавалися перспективними і важливими п’ять-десять років тому, сьогодні можуть привести до побудови „успадкованих систем” і категорично не повинні використовуватися фахівцями. Ціна таких помилок зростає в багато разів.

Не дивлячись на уявну незмінність базових технологій (реляційна модель даних, що служить основою практично всіх сучасних реалізацій систем баз даних, з’явилася майже тридцять років тому), у галузі баз даних відбуваються значні зміни. Концепції сховищ даних, що з’явилися останнім часом, розширення реляційної моделі даних, вживання об’єктно-орієнтованого підходу і інших до побудови СУБД вже зараз значно змінили картину. І швидше за все в найближчому майбутньому ця картина зміниться ще разючіше. Всі провідні виробники програмних продуктів, призначених для побудови сховищ і баз даних, зараз активно займаються реалізацією нових концепцій в промислових розробках.

Актуальність і новизна пов’язаних з цією сферою проблем привернули до них увагу широкого кола фахівців не тільки крупних компаній, що зайняті виробництвом обчислювальної техніки і програмного забезпечення, але і провідних дослідницьких центрів. Це, у свою чергу, сприяло швидкому становленню нової гілки інформатики, що спеціалізується на розробці інструментальних засобів і додатків, а також теоретичних основ систем баз даних.

На розвиток цієї гілки інформатики значний вплив мали і продовжують мати досягнення в суміжних напрямах, пов’язаних з операційними системами, мовами і технологіями програмування, штучним інтелектом, обчислювальною і комунікаційною технікою. Проте вже із самого початку стало ясно, що вона володіє, проте, власною проблематикою, пов’язаною із специфікою задач управління узагальненими ресурсами даних в сучасних обчислювальних середовищах з різноманіттям можливостей їх архітектури.