Матричная универсальная объектно-ориентированная база данных с поддержкой древовидной структуры единицы информации к.ф.-м.н. Микляев И.А. - презентация

1 Матричная универсальная объектно-ориентированная база данных с поддержкой древовидной структуры единицы информации к.ф.-м.н. Микляев И.А.

2 БД 1 Преобразования реляционной СПД Таблица a K … Поле b 21 Поле b 2N …Поле b 2i …Поле b 22 Таблица a 2 Стр. M … Стр.m … Стр.3 Стр.2 Стр.1 C 11M … C 11m … C 113 C 112 C 111 Поле b 11 C 1NM …C 1nM …C 12M …………… C 1Nm … C 1nm …C 12m …………… C1N3C1N3 …C1n3C1n3 …C 123 C1N2C1N2 …C1n2C1n2 …C 122 C1N1C1N1 …C1n1C1n1 …C 121 Поле b 1N …Поле b 1n …Поле b 12 Таблица a 1 БД 2 … … БД l … … БД L Стр. M … Стр.m … Стр.3 Стр.2 Стр.1 C lk 1M … C lk 1m … C lk 13 C lk 12 C lk 11 Поле b lk 1 C lk NM …C lk iM …C lk 2M …………… C lk Nm … C lknm …C lk 2m …………… C lk N3 …C lk n3 …C lk 23 C lk N2 …C lk n2 …C lk 22 C lk N1 …C lk n1 …C lk 21 Полеb lk N …Поле b lk n …Поле b lk 2 Таблица a lk

3 В объектно-ориентированной СПД набор атрибутов и им соответствующих значений может варьироваться по необходимости C lk 1m Преобразования реляционной СПД Стр. M … … Стр.3 Стр.2 Стр.1 C lk 1M … … C lk 13 C lk 12 C lk 11 C lk NM …C lk iM …C lk 2M …………… …………… C lk N3 …C lk n3 …C lk 23 C lk N2 …C lk n2 …C lk 22 C lk N1 …C lk n1 …C lk 21 …… Таблица a lk Стр.m Кортеж m Поле b lk 1 Поле b lk 2 C lk 2m … Поле b lk n C lknm … Полеb lk N C lk Nm {b lk1 : C lk1m ; b lk2 : C lk2m ; … ; b lkn : C lknm ; … ; b lkN : C lkNm }b lk1 : C lk1m b lk2 : C lk2m …b lkn : C lknm …b lkN : C lkNm В реляционной СПД кортеж имеет жёсткую структуру, определяющую однородность таблицы

4 b lkN : C lkNm b lkn : C lknm b lk2 : C lk2m b lk1 : C lk1m b lkN1 : C lkNm1 b lkn1 : C lknm1 b lk21 : C lk2m1 b lk11 : C lk1m1 Расширение кортежа Кортеж m … … Добавление 5 индекса Теперь появляется возможность формировать многострочные единицы информации b lk12 : C lk1m2 b lk13 : C lk1m3 … b lk1g : C lk1mg

5 … b lk13 : C lk1m3 b lkN1 : C lkNm1 b lkn1 : C lknm1 b lk11 : C lk1m1 … b lk1g : C lk1mg b lk21 : C lk2m1 Расширение элемента кортежа Кортеж m b lk12 : C lk1m2 … Временные ограничения действия единицы информации : DB lk1mg : DE lk1mg Древовидная структура многострочной единицы информации организуется пятым компонентом – номером родительского элемента группы : NP lk1mg Получили шестое статическое измерение из пяти компонентов

6 «Карет» Аппарат понижения кратности системы счисления «Карета» Исходное значение КлючКлюч Карета Шестеричная система счисления Байтовая система счисления 4343 Проблема первого знака Подбор оптимального числа символов, выводимых из ключа Персонализация ключа для каждого значения поля

7 Структура массива МУОРБД Arr_MUORDB: array of {БД} array of {БД} array of {Сущность} array of {Сущность} array of {Экземпляр сущности} array of {Экземпляр сущности} array of {Информационная единица} array of {Информационная единица} array of {Строка информационной единицы} array of {Строка информационной единицы} array [0..4] of {Атрибуты строки} array [0..4] of {Атрибуты строки} array of {массив атрибута}; array of {массив атрибута};

8 Универсальная логическая модель БД

9 Экземпляры сущностей Матричная структура БД l Сущности Характеристики экземп.сущности

10 Структура единицы информации Параметр Значение Дата с Дата по Параметр Значение Дата с Дата по Параметр Значение Дата с Дата по Параметр Значение Дата с Дата по Параметр Значение Дата с Дата по Параметр Значение Дата с Дата по Параметр Значение Дата с Дата по родительского родительского элемента группы

11 Сущность «Сущность» Размещение метаданных 1 Сущность «Параметр СУУБД» Сущность «Параметр пользователя» 2 3 Служебные характеристики (атрибуты) обрабатываемые СУБД МУОРБД: НаименованиеНаименование Допустимая характеристикаДопустимая характеристика Управление доступом к БДУправление доступом к БД ЗначениеЗначение Обязательное значениеОбязательное значение ….…. Служебные характеристики (атрибуты) обрабатываемые СУБД МУОРБД: НаименованиеНаименование Допустимая характеристикаДопустимая характеристика Управление доступом к БДУправление доступом к БД ЗначениеЗначение Обязательное значениеОбязательное значение ….…. Характеристики (атрибуты) пользователя с поддержкой динамических доменов возможных значений Справочник наименований таблиц

12 Ссылка: Ссылки по связям в МУОРБД 2>2>2>2> 2 4> 4 3>1 3 Для распределённых БД: 3 номер БД > >>

13 Пример универсального приложения для работы с информацией в УБД Главная форма Состав сущностей системы Служебные сущности (пользователю не видны) Описание сущности Описание атрибута сущности

14 Пример универсального приложения для работы с информацией в УБД Универсальная форма табличного отображения и редактирования Экземпляры сущности Характеристики экземпляра сущности

15 Аппарат понижения кратности системы счисления Физическое размещение УБД

16 Взаимодействие участников разработки и использования ИС Персональное приложение Универсальное приложение для работы с информацией в УБД Логическая модель Пользователь Разработчик приложения Разработчик СУУБД

17 Объектно-ориентированные свойства МУОРБД Реализованы следующие объектно-ориентированные свойства: ИнкапсуляцияИнкапсуляция АбстракцияАбстракция Наследование (в том числе множественное)Наследование (в том числе множественное) Частично полиморфизмЧастично полиморфизм агрегацияагрегация В МУОРБД в отличии от ныне существующих объектно- реляционных баз данных ОБЪЕКТОМ является СУЩНОСТЬ (таблица)

18 Наследование Количество строк, определяющих наследование, не ограничено. Таким образом в МУОРБД может быть реализовано и множественное наследование. Количество строк, определяющих наследование, не ограничено. Таким образом в МУОРБД может быть реализовано и множественное наследование.

19 Наследование на уровне данных Отличие от родительского экземпляра сущности Родительский экземпляр сущности Организация наследования на уровне данных Унаследованные характеристики от родительского экземпляра сущности

20 Агрегация Организация поля с объектными свойствами

21 Спец. и ФО Логическая модель до применения МУОРБД Учебный план Дисциплина УП Вид занятия ДУП СеместрТип семестра Виды контроля ДУП Тип контроля Тип занятий Форма обучения Дисциплина Компонент Дисциплина Раб П Кафедра Группа Специальность Блок дисциплин Вид занятия ДРП Виды контроля ДРП

22 Логическая модель после применения МУОРБД Логическая модель после применения МУОРБД Вид контроля Вид занятия Специальность Форма обучения Дисциплина КомпонентБлок дисциплин Учебный план Дисциплина Раб. П Группа Семестр Кафедра Дисциплина УП Тип семестра Параметр Пользователя

23 Научная новизна диссертации заключается в том, что в ней впервые: предложены принципы построения и применения универсальной логической модели баз данных; предложены принципы построения и применения универсальной логической модели баз данных; на основе универсальной логической модели предложена структура универсальной матричной базы данных; на основе универсальной логической модели предложена структура универсальной матричной базы данных; разработаны теоретические основы создания универсальных баз данных путем построения многомерного информационного динамического пространства унифицированного представления данных; разработаны теоретические основы создания универсальных баз данных путем построения многомерного информационного динамического пространства унифицированного представления данных; предложен метод физического размещения универсальной базы данных на носителях информации; предложен метод физического размещения универсальной базы данных на носителях информации; разработана модель универсального оптимального представления данных различных типов; разработана модель универсального оптимального представления данных различных типов; разработан метод синхронизации информационных потоков в системе распределенных баз данных на основе использования универсальной матричной базы данных. разработан метод синхронизации информационных потоков в системе распределенных баз данных на основе использования универсальной матричной базы данных.

24 Этапы разработки информационных систем Построение модели бизнес процесса Определение сущностей и разработка логической схемы БД Выбор системы управления базами данных Физическая реализация Разработка интерфейса приложения … Изучение предметной области

25 Этапы разработки информационных систем Построение модели бизнес процесса Определение сущностей и разработка логической схемы БД Разработка интерфейса приложения Выбор системы управления базами данных Физическая реализация … Изучение предметной области Определение сущностей и корректировка логической схемы БД Использование УБД Использование универсального приложения для работы с информацией в УБД

26 Этапы разработки приложения с применением универсального приложения Базаданных Спец. Спец.приложение Унив.прил. Результат Процедурный язык SQL - запросы

27 Универсальный справочник с динамическими доменами возможных значений

28 Рекурсивная работа с информацией по всей иерархии сущностей (таблиц)

29 Последние реализации на основе МУОРБД Система распределённых МУОРБД Система распределённых МУОРБД Системы разнородных БД с универсальным ядром Системы разнородных БД с универсальным ядром Динамические бизнес-процессы Динамические бизнес-процессы Обобщённый документооборот Обобщённый документооборот