Введение к работе
Диссертационная работа посвящена вопросам повышения
фективности систем ~~ управления - данными - на--основе., применения мерационных методов и интервальных вычислений.
Актуальность работы. В последние годы значительное вникание аляется решению вопросов, связанных с проектированием систем раьления данными, которые работают с большим объемом хранимой формации. В связи с этим важной задачей является поддержание ожной структуры системы эффективной обработки различных запросов. этому при проектировании систем управления данными необходимо тать вопросы поддержания целостности информации, устранения быточности данных, повышения общей производительности СИСТЄ4И. шение этих задач позволит сократить объемы используемой памяти, еысить скорость обработки запросов, обеспечить высокий уровень істоверности информации, защиту от несанкционированного доступа. При ом для улучшения этих характеристик системы применяется несколько ідходов, для которых, разрабатываются оптимизаторы запросов. іфективность системы в целом во многом определяется качеством [стемьт оптимизации запросов. Во всех существующих направлениях, іязанньїх с оптимизацией, остаются нерешенные проблемы. Большинство і них имеет переборный характер и требует развития эвристических гшаний.
Другая специфическая проблема оптимизации запросов и структур )анекия и стратегий доступа относится к системам управления базами шных в оперативной памяти. Такие системы становятся все более стуальными в связи с постоянным увеличением объемов доступной в ЭВМ іеративной памяти и ре удешевлением.
Проблемы, связанные с эффективной обработкой запросов » системах травления данными, рассматриваются в работах отечественных и ФУбежных специалистов в области проектирования баз данных {Д. гйер, К. Дейт, Д. Ульман, С. Кузнецов к др.). ' Линьковым В.М. осматривалось применение нумерационных методов для решения задач ефективного хранения и управления данными. Использование монотонных гображений в нумерации дает возможное. >. производить интервальные счисления над числовыми номерам» для эффективной обработки данных..
Применение нумерационных методов и интервальных вычислений ь эменно-ориентирозанной системе управления данными позволяет решить эоблемы, связанные с сокращением затрат на модификацию баз данных ЗД) в случае изменения отдельных полей или связей, поддерживать
семантику при работе с данными, решить вопросы организаі эффективных методов хранения и доступа к данным.
Предметом исследования являются вопросы повышения эффективно! работы информационных систем путем применения нумерационных методо) интервальных вычислений при обработке запросов для домені ориентированной организации данных.
Цель работы. Целью работы является разработка внутренней моді данных, обеспечивающей наиболее полное использование преимущеі нумерационных методов и методов эффективной организации сне управления базами данных (СУБД) в реализации запросов на осні использования интервальных вычислений.
Задачи исследования. Для достижение поставленной цели решаю1
следующие задачи: ,
1. Разработка формальной модели базы данных на основе домені ориентированной структуры системы с использованием нумерационі методов.
2.Разработка методов преобразования запроса в интервалы уравнения.
3.Разработка механизмов применения нечетких интервалов і оптимизации процесса обработки запроса.
4.Разработка эффективных методов решения интервальных ураваекг
5.Разработка архитектуры системы управления данными на осн< интервальных вычислений и методов проектирования СУБД.
6.Разработка алгоритмов реализации функций обработки запросої системе управления данными.
Научная новийна.
1.Обосновано применение нумерационных методов для повьппєі эффективности обработки запросов в системах управления данными.
2.Разработана внутренняя модель данных и архитектура СУБД основе нумерационных методов с использованием домені ориентированного подхода к организации хранения и обработки данш что позволило Применить интервальные вычисления в реализаі эффективных методов :доступа к данным.
3.Предложены методы преобразования запросов в интервалы уравнения, позволяющие эффективно решать задачу оптимизации запросе
4.Для повышения эффективности в использовании ресурсов ЭВМ і обработке запросов предложены методы, основанные на работе нечеткими интервалами.
5.На основе интервальных вычислений разработаны' алгориї
обработки запросов, максимально использующие преимущес;
предложенной внутренней модели данных.
Основные результати и положения, выносимые на аащиту:
1.Внутренняя модель данных в виде совокупности бинарных
ІЮШЄНИЙ.
2.Метод преобразования реляционной модели во внутреннюю модель
иных. -- _
3.Методы преобразования запросов, представленных в виде едиката, в систему интервальных уравнений.
4.Метод интерпретации результатов решения интервальных авнений, позволяющий однозначным образом осуществить выборку ртежсй отношений в доменно-ориентированной базе данных.
5,Метод применения показателя нечеткости для оптимизации пользования имеющихся ресурсов.
6.Архитектура системы управления данными и алгоритмы поиска вета на запрос, позволяющие эффективно использовать предложенкуі: дель,данных.
Практическая ценность заключается в следующем:
-предложена архитектура системы, в которой для хранения и работки данных применяются нумерационные методы;
-определены основные требования, предъявляемые к базам данных на нове доменно-ориентированного подхода;
-разработаны принципы пострЪения системы управления данными на ноае применения нумерационных методов, которые нашли свое именение в реализации ряда информационных систем.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались:
-на международной выставке-конференции "Новые компьютера :; хнологии в учебном . процессе и научных исследованиях" :г. сква, 1995г );
-на II международной конференции "Новые информационные хнологии и системи" {г. Пенза, 1996);
-на Международной методической конференции "Университетское разование в условиях формирования рыночных отношений (г. Пенза, 97г.);
-на научно-практическом ееісшаре "Применение баз данных" (г. нза, 1997);
-на всероссийской научно-технической конференции "Непрерывная и яжные логики в информатике, экономике и социологии" (Пенза, 1997).
Реализация работы. Основные результаты, изложенные в
ссертационной работе, использованы в НИР, проводимой в рамках анта «Доменно-ориентированная нумерационная система управления
Сазами данных» программы «Конверсия и высокие технологии. 1997-2( гг.». Кроме того, результаты работы использованы в Щ1Р, выполнен! для КПФ "Пенэснаб" (г. Пенза) и РКК "Энергия" (г. Москва) и внедреь
-в автоматизированную информационную систему "Пенэснаб", > подтверждено соответствующим актом;
-в автоматизированную обучающую систему для кафедры спортиві игр ПГПУ, что подтверждается соответствующим актом.
Публикации Л, Основные результаты диссертации опубликованы в печатных работах.
Copyicvypa к объем работа. Диссертация состоит из введения, ті глав, заключения, списка литературы из 83 наименований и д: приложений.. Работа содержит 142 страницы текста, 1 рисунков, таблиц, 7 страниц библиографии, 8 страниц приложений.
