Дедуктивные базы данных

Дедуктивная БД состоит из двух частей: экстенциональной, со­держащей факты, и интенциональной, содержащей правила для логического вывода новых фактов на основе экстенциональной части и запроса пользователя.

При таком общем определении SQL-ориентированную реля­ционную СУБД можно отнести к дедуктивным системам. Дей­ствительно, что есть определенные в схеме реляционной БД пред­ставления, как не интенциональная часть БД. Не так уж важно, какой конкретный механизм используется для вывода новых фактов на основе существующих. В случае использования SQL основным элементом определения представления является опе­ратор выборки языка SQL, что вполне естественно, поскольку с его помощью создается таблица. Обеспечивается при этом и не­обходимая расширяемость, поскольку представления могут оп­ределяться не только над базовыми таблицами, но и над запро­сами.

Основным отличием реальной дедуктивной СУБД от реляци­онной является то, что в ней и правила интенциональной части БД, и запросы пользователей могут содержать рекурсию. При этом можно спорить о том, что всегда ли это хорошо. С одной стороны, возможность определения рекурсивных правил и запросов обес­печивает простое решение в дедуктивных базах данных проблем, которые вызывают большие трудности в реляционных системах (например, проблемы разборки сложной детали на примитивные составляющие). С другой стороны, именно возможность рекурсии делает реализацию дедуктивной СУБД очень сложной и во мно­гих случаях неразрешимой проблемой.

Не будем подробно рассматривать конкретные проблемы, при­меняемые ограничения и используемые методы в дедуктивных системах. Отметим лишь, что обычно языки запросов и определе­ния интенциональной части БД являются логическими (поэтому дедуктивные БД часто называют логическими). Имеется прямая связь дедуктивных БД с базами знаний (интенциональную часть БД можно рассматривать как базу знаний — БЗ). Более того, труд­но провести грань между этими двумя сущностями; по крайней мере, общего мнения по этому поводу не существует.

Какова же связь дедуктивных БД с реляционными СУБД, кро­ме того, что реляционная БД является частным случаем дедук­тивной? Связь заключается в том, что для реализации дедуктив­ной СУБД обычно применяется реляционная система, которая выполняет роль хранителя фактов и исполнителя запросов, по­ступающих с уровня дедуктивной СУБД. Такое использование ре­ляционных СУБД резко актуализирует задачу глобальной опти­мизации запросов.

При применении реляционной СУБД запросы обычно посту­пают на обработку по одному, поэтому нет повода для их гло­бальной (межзапросной) оптимизации. Дедуктивная же СУБД при выполнении одного запроса пользователя в общем случае генери­рует пакет запросов к реляционной СУБД, которые могут опти­мизироваться совместно.

Конечно, когда набор правил дедуктивной БД становится боль­шим и их невозможно разместить в оперативной памяти, возни­кает проблема управления их хранением и доступом к ним во внешней памяти. В этом случае также можно применить реляци­онную систему, но уже не очень эффективно, так как требуются более сложные структуры данных и другие условия выборки. Извест­ны лишь частные попытки решить эту проблему, но общего ре­шения пока нет.

ГЛАВА 18. МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ПРОДУКЦИИ

Дата добавления: 2014-01-07