Темпоральные модели базы данных и их свойства
1
УДК 004.654
Темпоральные модели базы данных и их свойства
С.А. Тоноян, Д.В. Сараев
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва 105005, Россия
Показано, что большинство современных баз данных (БД) хранит единственное —
текущее — состояние объектов предметной области и относится к классу реля-
ционных БД. Отмечено, что реляционные БД являются нетемпоральными и хра-
нят последнее состояние объекта. Под влиянием внешних факторов эти объекты
изменяются во времени, поэтому возникает необходимость регистрации различ-
ных их состояний. На основе анализа существующих моделей темпоральных БД и
их основных свойств определены модели и подходы, позволяющие оптимально ре-
шать задачи обработки данных с изменяемой структурой в информационных си-
стемах. Выделен класс моделей, обеспечивающих преобразование нетемпоральных
БД в темпоральные. Рассмотрены способы выполнения запроса к изменяющимся
со времени данным и сохранения их целостности.
Ключевые слова:
темпоральная база данных, реляционная база данных, SQL-за-
прос, многомерное пространство, темпоральные данные, нетемпоральные дан-
ные, отношение, оператор, множество, структура базы данных, структура
данных.
Введение.
Большинство современных баз данных (БД) является
нетемпоральными и хранит единственное, как правило, самое по-
следнее состояние объектов предметной области, что ограничивает
область их применения. Существует множество предметных обла-
стей, в которых необходимо получать доступ не только к самому по-
следнему состоянию БД, но и к прошлым и будущим ее состояниям
[1–3].
Множество состояний объектов предметной области представляет
собой совокупность снимков БД в определенный период времени. Та-
кие БД и соответствующие им модели называются темпоральными и
поддерживают операции изменения, которые переводят БД из одного
состояния в другое, тем самым заменяя старые значения новыми.
В темпоральных БД присутствует атрибут времени, который поз-
воляет перевести БД в состояние, соответствующее определенному
периоду времени. В результате можно провести анализ БД за про-
шлые и текущий моменты времени с последующей их экстраполяци-
ей в предстоящие периоды времени [3,4].
Основные понятия теории темпоральных БД.
Поскольку в
темпоральной БД хранится история изменений состояния объекта, то
логично предположить, что объем информации в ней будет значи-
