Baze de Date Avansate

Problema analizei şi interpretării unui volum mare de date implică existenţa unui mecanism care să poată manipula volume mari de date stocate în baze de date şi să realizeze deducţii logice care să conducă la schiţarea unor concluzii.

O soluţie în acest sens o reprezintă bazele de date (B.D.) deductive, acestea înmagazinând nu numai date, ci şi reguli care permit realizarea de deducţii pe baza datelor existente.

Folosind atât tehnicile pentru bazele de date relaţionale, cât şi programarea logică, B.D. deductive permit manevrarea unor volume mari de date, precum şi realizarea unor raţionamente bazate pe

aceste date.

Tehnologia B.D. deductive poate fi folosită în multe domenii: sisteme suport pentru asistarea deciziei, sisteme expert etc.

B.D. deductive s-au bucurat de o atenţie specială din partea specialiştilor, ceea ce a condus la o cercetare îndelungată a facilităţilor oferite, în momentul de faţă existând un număr mare de sisteme pentru acestea: MetaLog - European Computer Research Center; LDL - Micro Computer Corporation, LOLA - Munich Technical University; Glue-Nail - Stanford University; CORAL - Wiscon-sin University, Aditi - Melbourne University.

B.D. deductive reprezintă un produs realizat prin combinarea B.D. cu programarea logică.

Programarea logică are la bază logica mate-matică formalizată în termenii teoriei demonstrării teoremelor. Se asigură cadrul formal pentru un raţionament logic pe baza premiselor şi o descriere cum pot fi interpretate aserţiuni de ordin general în raport cu o colecţie de fapte.

Programarea logică (o programare descriptivă; marea majoritate a limbajelor de programare logică au la bază clauzele Horn, care reprezintă un subset a logicii de ordinul I) foloseşte formalismul logic pentru a reprezenta cunoştinţele şi motorul de infe-

renţă (deductiv sau inductiv) pentru a rezolva problemele prin derivarea predicatelor logice. Cel mai cunoscut limbaj pentru programarea logică este limbajul logic PROLOG.

O B.D. deductivă încorporează un motor de inferenţă. Acesta reprezintă un modul de calcul care aplică regulile definite bazei de date în scopul deducerii de noi date, nestocate în bază.

B.D. deductive reprezintă o extensie a bazelor de date relaţionale din punct de vedere al puterii de calcul. Astfel, la B.D. relaţionale, atributele calculate nu se păstrau în baza de date, ci doar formula de calcul; în cazul B.D. deductive, elementele ce pot fi

deduse prin raţionament se păstrează sub formă de reguli.

Dacă B.D. relaţionale sunt fundamentate pe teoria matematică a relaţiilor, B.D. deductive au o fundamentare matematică bazată pe universul Herbrand., respectiv, pe principiul lumii închise a logicii de ordinul I. Conform acestui principiu, dacă o aserţiune nu poate fi demonstrată ca adevărată, atunci negaţia acelei aserţiuni trebuie să fie considerată ca adevărată.

Din punct de vedere conceptual, B.D. deductive comportă două componente:

- baza de date extensională, ce conţine atomi de

bază şi corespunde faptelor stocate în baza de date. Această parte reprezintă modulul relaţional al B.D. deductive.

- baza de date intensională, ce constă în formule şi reprezintă regulile din baza de date. Acea parte a bazei de date intensionale ce nu cuprinde reguli recursive corespunde interogărilor din B.D. relaţio-nale. Baza de date intensională reprezintă partea de programare logică a B.D. deductive.

În funcţie de modul de încorporare a elementelor de programare logică în cadrul unui S.G.B.D., există următoarea clasificare:

 cuplare slabă (fig.1) a unui S.G.B.D. cu un limbaj de programare logică. În acest caz, la nivelul limbajului de programare logică PROLOG s-au integrat predicate de apel ale funcţiilor S.G.B.D.

 cuplare strânsă (fig.2) a unui S.G.B.D. cu un limbaj de programare logică. Acest tip de legătură apare atunci când are loc modificarea sau completa-

rea limbajului astfel încât să vadă baza de date ca pe o componentă proprie la care se adresează cu predicate predefinite.

În urma integrării apare o extindere a funcţiilor unui SGBD clasic, prin crearea unui limbaj ce are următoarele facilităţi:

- recursivitatea, adică definirea relaţiei în funcţie de

ea însăşi;

- negaţia, ce permite referirea la fapte inexistente;

- actualizarea faptelor pe bază de reguli;

- existenţa unui limbaj logic ce permite dezvoltarea

de aplicaţii.

Prin restrângerea limbajului PROLOG şi adăugarea interfeţei de lucru cu B.D. a rezultat DATALOG - un limbaj declarativ orientat pe progra-marea logică şi considerat limbajul standard pentru B.D. deductive.