Modelos de Dados para Bancos de Dados Móveis

Apresentação em tema: "Modelos de Dados para Bancos de Dados Móveis"— Transcrição da apresentação:

1 Modelos de Dados para Bancos de Dados Móveis
Eudes Raphael de Sá Santana

2 Roteiro Motivação Conceitos Modelo MOST
Modelo Proposto por Bei Yi e Medeiros Conclusão Referências

3 Motivação Surgimento de Aplicações Móveis
Permitem capturar dados relativos à posição dos objetos em relação ao tempo Necessidade de gerenciar dados que não são devidamente representados pelos bancos de dados convencionais. Aplicações: Monitoramento dos veículos de uma transportadora Estudo de Correntes Migratórias

4 Motivação Problemas: Paradigma existentes:
Bancos de Dados Espaço-Temporal: Ainda são pouco adequados, porém melhores que os tradicionais paradigmas de modelagem. Linguagens de consultas existentes não possuem operadores que exploram as características específicas dos objetos móveis A taxa de transferência de dados aumenta de acordo com a velocidade na qual o objeto se movimenta.

5 Motivação Problemas: O número de registros cresceria muito se cada posição exigisse o armazenamento um registro novo A complexidade algorítmica dos operadores é muito maior pois precisa considerar a continuidade do movimento. Pode haver intervalo de tempo sem informação amostrada. Isso pode apresentar ”lacunas” de informações, o que exige técnicas de reconstituição da continuidade, usando técnicas de aproximação como interpolação.

6 Conceitos Paradigma Espaço-Temporal: Exemplos: Desafios:
Objeto espaço-temporal: São entidades que possuem atributos espaciais e temporais, além dos seus atributos descritivos. Exemplos: CREATE OBJECT Fazenda AS (Nome, Localização, tempo); Desafios: Complexidade em capturar, armazenar e gerenciar dados relativos aos domínios Espaço e Tempo

7 Conceitos Modelagem Espaço-Temporal:
Diferentes abordagens de acordo com a natureza dos objetos. Classificação: Continua: Modelagem de atributos através de um gráfico de variação continua do espaço em função do tempo. Registro de Eventos: Os atributos espaciais têm os valores modificados quando da ocorrência de um evento. Nos demais instantes o atributo espaço tem valor indefinido. Mudança de Estado: Semelhante ao anterior, mas mantendo valor do atributo espacial constante até que o próximo evento ocorra.

8 Conceitos Paradigma de Objetos Móveis: Objeto Móvel:
Qualquer objeto, com ou sem dimensão, cuja posição geográfica muda continuamente ao passar do tempo. Especialização de objeto Espaço-temporal Semelhante à abordagem continua. Mas apresenta aspectos da dimensão. Exemplo: Táxi X Cardume de golfinhos. Banco de Dados Móveis: Especialização do BD Espaço-Temporal

9 Modelo MOST

10 Modelo MOST Moving Object Spatial Temporal Objeto Espacial
Incorpora objetos dinâmicos a bancos de dados tradicionais, e define como estender as linguagens de consulta para dar suporte a estes conceitos. Objeto Dinâmico: Apresenta atributos cujo valor muda continuamente com o tempo. Objeto Espacial Objeto composto por três atributos dinâmicos, que representam as coordenadas x, y, z da posição geográfica de um objeto pontual. Cada atributo dinâmico é compostos por três campos: Updatetime Value Function:

11 Modelo MOST Permite representar, implicitamente, estados futuros do banco de dados Exemplo: “Haverá algum táxi num raio de 5 km da casa ‘X’ nos próximos 30 minutos?” DataBase History Conceito abstrato que representa os estados passados e futuros do banco de dados Past Database History Future Database History

12 Modelo MOST Tipos de Consultas sobre o DataBase History:
Instantâneas Contínuas Persistentes Uma mesma consulta pode ser avaliada em qualquer das categorias, causando resultados diferentes para cada uma.

13 Instantâneas Consulta avaliada sobre qualquer instante a partir do estado atual do banco. Presente Ex : “Quais os supermercados que estão num raio de 10 km da minha posição ?” Futuro Ex : “ Quais supermercados eu poderei chegar em 5 min.?”

14 Contínuas Definição: Uma consulta contínua é uma seqüência de consultas instantâneas, uma para cada ciclo de clock após um dado momento no qual foi feita a consulta Ex : “Quais supermercados vendem pão e estão em um raio de 10 km?”

15 Persistentes Seqüência de consultas instantâneas, todas realizadas sobre um mesmo tempo t’ >= t de realização da consulta. Persistentes x Contínuos

16 Modelo MOST Vantagens: Desvantagem:
Maioria dos casos o movimento permanece uniforme. Consultas sobre o futuro próximo. Desvantagem: Não Descreve a trajetória completa dos objetos móveis, apenas a partir do último updatetime até um futuro próximo Baseado em objetos pontuais, ignora estruturas espaciais mais complexas Custo adicional em consultas cujo predicado envolve posição

17 Modelo proposto por Claudia Medeiros e Bei Yi

18 Considerações do modelo
Tipos de objetos a serem modelados de acordo com o comportamento temporal: Estático Temporal discreto Temporal continuo Objetos Móveis: Atributos: Descritivo ou convencional Temporal Espacial

19 Considerações do Modelo
Tipos de representação da trajetória: Ponto Linha Polígono

20 Considerações do modelo
O que se consulta em um banco de dados de objetos móveis? Que dados de objetos móveis devem ser guardados?

21 O que se consulta? Consultas tradicionais em banco de dados espaço-temporais: No tempo t1 qual a localização do carro A? Quando o carro A estava na coordenada (x1,y1)?

22 O que se consulta? Existem outras necessidades de consulta:
Relacionamentos entre um objeto móvel e um estático. Quando o carro A estava fora da área central (demarcada pelo polígono X)? Relacionamento entre dois objetos moveis. No tempo t1, o carro A estava ao lado do carro B?

23 O que se consulta? Existem outras necessidades de consulta:
Estimativas sobre futuro. Quando o carro A entrará na região central? Qual o local provável de interseção das trajetórias dos carros A e B?

24 Quais os dados armazenados?
Precisa-se armazenar a trajetória do objeto. Trajetória é o registro do movimento, mostrando a evolução da posição do objeto indexado pelo tempo.

25 Quais os dados armazenados?
Por que armazenar os dados indexando pelo tempo? Dado um tempo, só existe um estado de relacionamento espacial entre os objetos. Qual o intervalo de tempo a se considerar? Como tratar movimentos não uniformes? Uma solução é dividir o percurso em intervalos pequenos o suficiente para garantir movimento uniforme nele.

26 Modelo proposto Modelo orientado a objetos voltado a dados vetoriais (geo-objetos). Os objetos se relacionam, possuindo cada um o seu estado (atributo) e comportamento (métodos)

27 Modelo proposto

28 Modelo Proposto Vantagens Desvantagens
Classes para representar os objetos e outras para representar as trajetórias. Desvantagens O modelo não possui proposta de linguagem de consulta. Dificuldade de implementação devido ao alto grau de abstração.

29 Conclusão Os modelos para banco de dados móveis estão sendo cada vez mais necessário. Os desafios são grandes. Existe grandes dificuldades em se encontrar modelos bem detalhados.

30 Referências Yi, B. and Medeiros, C.Bauzer. Um modelo de Dados para Objetos Móveis. In IV Simpósio Brasleiro de GeoInformática, pages 33-40, 2002. Wolfsony, O. Chamberlainx, S. Xuz, B. Jiang L. Moving Objects Databases: Issues and Solutions