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KAMILA T. LYRA KARINA C. S. NISHIMURA THIAGO P. COLONHEZI WILLIAM S. STRAFACCE Banco de Dados Temporais (BDT)

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Apresentação em tema: "KAMILA T. LYRA KARINA C. S. NISHIMURA THIAGO P. COLONHEZI WILLIAM S. STRAFACCE Banco de Dados Temporais (BDT)"— Transcrição da apresentação:

1 KAMILA T. LYRA KARINA C. S. NISHIMURA THIAGO P. COLONHEZI WILLIAM S. STRAFACCE Banco de Dados Temporais (BDT)

2 BDT - Introdução  Bancos de dados convencionais:  Manter dados atuais  Bancos de dados temporais:  Manter evolução temporal dos dados  Informações históricas  Associar informações temporais aos dados  rótulos temporais associados aos objetos do banco de dados temporal

3 BDT - Introdução  Bancos de dados temporais permitem armazenar e recuperar todos os estados de uma aplicação (atual, passado e futuro previsto), registrando sua evolução com o passar do tempo [Edelweiss,1998].

4 BDT – Conceitos de Tempo (1/3)  Dimensão Temporal  Tipos de dados temporais:  Instante: momento em que ocorre um evento.  Período: intervalo entre dois instantes diferentes e conhecidos  Intervalo: tempo entre dois instantes diferentes. Sabe-se sua duração, mas não quando começa ou termina.

5 BDT – Conceitos de Tempo (2/3)  Tipos de Tempo  Transação  Tempo no qual o fato é registrado no banco de dados.  Validade  Tempo em que o valor é válido na realidade modelada.  Definido pelo usuário  propriedades temporais definidas explicitamente pelos usuários em um domínio temporal e manipuladas pelos programas da aplicação

6 BDT – Conceitos de Tempo (3/3)  Ordem no tempo  Linear  Presume-se que o tempo flui linearmente, entre dois pontos, do passado para o futuro.  Ramificada  Um dado pode ter diversos sucessores ou predecessores.  Ex: Uma certa decisão pode gerar um entre diversas opções de resultados.  Circular  Dados que se repetem ao longo de um período de tempo.  Ex: Datas de promoções de vendas que se repetem todo ano.

7 BDT – Classificações (1/4)  Bancos de Dados Instantâneos  Apenas armazena o estado presente  SQL tradicional  Para aplicar controle temporal:  Criação explícita de atributos definindo as datas associadas ao registro.  Controle destes atributos deverá ser feito manualmente pelo desenvolvedor da aplicação

8 BDT - Classificações (2/4)  Bancos de Dados de Tempo de Transação  Adicionar um rótulo com a data de cada transação realizada sobre um registro  Transparente ao desenvolvedor (implícito)  Não apaga registros anteriores à transação  Presente e Passado

9 BDT - Classificações (3/4)  Bancos de Dados de Tempo de Validade  Armazena a data de validade do registro (quando os dados passarão a ser válidos no sistema), cujo controle é responsabilidade do usuário  A partir da data 15/07/04 o salário do José passa a ser R$900,00.

10 BDT - Classificações (4/4)  Bancos de Dados Bitemporais  Associa tanto o tempo de transação como o tempo de validade ao registro.  Fornece acesso a todo o histórico de alterações com suas respectivas validades

11 Consultas a bancos de dados temporais.  BDT – Linguagem de consulta temporal  Deve possibilitar a recuperação de informações:  Temporais  Não temporais  Tirar real proveito da utilização da dimensão temporal  Enriquecida para manipular a dimensão temporal  Deduzir valores não explicitamente armazenados

12 Consultas temporais. Exemplos  Recuperar valores de domínio temporal  selecione o valor da propriedade Data_de_Nascimento  Referir-se a um instante ou intervalo  selecione o valor do salario no dia 01/01/11  Recuperar valores com base no tempo  selecionar todos os valores do salario antes do dia 01/01/11  Fornecer informações temporais(pontos, intervalos)  quando foi alterado o salário do funcionário

13 Problemas em consultas temporais  Necessidade de novos métodos de indexação  grande volume de dados  métodos tradicionais só servem para valores já ordenados  Manipulação de informações incompletas  incerteza sobre a existência de objetos  eventos que não se sabe quando ocorreram

14 Tipos de BDTs e as consultas 1/2  Instantâneos:  não permite consultas temporais, apenas armazena o estado presente do BD.  Tempo de transação:  permite consultar tempos atuais e passados  ex: qual o salário do funcionário na data 01/01/1993

15 Tipos de BDTs e as consultas 2/2  Tempo de validade:  permite recuperar valores de previsão para o futuro que estejam armazenados  ex: selecione o salário do funcionário em 01//02/2012  Bitemporais:  permite consultar tempos passados, atuais e futuros: história do BDT  história presente  historia passada: definir data de limite  Desejo conhecer a história passada até o dia 20/09/2012

16 Consultas temporais  Componente de seleção: condição lógica  Sobre os dados – condições estabelecidas somente sobre os valores de dados. Ex: selecionar os empregados que nasceram antes de 01/01/1980  Temporal – somente as informações temporais são analisadas. Ex: selecionar todos os empregados da empresa durante 01/01/2000 a 31/12/2010

17 Consultas temporais  Mista – atua nos dados e nas informações. Ex: selecione todos os empregados que ganham mais que 2000 no período de 01/01/2000 a 31/12/2010

18 Consultas temporais  Componente de saída: valores solicitados  De dados - retorna exclusivamente valores de dados. Ex: selecionar os nomes dos funcionários do departamentos de entregas que entraram a partir do dia 01/01/2000  Temporais – traz informações temporais, pontos, intervalos. Ex: selecionar todos os períodos nos quais os funcionários do departamento de entregas ganharam mais que 2000

19 Consultas Temporais  Mistas – recuperam valores de dados e valores temporais. Ex: selecionar os valores do salário e os respectivos tempos de validade para o empregado chamado João  A única combinação que não pode ser utilizada é a de seleção temporal com saída temporal, devemos ter algum dado envolvido em pelo menos um dos componentes.

20 Consultas e orientação a objeto  As informações temporais no modelo e dados orientado a objetos são associadas aos objetos e aos atributos  requer propriedades especiais para a recuperação de informações

21 Linguagem de consulta visual  Linguagem de consulta textual: TSQL2  Exige que o usuário conheça sua sintaxe e o esquema do BDT.  Linguagem de consulta visual: Visual Query System TF-ORM [97]  Permite que o usuário faça a consulta utilizando símbolos visuais e regras para utilizados  Melhor percepção da realidade

22 Linguagem de consulta visual

23

24 Linguagem TSQL2  Extensão do SQL;  Linguagem padrão para tratar aspectos temporais;  Suporte a:  Tipo de dados;  Linhas de tempo;  Suporte para tempo transação e para tempo de validade;

25 Linguagem TSQL2  Tipo de dados;  Date time e interval – instants, intervals e spans;  Surrogate – utilizado como identificador único para objetos que possuem atributos temporais, mas não substitui a chave da tabela;  Seus valores não podem ser visto pelo usuário.

26 Linguagem TSQL2  Linhas de tempo;  Tres linhas de tempo:  Tempo definido pelo usuário;  Tempo de validade – inicio e fim do tempo de validade (begginning e forever);  Tempo de transação – inception (quando a tupla é criada) e until changed (quando ocorre uma alteração na tupla)

27 Linguagem TSQL2  Suporte para tempo transação e para tempo de validade;  Cada tupla é rotulada com um elemento temporal; NomeSalárioBegginningForeverInceptionUntil Changed Ana /01/ /01/1991 Antonio /01/199201/01/200020/01/199202/01/2000 Antonio /01/ /01/2000

28 Linguagem TSQL2  Exemplo de consulta:  Listar o nome de todos os colaboradores que trabalharam na empresa ao mesmo tempo que João esteve no departamento de brinquedos. SELECT C1.nome FROM Colaborador C1, Colaborador C2 WHERE C2.nome = “João” AND C2.Dept = “Brinquedos” AND valid(C1) OVERLAPS valid(C2)

29 Linguagem TSQL2  Não é possível encontrar um SGBD totalmente temporal, algumas funcionalidades podem ser encontradas outras não;  Como solução existem as camadas de software que simulam essa funcionalidade;

30 Vantagens  Histórico de manipulação de registros  Agilidade em consultas simultâneas  Relaciona ocorrência x tempo  Possibilita analisar dados históricos e prever um cenário futuro

31 Desvantagens  Numero elevado de relacionamentos  Redundância no armazenamento dos dados  Grande volume de dados a serem armazenados


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