Тема6. Моделирование темпоральных (временных) данных в хранилищах данных

Аннотация. В настоящей лекции рассматриваются вопросы логического моделирования темпоральных (временных) данных предметной области. Обсуждаются основные подходы к представлению времени в объектах модели предметной области, приводятся примеры.

Ключевые слова: темпоральные данные, время фиксации факта, время выполнения операции, определяемое пользователем время, гранулярность, темпоральная модель данных, временная метка, моментная временная метка, интервальная временная метка, таблицы моментальных снимков, таблицы событий, таблицы состояний, запросы моментального снимка, неупорядоченные темпоральные запросы, упорядоченные темпоральные запросы, классы временной зависимости.

Цель лекции

Изучив материал настоящей лекции, обучающийся будет знать:

• что такое темпоральные (временные) данные;
• что представляет собой логическая модель темпоральных данных;
• что такое временная метка, моментная временная метка, интервальная временная метка;
• что такое таблицы моментальных снимков, таблицы событий, таблицы состояний;
• какова семантика темпоральных запросов;
• - что такое классы временной зависимости;

И научится:

• создавать таблицы моментальных снимков, таблицы событий, таблицы состояний;
• разрабатывать темпоральные запросы;
• разрабатывать логические темпоральные модели данных;
• преобразовывать темпоральные модели данных.

Литература: [3], [37].

Рассмотренный в настоящей лекции подход к моделированию темпоральных данных является расширением модели «сущность-связь» за счет учета временных зависимостей определенных атрибутов сущностей предметной области. При таком подходе проектировщик выполняет следующую последовательность действий.

Разрабатывает модель «сущность-связь» для выделенной предметной области (ER-диаграммы, как правило, в третьей нормальной форме) без учета временных зависимостей атрибутов модели.

• Исходя из бизнес-требований определяет атрибуты модели, которые зависят от времени и будут учитываться в разрабатываемой модели (т.е. принимает решение о выделении совокупности темпоральных данных модели);
• Выполняет учет временных зависимостей атрибутов посредством введения в сущности временных меток;
• Нормализует полученные темпоральные сущности посредством выделения классов зависимых от времени атрибутов и вынесения их в отдельные сущности;
• Принимает решение о представлении взаимосвязей предметной области (в том числе и зависящих от времени) в виде сущностей предметной области;
• Собирает полученные сущности в единую ER-модель. Эта модель, как правило, нормализована;
• Принимает решение о денормализации модели, исходя из требований производительности запросов или из обоснованных соображений по упрощению модели (например, наглядность). В результате применения темпорального моделирования проектировщик создает логическую модель предметной области с учетом временных зависимостей данных, независимую от программно-аппаратной реализации. Этот метод используется как при моделировании предметных областей OLTP-систем, так и при моделировании предметных областей BI-систем. Знание техники построения логических темпоральных моделей данных особенно важно при проектировании ХД, поскольку одной из целей создания последних является исследование временных зависимостей данных организации.

Контрольные вопросы:

1. Что такое темпоральные (временные) данные?
2. Что представляет собой логическая модель темпоральных данных?
3. Что такое временная метка, моментная временная метка, интервальная временная метка?