ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДУ АНАЛІЗУ ІЄРАРХІЙ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ СТРУКТУРИ БАЗИ ДАНИХ ВУЗЛА У КОРПОРАТИВНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ

Микола Фісун, Михайло Михайло Дворецький, Світлана Дворецька, Євген Давиденко

Анотація


Мета статті. Метою статті є вирішення задачі багатокритеріальної оптимізації структури бази даних вузла у кор-
поративних інформаційних системах із використанням методу аналізу ієрархій для підвищення рівня доступності
даних та ефективності використання розподілених та територіально розосереджених комп’ютерних систем.
Методи дослідження. Методи досліджень базуються на основних засадах теорії реляційних баз даних (у тому
числі розподілених) та методах багатокритеріальної оптимізації. Зокрема, на: методах реляційної алгебри, теорії
реляційної моделі даних, багатовимірній моделі даних – при побудові моделі SQL-запиту; методі аналізу ієрархій –
при вирішенні задачі вибору найкращої альтернативи рівня представленості даних.
Основні результати дослідження. Введено поняття маркеру представленості даних, що відображає рівень необхід-
ності представлення даних на вузлі РКІС. Для кожного елементу значення маркеру приймається за одне із множини
значень {необхідно, бажано, не потрібно}, що визначає ступінь необхідності представлення даних того чи іншого типу
робочого місця, ролі користувача або застосунку. Сформульовані критерії оптимальності структури БД дозволяють
говорити про задачу багатокритеріальної оптимізації, вирішення якої виконується із використанням методу аналізу
ієрархій. метод аналізу ієрархій (МАІ), що є загальною методологією розв’язання широкого класу задач прийняття
рішень, дозволяє поєднати порівняно простий математичний апарат зі знаннями та досвітом ЛПР. Запропонована
4-х рівнева ієрархічна модель наступного вигляду: ціль – зацікавлені особи – критерії оптимальності – альтерна-
тиви. Серед особливостей використання методу слід відмітити: різний набір критеріїв оптимальності для різних
зацікавлених осіб; квантування безперервної ознаки маркеру представленості даних із виділенням 5 альтернатив та
автоматичне попереднє заповнення матриці попарних порівнянь на останньому рівні ієрархії.
Наукова новизна. Вперше уведено поняття маркеру представленості даних на вузлі РКІС для елементів вимірів
моделі SQL-запиту та розроблена функція агрегації, що дозволяє визначити рівень необхідності атрибутів та кортежів
відношення БД на вузлі РКІС на основі статистики SQL-запитів; отримав подальшого розвитку метод аналізу ієрархій за
рахунок автоматичної ініціалізації матриці попарних порівнянь альтернатив згідно отриманих математичних моделей та
нормалізації значень та представлення результату у вигляді вектору нечітких чисел із приведенням до чіткого значення.
Практична значимість. Розв'язання задачі багатокритеріального аналізу та вибір найкращої альтернативи доз-
воляє визначити оптимальний рівень значення маркеру представленості даних, що у свою чергу дозволяє класи-
фікувати атрибути та кортежі відношень БД згідно їх представлення на вузлі РКІС. Проведені розрахунки для однієї
з предметних областей впровадження результатів дослідження, результати яких наведені у відповідних таблицях
дослідження, дозволяють говорити про підвищення ефективності БД вузла РКІС на 25% порівняно із представленням
лише критичних даних, та на 11% порівняно із представленням всіх необхідних даних центральної БД відповідно.


Ключові слова


розподілена СКБД; корпоративна інформаційна система; багатокритеріальна оптимізація; реляційна модель даних; SQL-запит; метод аналізу ієрархій; матриця попарних порівнянь; вектор пріоритетів; маркер представленості даних

Повний текст:

PDF

Посилання


Иванов А.Ю. Мобильные распределенные базы данных втоматизированных информационно-управляющих систем МЧС России : монография / подред. В.С. Артамонова. СПб. : Санкт-Петербургский ун-т ГПС МЧС России, 2008. 152 с.

Новиков Б.А. Основы технологий баз данных : учеб. пособие / Б.А. Новиков, Е.А. Горшкова; под ред. Е.В. Рогова. – М. : ДМК Пресс, 2019. – 240 с.

Mykhailo Dvoretskyi, Svitlana Dvoretska, Yuriy Nezdoliy, Svitlana Borovlova. Data Utility Assessment while Optimizing the Structure and Minimizing the Volume of a Distributed Database Node. Proceedings of the 1st International Workshop on Information-Communication Technologies & Embedded Systems (ICTES 2019) Mykolaiv, Ukraine, November 14–15, 2019. P. 128–137.

Пасічник В.В. Організація баз даних та знань/ Пасічник В.В., Резніченко В.А. – К. : Видавнича група BHV, 2006. – 384 с.

Малахов Є.В. Основи проектування баз даних : навч. посіб. для студ. вищих навч. закладів / Є.В. Малахов. – О. : Наука і техніка, 2006. – 156 с.

Пасічник В.В. Сховища даних: підручник/ Пасічник В.В. Шаховська Н.Б. – Львів : Магнолія 2006, 2008. – 492 с.

Кунгурцев А.Б., Возовиков Ю.Н. Поиск закономерно-стей в распределении запросов для управления материализованными представлениями // Тр. Одесск. политехн. ун-та. Одесса, 2008. – 2(30). – С. 135–140.

Кунгурцев А.Б. Модель реструктуризации реляционной базы данных путем денормализации схемы отношений / А.Б. Кунгурцев,

С.Л. Зиноватная // Труды Одесского политехнического университета. – Одесса : Вид-во Одесский национальный политехнический университет. – 2006. – 2(26). – С. 105–111.

Филатов В.А. Методы и средства проектирования информационных систем и распределенных баз данных / В.А. Филатов, Р.В. Семенец //

Вестник Херсонского национального технического университета No 4(27). – 2007. – С. 203–207.

Лаздынь С.В. Оптимизация распределенных корпоративных информационных сетей с использованием генетических алгоритмов

и объектного моделирования / С.В. Лаздынь, С.Ю. Землянская // Наукові праці ДонНТУ. – 2009. – No 147. – С. 83–95.

Дворецький М. Л. Проектування структури розподіленої БД на базі парсингу SQL-запитів / М.Л. Дворецький, С.Ю. Боровльова, Є.О. Дави-

денко // Наукові праці [Чорноморського державного університету імені Петра Могили комплексу «Києво-Могилянська академія»]. Серія:

Комп’ютерні технології. – 2016. – Т. 287. – Вип. 275. – С. 53–61.

Дворецький М. Л. Інформаційна технологія визначення корисних даних при оптимізації структури та мінімізації обсягів вузла розподіленої бд. / М. Л. Дворецький, С. В. Дворецька, Є. О. Давиденко // Вісник черкаського державного технологічного університету. – 4/2019. – Черкаси : Черкаський державний технологічний університет, 2019. – С. 26–35.

Коваленко І.І. Парето-оптимальний вибір при формуванні портфеля замовлень IT-проектів / І. І. Коваленко, Є. О. Давиденко // Наукові

праці : науково-методичний журнал. – Вип. 161. – Т. 173. Комп’ютерні технології. – Миколаїв : Вид-во ЧДУ ім. П. Могили, 2011. – С. 44–48.

Подиновский В.В., Ногин В. Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. – М. : Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982. – 256 с.

А.В. Лотов, И.И. Поспелова. Многокритериальные задачи принятия решений : учебное пособие. – М. : МАКС Пресс, 2008. – 197 с.

Ногин В.Д. Принятие решений в многокритериальной среде: количественный подход. – М. : ФИЗМАТЛИТ, 2002. – 144 с.

Ногин В.Д. Методы оптимальных решений [Учебное пособие]. – СПб. : филиал ГУ-ВШЭ, Издательство «Юстас», 2006. – 108 с.

Fisun M., Dvoretskyi M., Shved A. and Davydenko Ye. “Query parsing in order to optimize distributed DB structure”, Proceedings of the9th IEEE

International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS), Bucharest,

Romania, vol. 1, pp. 172–178, September 2017. DOI: 10.1109/idaacs.2017.8095071

Buckley J.J. Fuzzy hierarchical analysis // Fuzzy sets and systems. 1985. Vol. 17, No 3. P. 233–247.




DOI: https://doi.org/10.35546/2313-0687.2020.27.23-35

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.