автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Автоматизация сбора и обработки данных с многоканальных экспериментальных установок для исследований в области физики космических лучей

г ~

и ь . V

ЕРЕВАНСКИЙ ФИЗИЧЕСКИЕ ИНСТЖ'УТ

НА ПРАВАХ РУКОПИСИ

ЛГУТЮНЯН СУСАННА ХРИСТСФОРОВНА

АВТОМАТИЗАЦИЯ СБОРА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ С КНОГОКАЮШЫ^Х ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ФИЗИКИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ .

С5.13.16-ПРКМЕНЕВ5Е ШЧКОЛИТЕШЮа ТЕХНИКИ ,

МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА СтаХКО-МАТЕМАТЙЧЕСКЯХ НАУК

работа выполнил В ЕРЕВЛНСКО;: 'Г/ЗТгГЕСлС:.;

научязе рэткшзят : догстср «езко- матеилпгчеокил

наук ита^чнкн э.а. каздчдлт сйз.'ко чдоздзжест наук лкошк н.з.

(хйцимыпе огшог-зенти доктор физико-математических наук

0с0ск0в г.а.

доктор 01еж0-матенат1гс:с;{пх наук авакян в.в. ведущая оргакизация^кан км. лебедева

защита ДИССЕРТАЦИИ состоится

Т991г. В час.

НА ЗАСЕДАНИИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО СОВЕТА K034.03.0I ПРИ, ЕРЕВАНСКОМ ФИЗИЧЕСКОМ ИНСТИТУТЕ (375036,Г.ЕРЕВАН, УЛ. БРАТЬЕВ АЛИХАКЯН.2)

С ДИССЕРТАЦИЕЙ МОЖНО ОЗНАКОМИТЬСЯ В БИБЛИОТЕКЕ ЕрФИ

АВТОРЕФЕРАТ РАЗОСЛАН " " 1992г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО СОВЕТА K034.03.0I КАНДИДАТ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК БАБАЯН Г.

ЕРЕВАНСКИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

НА ПРАВАХ РУКОПИСИ

ЛГУТКЖЯН СУСАННА ХРИСТОФОРОВНА

АВТОМАТИЗАЦИЯ СБОРА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ С МНОГОКАНАЖ^Х ЗКСГШРЮлЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДОН ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ОИЗИКИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЯ .

П5.13.16ЧТРКМЕНЕКИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ,

МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЯ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА Ф12ЖО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК

работа еуполе-л в ереелкскох ^злческс:.: ге

научные руководители : доктор о- млтемахнчесхех

наук н/^яенанлн э./-.

КАЩЩАТ СЙЗЖО Ч&ТЕЙЛБТЙСХлХ наук акопов ii.3.

о^щилльнее оппоненты доктор физино-математкеескж наук

ососков Г.а.

доктор «сйко-математичес^к иду?: авакян в.в.

ведущая оргакизацияфиан км. лебедева защита диссертации состоится

" Я " (1/ ¡л^лЛл1932-г- в У Ч " час-

НА ЗАСЕДАНИИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО СОВЕТА K034.Q3.0I ПРИ ЕРЕВАНСКОМ ФИЗИЧЕСКОМ ИНСТИТУТЕ (375036,Г.ЕРЕВАН, УЛ. БРАТЬЕВ АЛИХАНЯН.2)

С ДИССЕРТАЦИЕЙ МОЖНО ОЗНАКОМИТЬСЯ В БИБЛИОТЕКЕ ЕрФИ

АВТОРЕФЕРАТ РАЗОСЛАН " " 19Э2г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО СОВЕТА K034.03.0I КАНДИДАТ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК БАБАЯН Г.

Общая характеристика работы . Актуальность проблемы .

Нарастающий поток информации , связанный с промышленным и научным прогрессом , привел к стремительному наступлению новой эры информации . И для того , чтобы справиться с обработкой и управлением этой огромной лавиной информации , появилась необходимость создания систем баз данных . На основе многих существующее систем управления базами данных созданы в мире многочисленные банки и базы данных , которые применяются в различных областях и сферах деятельности человека Особенно больше потоки числовой информации поступают с экспериментальных физических установок , для которых необходимо создавать средства для хранения , поиска и выдачи данных .Такие проблемы встали и в отделе физики космических лучей Ереванского физического института , что и послужило причиной разработки и создания математического обеспечения для решения этой проблемы Автором были разработаны с 1 ] "метод доступа" для данных , поступивших с установки "ПИОН" , позволившее осуществить эффективное , экономное хранение данных , а также быстрый поиск .

Были исследованы некоторые вопросы , связанные с экономным распределением информации на внешних носителях(МД). При наличии больших объемов информации , экономное размещение информации на внешних носителях стало одним из факторов , влияющих на разработку математического обеспечения . С этим вопросом связаны создание программ упаковки , распаковки ,

з

И»-' : ■V"":« . ]>•:! «-аД.-:Ч'- СОЛ'гХ'/.У. < ГК^Ор;,:

■ I • УМ ■ 1- . увелг-'^г.-Г'Т-: Ь рЗНЯ

, Не'г ■/ (С,!'-;<К1'!'!>-<.ЯЬГ1'1 МеДЛеННО;; ПО СраЗ:Т~}!'/л) С

"Пера!........й |1':ЧН! Ь1-.' ) .

г'- • ^^ритч;• ь н ул.-кс'ьку , сккш© дз-гных перед ебкгщо?,; ¡к-уколь" . «'<-.аичит.ь обьему шрвдчваекой числовой х-ьфор^йцки • к !"'.".учи! ь в-.« ¡ц^уени . Для улучшения скорости поиска ,

«««««. ь и передавать ту часть информации .которая

нт' - - . "ми Н|'Я«л*с> .при запросе извлекается только им'.,- ИН|р.'рМЧ1],И!-\. т^ккм образом , скорость

^ьисмг !.т количесша пересылаемой информации , от ->; •!■« ,>■,•»• ¡уич и методов доступа к внешней памяти

м,I , с'ьм.-1аг-.мне с • 'Граничением числа параметров

• •¿•и. ! ч^ ¡л-.Тм;,м-1Щ»и ,'1 таку.е отсутствием произвольного пояска |"> с.йм«нк1м ^.-(¡¡г„искплкляи ьопрос о создании , разработке с.-йм»<-ис.чймк, , гва.чйнующей эти требования .

была рачр-Л«-I ача 'и практически апробирована новая систем-! ".«.-.и-'Лмйьнх данных ЛУ13 , которая в целом решает

| , | ,.1 . Ц'г'.л ьн1 работы была разработка и применение "методом поиска" и системы , с помощью которых,при наличии больших потоков данных , поступивших с экспериментальных установок , можно было осуществить эффективный поиск по любому сложному*запросу .

"■'■:.•. оос; ' a :?;:м задачи

; .ч'т.'^аа- ■••'•".л слгик уг.ого г :сгрс;,.л. и ;< in:! "смают из ;<.'."■• иг-> (vv oi'y/^CTF^Hio на ZW. БЭСМ-8 а ;/ониторпоЯ

ОЛСЛ - ;

-р^.<р'.боч'лтъ слсп.уу управления базами данных , с помощью ]{;>торо:1 л легко производится выборка гаггересуюЕоа

физика 1';;фор?/!зцли .

Научная новизна работы .

Автором разработана реляционная бяза данных avis , которая отличатся от рс^х существующих реляционных баз данных тем, что в качестве отношения рассматривается ко двукэрная плоская таблщэ с н столбцами , а трехмерная ( с н стаябцзкк ) вся послелукд^я разработка системы , создание базового языка ami и словаря данных , построено именно на таких отношениях . Данный подход был продиктован спецификой задачи , а шзнно: если смоделировать пхепериуентальную установку в виде некоторой шгоскоа матрицы ( »ли несколько мэтрт.щ ) с м столбцами , то в нс!1йнт 1тср?бать;взния установки ?:атрицэ ( /ли матрзщл ) примет конкретное значение . Значения таблица в монент времени tj будут первым рядом строящейся тр*х»«*рнра таблвдн . В момент времени tp- следующее значение »этркин что соответствует вторсг'.у ряду трохмерноа тзблил>] т. д. .В итоге , полностью результаты эксперимента будут расположены в трехуеркоя табл;ддЗ ( или таблиц ) , с и - рядами , где м будет означать число срабатываний установки в<> время эксперимента . практическая ценность работы .

Из основании разработанного автором " ¡угодов доступа" на ЭВМ БЭСМ-6 удалось экономно распределить п организовать быстрый поиск данных с установки ПИОН физики 1:осг.:^:оокж лучза . На основе разработанной автором системы рзлщ'.: энных баз данных г-,У1Б удалось организовать банк на смодзлт^г^снных данных ( па ЭВМ ЕС-1040), которая баз;фуотся на трехмерных таблщах и с которой работа осуществляется с гюиогак: базового языка реляционного исчисления аг-л , работающего икенно с тагами таблицами .

Апробапил работа.

Результаты работы , положенные в основу диссертации , докладывались на семинарах по космическим лучам , по автоматизации плучных исследований и ь.и числительной тохнгсш Ереванского фипкчоск'-.го института .

Пу^тлкн^гпи .

ТТо материалам диссертации опубликовано 5 работс1-5з.

Длссг.рт.-пгля состоит из из введения , трех глав згпслючония , списка хитературы , содерюгг £3 печатных страниц машинописного текста , включая 40 рисунков,I таблицу.

Содержание работы .

Введение:Диссертационная работа посвящена созданию специализированных баз данных в области физшси космических лучей . Огромный объем информации , поступающий с

п

экспериментальных установок (количество = 10 сообщений в год),требуот оптимизации его хранения , систематизации и

дальнейшей его обработки .

Эти задачи в определенной степени удалось решить с помощью выполненных работ , описанных в лиссс.ртагак .

В первой глава лается обзор по работам б области баг, данных физики высоких энергий и космических лучей . В частности , в работе [73 коротко рассматриваются возможности некоторых систем , такие кате япь/тв , клраск, 1Еврп-р2, орао_е , которые применялись в работах по организации баз данных коллаборацией 1-3 в области физики высоких энергий . В физике космических лучей были созданы базы данных , которые , в частности содержали экспериментальные данные с установки ШАЛ на Тянь-Шане.

В первой главе также дается введение в теорию реляционных баз данных.

Общая структура СУБД ( система управления базами данных) состоит из следующих уровней внешнего.логического , физического , и каждый уровень имеет свою модель .

В диссертационной работе рассматривается задача разработки реляционных баз данных для применения в экспериментальной физике . В первой главе приводятся основные операции реляционной алгебры , а именно :проекция , выборка , соединение , деление , декартово произведение , частное , разность , пересечение , объединение . Дается определение понятий отношение , домен , кортеж .нормализованное отношение, определение 1НФ , 2НФ ,ЗНФ , 4НФ (НФ- нормальная форма ) .

Во второй главе диссертации описывается проблемно -

ориентированный банк данных с установки ПИОН на горе Арагац .

В результате заполнения банка данных с помощью разработанной системы программ удалось осуществить запись ^ 200 МЛ (магнитных лент ) на МД в 29 МГбайт . На каждой МЛ было записано 400 зон по 422 36-и разрядных слов , в которых находятся в упакованном виде четыре 9-и битовых целых числа. . В каждой зоне размещена информация трех срабатываний установки

о

( 3-й кадра ) , количество всех кадров равно = 10 .Передача всех МЛ с ЭВМ НАИРИ-2 на ЭВМ БЭСМ-6 осуществлялось как программно , так и аппаратно.

Набор программ , разработанный автором , обеспечивающих выполнение задачи по созданию банка данных , скорое всего был "методом доступа " или простой информационно - поисковой системой Яз.

Перед разработчиком стояли слэдующю требования пс организации банка : I.Быстрота выборки . 2.Экономное распределение памяти

3.Защищенность системы от несанкционированного доступа 4.Компактность для совместного использования с программам пользователей .

Для получения быстрого ответа на запросы применялис известные в литературе гбзметода и средства .Перед заполнение области базы данных производилась упаковка и сжатие данных . числовых массивах также было достаточно много случай расположенных нулей . Их сжатие также позволило- эконом!

использовать внешнюю память , отведенную под банк .И несмотря на Ti/P сжатая , упаковки , распаковки и организации части справочника -каталога , которые ухудшали временные характеристики , быстрота выборки или время на запрос составили до.™ секунды (= 0. Зс.) .

В третьей главе диссертации дается общее описание системы реляционных баз данных avis (от имени avetis) , которая состоит из следующих основных частей . Т . Управляющие программы

2. Собственный язык реляционного исчисления ani сз(4] .

3. Язык описания схем , команды которых входят в язык реляционного исчисления ani сз,4]

4. Словарь данных (со своими командами )

Для работы в системе avis необходима предварительная организация трех областей на внешнем носителе (МД) .

а) область , где сосредоточены все управляющие таблицы базы данных и сами данные

б) область .которая используется для рабочих таблиц языка реляционного исчисления ani , а также для команд словаря данных

в)рабочая область , в которую будут извлечены из базы данные и в соответствии с запросом отсортированы .Эта- область организована как Scratch и информация в них сохраняется до следующего запроса .

Управляющие программы системы avis выполняют следующие функции (перечислим основные ):

I. Первоначальная подготовка области а) перед первым вводом

данных .

2. Обнуление областей б) ив) .

3. Запуск системы (при обращении к ней ).

4. Организация интерфейса между программами пользователя I системой (ввод , вывод ).

Г>. Обращение к языку реляционного исчисления аш прз поступлении запроса со стороны пользователя и к команда! словаря данных .

6. Физическая организация базы данных

7. Сообщение диагностик в процессе работы системы .

8. Организация средств защиты .

9. Обеспечение ограничения целостности данных .

Система реляционных баз реализована на ЭВМ ЕС 1046 на языке ФОРТРАН -77 .

Система рассчитана на работу с отношениями

представленными в виде трехмерных таблиц (нормализованных ) с атрибутами , в отличие от всех существующих систем реляцконног типа , разработанных для двумерных таблиц (с N - столбцами ) Это является отличительной чертой этой системы от всез существующих .Такое построение таблиц было обусловле! требованиями к данным в экспериментальной физике .

ТТусть имеется установка , схему которой можно представи" в виде некоторой таблицы (смоделировать ) и каждое срабатывай установки представляет собой уникальным образом заполнена таблицу .(рис I)

Если, в процессе эксперимента происходит несколь

ю

ср^о'^т'/я'''^-1",'; ''' '~' , то сст'-сто'тно

Постугп" "гэ с г,кспзршзнта , вид? ,1130(502"^й15г -; на рис . I .

что мотаю дзпные , прздставсть в

ы

р:ю . I

,гдэ ¡^.ъ,....^- времена срабатывать установки .В оспзримзнте кокот участвовать нэ одна , а несколько взаимосвязанных установок и тогда данную систему место представить в вгвдэ совокупности таблиц с различным числом строк и столбцов , как показано на рис . 2 .

к -

t а

рис 2.

Именно рассггатрэние таких структур легло в основу разработанной системы дуге , к которой были применены

к

г.

требования построения реляционных баз данных .

Это и стимулировало создание языка реляционного исчисления ani , которая и базируется на работе с такими таблицами .

Рассмотрение множества подобных отношений в вида трехмерных таблиц снимает следующие проблемы :

1) Вышеописанные множества двумерных таблиц представляются как одно отношение в виде трехмерной таблицу и описывается такое отношение один раз

2) С вводом понятия ряда (3-ий параметр таблицы ) появляется возможность сравнения разных рядов одного и того же отношения

3) Однотипные таблицу , полученные из эксперимента , записываются одной командой , используя команду цикла , которая изменяет лишь номер ряда

4) Есть возможность изменения во время поиска ( команда search ) номеров рядов для каждого атрибута самостоятельно ( в режиме цикла )

5) Есть возможность сравнения или поиска нескольких таких отношений (их рядов ) друг с другом

6) Если имеется несколько баз данных , то поиск , выборка и т. д. между ними организована в вышеуказанном режиме

7) Число строк -каждого ряда отношения является числом произвольным .

8) Запросы реализованы на английском языке , но можно запросы организовать и на русском , армянском (важно , чтобы в операционной системе , в рамках которого работает язык , и на

вводных и выводных устройствах были введены буквы и их коды соответствующих языков ).

Опишем язык реляционного исчисления агл

ЯЗЫК1 РЕЛЯЦИОННОГО' ИСЧИСЛЕНИЯ АМ1 Часть запросов языка ам: предназначена для описания схем отношений , их атрибутов ; типов и т. д. ., а другая часть для манипулирования данными , для поиска , выборки , соединения , исключения и т. д. .

При описании каждого запроса будут даны ссылки на примеры. Все запросы (команды) завершаются символом . I). АТЯ1ви(мдм,0:Д1:Д2:...:АМ)—описывает новое отношение (схему) с именем мам и именами атрибутов Д1,а2,...ам

Атг?1ви(< идентификатор отношения >:< идентификатор атрибута > с : < идентификатор атрибута > 3).

< идентификатор отношёния >»= <имя отношения >,< номер ряда отношения >

< имя отношения >::=< идентификатор >

< номер ряда отношения > ■-:=< число >,

где число -это номер ряда трехмерной таблицы отношения г.'ам

<Ипентификатор>::=гбуква1 | ^идентификатор > -'цифра-- ] -идентификатор; г *цифра>}

Число символов в идентификаторе не более четырех ( в работе г 3] говорится о числе символов не более шести дчя ЭВМ БЭСМ-0)

<буКВа>::-Г,|В|С|0|Е|Г[Б|н|1|а[К^|г1|М|0|Р(0|П|5|т|и|у|и[х|У|Г|

, з тагосе все буквы русского и армянского алфавитов

: чиало> s~ < последовательность цифр > •: пос.лздоьлтэльность {<ш<фра>>

011 j ?, [ 3141Б J G j 7 j 819 j идентификатор aipyj5yra>::= < 1щэнт1:фшсатор>

2)LEiiGl!t;rirVr1,0:l:2;....-.7:3)-0niICbIBa0T ПГйрИПЫ CTpOK BCSX

атрибутов отношения nais. Под шириной псдразусзваотся число слов . , обрпзувцях дзиную строку и шазвщкк атомарноэ значение le!-;î3th« идентификатор отношения ; : <ширина> {-.сширинам число слов в строке

3)TIF С ¡JAM,О : к:1:...:т)-ОПИСЫВгвТ ТИШ БС8Х ЗТрТчбуТОВ отношения NAI1

TIPC < идентификатор отношения >:<ТИГР С:<ТИП»)

<TÏ!rP::-IlR|T!

I- целая константа R - вещественная константа., т- текстовая константа____

4) SSCNAM.O: ЕВч 20.4& NAM,0:BBti 10.0)- 0ПИСЫВЗЭТ ОГраКИЧОНКО

целостноста , которое накладывается на атрибут вв отношения nam. ss « логическое выражение »

< логическое выражение >::=<безусловно булевское выражение хвхбезусловно булевское выражение >| I логическое выражение ; <®х безусловно булевское выражение >ï

<безусловно булевское выражение >::= < безусловно,, арифметическое выражение > < сравнение >< безусловно арифметическое выражение >

<безусловно арифметическое выражение >::= формула ' ,

пост^сокчая Го тлсол , идонти!таэторов стассений и атр'лбутоз , гр;::?:"от;г'пс1с;кс спор-^дтл »Мл!:1"!*! , кругллх » ю^.ггг'фньх фунац-'..! fl:"tmjma;:c;mmi|

: , Г,

'. cpaEHCirvSS : -■= : |ч |v= | = j 3:cir-i-ER а2к)~ошскг>сОТ польссвэтвля , его пароль

cifher «

'») STCFA; 1:2.....4:2)- СГ51СШ533Т "зги Л ИХ ОГраНИТОЗИЯ CBODXy

уш каядого отношения , атр::5ута , участвующего в запросе

STEPA« КЭГТ> : < 0граш;чэ1иэ1>{ , < пагп?:< ;rps:n;ríoni:en>j)

<aari>::= целая константа < ограничение целая костанта

). STGP3 (2:100)- ОПИС1ГО30Т ШЗГ ЦИКЛЭ И ОГО ОГраНИЧИТвЛЬ ,

евтшй .двум п стам , которая пр:таняотся для всех отношений ( тргбутоз) , участвугсик в запросе .

stefb « шаг1>:< ограничение!» □). EGU (кям1;мдм2)-0бЬЯВЛЯОТ ОТНОЕЭННЭ с 1И6ЕеМ nftm2 копией гношения r'Afii . Но новее отношение ?!ПМ2 записывается в збочую область СУБД , в базу данных не записывается .

Еоикидентафикатор отношения идентификатор отношения» -SEfiRCHt ñ,l:BB;C,l:DD) U'HERE А,1:ВВ= " ВЕРОЯТНОСТЬ "Ь 1:DD<= 17.57.

Осуществляет поиск и выборку кортекэп отношений или строк шенов отношений при выполнении некоторого условия . В нашем

примере осуществляется выборка строк атрибутов а,1:вв и с,i (ряд первый • отношения а и ряд первый отношения с ) , коте удовлетворяют условиям , изображенным на рис 3 .

i а,1:вв= "ВЕРОЯТНОСТЬ" & с,1:рр<= 17.51 рис . 3

SEARCH К СПИСОК» WHERE < УСЛОВИЭ >

< список >-=< идентификатор отношения >: <all>|

идентификатор отношения > : < идентификатор атрибута

<горемвняая >= < безусловно арифметическое выражение

переменная >= < имя функции >«безусловно арифметиче! выражение > | í < список >f < список >}

<ИМЯ функции> ~= SUMM| МАХС | mini -БЫЧИСЛЯ9Т СУММУ ] элементов множества , максимальный элемент множества минимальный элемент множества .

<ALL>::= ВСв атрибуты ДЭННОГО ОТНОШвНИЯ

< перемэнная> -= идентификатор <условиэ>к= < логическое выражение > io.sEARCH«craicoK»- осуществляет выборку из списка без ка -либо условия .

11- SEARCBKCraíCOK»WHERE <усЛ0ВИ6>

Осуществляет выборку всех строк атрибутов отношений и списка , если условие .true.

12. delete(a)- исключить отношение а (всю трехмерную таблицу)

delete «ИМЯ ОТНОШвНИЯ »

13.delet1(A,2:ALU- ИСКЛЮЧИТЬ ОТНОШвНИв а (ВТОрОЙ

трехмерной таблицы ) .

lío

deletik идентификатор отношения >: < all» т. renare (й;с)-переименовать отношение а на с .

rename к имя 0тн0ш6ния >;<имя отношвния »

5.RENAmcA,0:Ai:A2)-nepeH?ieH0BaTb имя атрибута А1 отношения А а имя отношения аз

renami« идентификатор отношения >■■< идентификатор атрибута> < идентификатор атрибута »

b. united ( a,l: all; b,1:all;c,1:all) where а,1:вв=в,1:вв

осуществляет соединение отношений а и в в новое отношение с ри выполнении условия , а именно : наличие общих атрибутов в тношении айв.

united к идентификатор отношения > :< all> ^идентификатор тношения > :<all>;< идентификатор отношения >:< all>where < слоеиэ соединения >

<условие соединения >•■•■= < идентификатор отношения ж центификатор атрибута ><®>< идентификатор отношения >: здентификатор атрибута >' . -

<»>::= <| <= 1 >= | = 1# |

write (a,i: all)- осуществляет запись данных отношения а,1, зредаваемых пользователем'списка , если условие .true. .

write к идентификатор отношения >:< all». ля команд словаря данных следующие имена подпрограмм -.menu ■, enua,menu4,menuc,henub,menui.B работе приводится краткий эксический .синтаксический , семантический анализ языка эляционного исчисления ami , дается более подробное описание экоторых команд.их возможностей .

Критерии , определяющие выбор фгаичзской организм.'.' отличаются от тех , которые определяет выбор логпче организации данных. При выборе физической организации рэаах факторами являются эксплуатационная эффективность , миншал затраты , обеспечение малого времени ответа .

При разработке физичоской организации системы основными факторами явились : Т.Экономная организация памяти ; ?.. Произвольная обработка файла; .".Обработка одиночных транзакция ; 4.Добавление групп записей; П.Поиск по нескольким ключам ; Л.Требования к поиску в файле;

7.Независимость данных;

8.пгемя ответа.

Инвертированные файлы представляют собой особый со выборки по нескольким ключам , допускающей обработку запрос а)Простоя запрос, когда определенному атрибуту задг конкретное значение , например (рис. 4):

б)Залрос по области значений , когда для определенного атр! задается конкретная область значений .например (рис. 5) :

в)Булев запрос состоит из запросов двух первых типе

ГСПЩИ/и'^НОЦТЫМАТЕШППЩ рис. 4

рис.5

соединенных операциями И , ИЛИ , НЕ (рис

|(КУ7С^ВТОРОКУГС1Ж) И (МЕСТОЖИТЕЛЬСТВО=ЁРШАН)| рис. ь

Первый важный класс методов выборки по- вторичным ключам основан на идее "инвертированного файла".

В системе «vis был реализован принцип инвертированных списков . Сами данные в базе записаны в виде нормализованных таблиц' . При поступлении запроса , в котором требуется произвести выборку по вторичным ' ключам , из базы извлекаются множества тех атрибутов , которые соответствуют ключам . После этого перенумеровываются все значения этих множеств в отдельности (устанавливаются порядковые номера ) . Для каждого атрибута создается список , в котором индекс содержит : а)в первом столбце - значения самого атрибута ,б)во-втором столбце -значения порядковых номеров . На основе запроса ( • операции отношения или логические операции) , производится выборка из этих списков и отдельно формируются инвертированные списки , содержащие значения , соответствующие значениям вторичных ключей из запроса . Одновременно начала адресов этих инвертированных списков записываются в специальные таблицаы .

Система avis была протестирована на отношениях смешанного типа . Были смоделированы данные , диапазон которых находился в пределах значений экспериментальных данных . Данные были типа

. integer , real,text.

Далее была проверена возможность дозаписи к уже

существующим отношениям новых кортежей для каждого конкретногс ряда таблицы в отдельности После ввода этих отношений в баз^ были протестированы все основные команды языка ani . Результать работы каждой команды или запроса получались на экране диспле! и хранились б выводном файле операционной системы . Особое внимание было уделено команде search , как основной , и бьш проверены различные ее виды применения над вышеуказанным! отношениями . Были выявлены ошибки , юторые были устранены .

Проведена сравнительная характеристика системы avis < другими системами , как это сделано в работе CS3J .

Воспользуемся 5-ти бальной системой для указания того насколько эффективна система avis в каждой из категорий которые считаются важными для специализированных прикладны: систем , в частности ,в физике высоких энергий и космически лучей , а именно :

1. Полный набор признаков

2. Эффективность

3. Фортранный доступ

4. Терминальный доступ

5. Конкурентные записи

в. Мобильность фортран программ 7. Мобильность данных В. Живучесть

9. Защита

10.Дешевизна

Рассмотрим таблицу , которая приводится в работе [73]

введем в .'ее систему «vis в качестве 6-той системы (как на таб . I)

Некоторые пункты требуют дополнительного пояснения.

1. Сравнение по категории "полный набор признаков " показывает, какой из этих системных продуктов является коммерческой базой данных , и какой является пакетом , разработанным душ удовлетворения более ограниченных требований .

2. Эффективность . Здесь подразумевается эффективный поиск больших объемов информации со скоростями , близкими :с аппаратным , достаточно эффективный ввод данных

5.Конкурентные записи .

Должна быть возможность блокировки ( в идеале автоматическая ) достаточной малой части базы данных . Мы постарались по возможности объективно оцепить и обосновать возможности системы nvis (в диссертации подробный разбор проведен) и в таблице I она имеет следующие баллы по всем категориям : 3,3,5,3,4,2,4,3,3,5 ■ Можно сказать , что система avis по своим характеристикам близка к коммерческим системам , но как специализированная , в ней особое место было уделено вопросам организации удобного фортраного доступа со стороны пользователя , максимальное отображение рассматриваемых в эксперименте схем , таблиц при построении базы данных и с этим связанные средства доступа к данным . В предлагаемом варианте .системы реализованы на все ее возможности , она способна к расширению и дальнейшее ее развитие в том или другом направлениях во многом будет зависеть от областей ее

применения.

- oracle sql/ ds ingres ka-pack zebra -rz avis

FULL features ***** **** ***** * ** ***

efficiency *** ** *** **** ***** ***

fdrtran access *** ** ** ***** ***** *****

terminal access ***** **** ***** ***

concurrent write ***** ***** ***** *** ****

portability of fort ***** *** *** ***** ***** ****

portability of data *** *** S* **** **

robustness ***** ***** ***** ** ***

security **** **** **** *** ***

cheapness ** ***** ***** *****

Таблица I

В заключении сформулированы выносимые на защиту основные результаты работы»

1. Было разработано и внедрено математическое обеспечение односторонней связи ЭВМ НАИРИ-2 и ЭВМ БЭСМ-6 через канал фото считывающего устройства

2. Разработан и внедрен проблемно - ориентированный банк данных на ЭВМ БЭСМ-6 для информации с установки ПИОН на горе Арагац, предназначенной для изучения состава и потока вертикального

• космического излучения

г г

3. Разработана и внедрена система реляционных баз данных а<лэ , которая 7"'чтг следующие особенности

А) в оъзг-пп от сущэстзукгцсс систем реляционных баз данных под отнопэнкоп здесь подразумевается трехмерная таблица с N атр125ута:и , частшм случаем которой является двумерная плоская таблица. Таксе построение отнесения диктовалось спецификой представления данных , поступивших с эксперимента и существенно облегчает понимание и использование подобных структур физиками .

б) Построение та!зтх структур позволило однотипные отношения описывать один раз .

в) С вводом понятия ряда ( 3-иа параметр таблицы> , появляется возмо!шость сравнения разных рядов одного и того же отношения . г Однотипные тгблщы записывается одной командой , используя команду цикла , которая изменяет лишь номер ряда

д) Есть возможность независимого изменения друг от друга номеров рядов в регяигз щяла для каждого отдельного атрибута ,

участвующего в запросе

е)Есть еозмошость сравнения или поиска нескольких отношений ( их рядов ) друг с другом .

я)Если ¡веется несколько баз данных , то поиск , выборка и т. д. мезду ними организуется также в вышеуказанном решке .

з) - Число строк каждого ряда отношения является числом произвольным .

и)В случае введения на вводных - выводных устройствах букв(- и их кодов ) армянского языка запросы можно организовать и

на армянском языке .

ЛИП^'АХУРЛ

T. H.3.АКОПОВ , В.В. ABAlifiH , С.Х. АРУТЮНЯН, Г.Г. ОЗСЕПЯН ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОБЛИЖО-ОРЛЕШ'Ш'СВ/ЖЮГО БАНКА ДАННУХ С РАЗВИТЫМ!! С?ЕД01ВА,'.:И ПРШОГО ДОСТУПА НА ЭВМ ЕЗСМ-6.ВЛНТ,IS3GT. .ВЫПУСК 5/31/.

2.Н.З.АКОПОВ , С.X.АРУТЮНЯН,Г.Г.ОЗСЕПЯН ,3.3. ХАЧАТРЯН , Дк.С. ОГАНЕЗОЗА

СИСТЕМА ОДНОСТОРОННЕЙ СВЯЗИ ЭВМ НАИРИ-2 И БЗСМ-б.ПРЕПРИНТ BI'ÏT 834(15)-86 , Г. ЕРЕВАН.

3.С.X.АРУТЮНЯН

fiSLJK РЕЛЯЦИОННОГО ИСЧИСЛЕНИЯ ani. ПРЕПРИНТ ЕОИ -1218(4)-90 Г. ЕРЕВАН .

4.С.л. АРУТЮНЯН

СИСТЕМА РЕЛЯЦИОШЖ БАЗ ДАННЫХ avis . ПОГНАЛ

"ПРОГРА№!РСВЛН;<Е"< Б ПЕЧАТИ ).

5. ASATIAWI T. L. , АКиТШПАН S. CH. , GENINA L. J. , KOCHAROV YU. A.

ZXrcr.I^rriTAL STUDY С Г EUPCRFAtlILIC" WITH МГ.1.С - Г'ПЗС. CF XVIII 1ZV.Z EANÛALOR MS- ГО (1933)

6.та.МАРТИН

ОРГАНИЗАЦИЯ БАЗ ДАННЫХ В ВЫЧИСЖТЕ/ГЬШХ СИСТЕМАХ . ИЗДАТЕЛЬСТВ! "МИР" , 197ЭГ. 7 .R.P.HOUNT DATABASE SYSTEMS FOR HEP EXPERIMENTS