Olasılık veritabanı - Probabilistic database

Gerçek veri tabanlarının çoğu, doğruluğu belirsiz olan verileri içerir. Bu tür verilerle çalışmak için, verilerin bütünlüğünün ölçülmesine ihtiyaç vardır. Bu, olasılıklı veritabanları kullanılarak elde edilir.

Bir olasılıklı veritabanı bir belirsiz veritabanı içinde olası dünyalar ilişkili olasılıklar. Olasılık Veritabanı Yönetim Sistemleri şu anda aktif bir araştırma alanıdır. "Şu anda ticari bir olasılıklı veritabanı sistemi olmamasına rağmen, birkaç araştırma prototipi mevcuttur ..."[1]

Olasılıklı veritabanları arasında ayrım yapar mantıksal veri modeli ve verinin fiziksel temsili ilişkisel veritabanları yapmak ANSI-SPARC Mimarisi Olasılıklı veritabanlarında bu daha da önemlidir, çünkü bu tür veritabanları çok büyük sayıdaki olası dünyaları temsil etmek zorundadır, genellikle bir dünya boyutunda üsteldir (klasik bir veri tabanı ), kısaca.[2][3]

Terminoloji

Olasılıklı bir veritabanında, her bir demet, 0 ile 1 arasındaki bir olasılıkla ilişkilendirilir; 0, verilerin kesinlikle yanlış olduğunu ve 1, bunun kesinlikle doğru olduğunu gösterir.

Olası Dünyalar

Olasılıklı bir veritabanı birden fazla durumda mevcut olabilir. Örneğin, veritabanında bir demet olup olmadığından emin değilsek, o zaman veritabanı o demet ile ilgili olarak iki farklı durumda olabilir - birinci durum tuple içerirken ikincisi içermez. Benzer şekilde, bir öznitelik değerlerden birini alabilirse x, y veya z, bu durumda veritabanı bu özniteliğe göre üç farklı durumda olabilir.

Bunların her biri eyaletler olası bir dünya olarak adlandırılır.

Aşağıdaki veritabanını düşünün:

Eksik Bir Veritabanı
BirB
a1b1
a2b2
a3{b3, b3 ′, b3 ′ ′}

(Buraya {b3, b3 ′, b3 ′ ′} özniteliğin değerlerden herhangi birini alabileceğini belirtir b3,b3 ′ veya b3 ′ ′)

  • İlk demet hakkında belirsiz olduğumuzu, ikinci demetten emin olduğumuzu ve özniteliğin değerinden emin olmadığımızı varsayalım. B üçüncü grupta.

Daha sonra, veritabanının gerçek durumu ilk demeti içerebilir veya içermeyebilir (doğru olup olmamasına bağlı olarak). Benzer şekilde, özniteliğin değeri B olabilir b3,b3 ′ veya b3 ′ ′.

Sonuç olarak, veritabanına karşılık gelen olası dünyalar aşağıdaki gibidir:

Dünya 1
BirB
a1b1
a2b2
a3b3
2. Dünya
BirB
a1b1
a2b2
a3b3 ′
3. Dünya
BirB
a1b1
a2b2
a3b3 ′ ′
Dünya 4
BirB
a2b2
a3b3
Dünya 5
BirB
a2b2
a3b3 ′
Dünya 6
BirB
a2b2
a3b3 ′ ′

Belirsizlik Türleri

Aşağıdaki tabloda açıklandığı gibi, olasılıklı bir veri tabanında bulunabilecek esasen iki tür belirsizlik vardır:

Belirsizlik Türleri
Tuple düzeyinde belirsizlikÖznitelik düzeyinde belirsizlik
Burada, bir demetin doğru olup olmadığından, yani veritabanında bulunup bulunmayacağından emin değiliz.Burada, bir demetin bir özniteliğinin alabileceği değerlerden, yani birkaç olası değerden birini alabileceğinden emin değiliz.
Her belirsiz demete karşılık gelen iki olası dünya vardır: biri demeti içeren, diğeri içermeyen.Değerlerden birini alabilen her belirsiz özelliğe karşılık gelen a1, ..., birn, var n olası dünyalar.
Tuple düzeyinde belirsizlik, her belirsiz diziyle ilişkili bir boole rastgele değişkeni olarak görülebilir.Öznitelik düzeyinde belirsizlik, değer alabilen her belirsiz öznitelikle ilişkili rastgele bir değişken olarak görülebilir. a1, ..., birn.

Veri öğeleriyle ilişkili rastgele değişkenlere değerler atayarak, farklı olası dünyaları temsil edebiliriz.

Tarih

"Olasılıklı veritabanı" teriminin ilk yayınlanan kullanımı, muhtemelen Cavallo ve Pittarelli tarafından yazılan 1987 VLDB konferans makalesi "Olasılıklı veritabanları teorisi" nde olmuştur.[kaynak belirtilmeli ] David Maier'in 600 sayfalık monografisi The Theory of Relational Databases, o zamanlar konferans katılımcılarının ve okuyucularının çoğuna aşina olacağından, başlık (8 sayfalık makalenin) bir şaka olarak düşünüldü. .

Referanslar

  1. ^ Vinod Muthusamy, Haifeng Liu, Hans-Arno Jacobsen: Tahmini Yayınlama / Abone Olma Eşleşmesi. Toronto Üniversitesi.
  2. ^ Nilesh N. Dalvi, Dan Suciu: Olasılıklı veritabanları üzerinde verimli sorgu değerlendirmesi. VLDB J. 16 (4): 523-544 (2007)
  3. ^ Lyublena Antova, Christoph Koch, Dan Olteanu: 10 ^ (10 ^ 6) Dünyalar ve Ötesi: Eksik Bilgilerin Etkin Temsili ve İşlenmesi. ICDE 2007: 606-615

Dış bağlantılar