Η Αναφορά Asilomar για την Έρευνα στις Βάσεις Δεδομένων Γιάννης Ιωαννίδης Τμήμα Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Αθηνών

Περιεχόμενα Διαδικασία Κίνητρα Αλλαγές Τεχνολογίας Προτεινόμενη Έρευνα Η Μεγάλη Πρόκληση Κριτική

Διακηρύξεις Laguna Beach 1988 Lagunita 1990 Αντικειμενοστρεφή ~1992 Βιέννη 1993 Lagunita 1995 Βοστώνη (ACM) 1996 Asilomar 1998

Οι Γκουρού

Επιτυχημένο παρελθόν Μεγάλα ερευνητικά άλματα –σχεσιακά συστήματα –αντικειμενοστρεφή συστήματα –βελτιστοποίηση επερωτήσεων –ενεργά συστήματα βάσεων –παραλληλισμός Επιτυχημένη μεταφορά τεχνολογίας –Βιομηχανία $

Σημερινή Έρευνα Τύπου "δ" –εξέλιξη και όχι επανάσταση –μικρά βήματα –εστίαση σε λεπτομέρειες –βελτίωση γνωστών ιδεών Βραχυπρόθεσμη εστίαση

Διακήρυξη Τεράστιες τεχνολογικές αλλαγές => ευκαιρία για επαναστάσεις Παραγκωνισμός της έρευνας τύπου "δ" Ορίζοντας 10 χρόνων

Νέα Τεχνολογική Τάξη Διαδίκτυο Πολύπλοκες εφαρμογές Θεαματική πρόοδος υλικού

1 - Διαδίκτυο Χαρακτηριστικά –Μηδενικό κόστος δημιουργίας/προσπέλασης –Βασική πλατφόρμα διακίνησης εφαρμογών και πληροφοριών –Αύξηση εύρους ζώνης δικτύων θα εντείνει την κατάσταση

1 - Διαδίκτυο (συν.) Το διαδίκτυο ΕΙΝΑΙ μία τεράστια βάση … χωρίς τεχνολογία βάσεων Περιφερειακοί ρόλοι –εξυπηρετητές μεγάλων εγκαταστάσεων σελίδων διαδικτύου –ηλεκτρονικό εμπόριο (παραδοσιακοί ρόλοι)

1 - Μελλοντικό Διαδίκτυο Δυναμικές και όχι στατικές σελίδες HTML –π.χ., έχετε αυθεντικές εκδόσεις έργων του Κάρολου Ντίκενς; –π.χ., τί βαμβακερά μπλουζάκια έχετε με γιακά; Προσωπικοποίηση (personalization) παρουσίασης –π.χ., πώς δείχνουν τα ρούχα στον πελάτη

1 - Μελλοντικό Διαδίκτυο (συν.) Η XML κερδίζει έδαφος για περιγραφή δομημένων δεδομένων Δημιουργεί χάος –όπως γλώσσες βάσεων πριν 25 χρόνια –οι σχεδιαστές παλεύουν με θέματα δοσοληψιών

1 - Μελλοντικό Διαδίκτυο (συν.) Τεράστιες αποθήκες δεδομένων Πολύπλοκες εφαρμογές Ανάγκη για τεχνολογία βάσεων στην δημιουργία, διαχείριση, διερεύνηση, και ασφάλεια των περιεχομένων του διαδικτύου

2 - Πολύπλοκες Εφαρμογές Χιλιάδες πολύπλοκες ειδικά προσαρμο- σμένες εφαρμογές σε μεγάλες επιχειρήσεις Η εμπορική επιτυχία άμεσα συνυφασμένη με την διαλειτουργία τους

2 - Πολύπλοκες Εφαρμογές Κατάσταση Βάσεων Κοινή αντιμετώπιση προγραμμάτων και δεδομένων στα πρώτα συστήματα βάσεων Οι εφαρμογές σε άλλα υποσυστήματα στον σχεσιακό κόσμο –triggers, αποθηκευμένες διαδικασίες, κτλ., είναι εξαιρέσεις

2 - Πολύπλοκες Εφαρμογές Κατάσταση Βάσεων Το λογισμικό δεν είναι αντικείμενο πρώτης κατηγορίας στα συστήματα βάσεων –Τα αντικειμενο-σχεσιακά συστήματα και η Java οδηγούν τα πρώτα βήματα Απαιτούνται βάσεις προγραμμάτων –Ενοποίηση εφαρμογών –Περιγραφή διεπαφών εφαρμογών

3 - Υλικό Ο νόμος του Moore θα ισχύει για την επόμενη 10ετία τουλάχιστον Σε 10 χρόνια –Μνήμη 1Tbyte –Δίσκος 100 Tbytes Ελάχιστες βάσεις δεν θα χωρούν στην μνήμη

3 - Επίδραση Νέου Υλικού Ο χρόνος και η προσοχή του ανθρώπου ο πλέον πολύτιμος πόρος Ανάγκη για αυτοματισμό των πάντων –αυτο-εγκατάσταση –αυτο-διαχείριση –αυτο-ανάκαμψη –αυτο-προγραμματισμός –αυτο-αναδιοργάνωση δεδομένων

3 - Επίδραση Νέου Υλικού (συν.) Περιβάλλον ολοκληρωμένων επιχειρησιακών εφαρμογών, π.χ., SAP –50000 ταυτόχρονοι χρήστες –δεδομένα μεγέθους petabytes –συστήματα 1000δων επεξεργαστών Σημερινές τεχνικές δοσοληψιών και διαχείρισης δεν κλιμακώνονται

3 - Επίδραση Νέου Υλικού Σε 10 χρόνια –1 δισ χρήστες του διαδικτύου –2 τρισ συνδεδεμένα παιχνιδάκια (gizmos) έξυπνες κάρτες τηλέφωνα προσωπικοί πληροφοριοδότες (Palm Pilots)

3 - Επίδραση Νέου Υλικού Υπολογιστές σε όλες τις συσκευές και τα περισσότερα προϊόντα –διακόπτες ηλεκτρικού –καρμπυρατέρ –ρούχα (identity chip) Ειδικές υποδοχές για ανταλλαγή δεδομένων με κεντρικές βάσεις

3 - Επίδραση Νέου Υλικού Μεγάλη κινητικότητα Τυχαία συνδεσιμότητα Έλλειψη διεπαφής με ανθρώπους –αυτο-διαχείριση –ασφάλεια –αξιοπιστία

Πρόγραμμα Έρευνας Αυτολειτουργούντα Συστήματα Βάσεων Τεράστιες Ομοσπονδίες Βάσεων Νέες Αρχιτεκτονικές Συστημάτων Βάσεων Ενοποίηση Προγραμμάτων και Δεδομένων Ενοποίηση Δομημένων και Ημιδομημένων Δεδομένων

Α- Αυτολειτουργία Συστήματα βάσεων "Εγκαθιστώ και Παίζω" –"Plug and Play" Για τα συστήματα της... –"Plug and Pray" –"Plug and Pay"

Α - Αυτολειτουργία 1ο Θέμα: Ανυπαρξία διαχειριστή βάσης Αυτοσυντονιζόμενα συστήματα –καθορισμός μυριάδων παραμέτρων –αυτόματη σχεδίαση σχημάτων ευρετήρια και γενικό φυσικό σχήμα λογικό σχήμα (σχέσεις και περιορισμοί) –αυτόματη σχεδίαση εφαρμογών χρήσιμες αναφορές

Α - Αυτολειτουργία Πιθανή λύση: Μάγοι (wizards) –ενσωματωμένη γνώση απόδοσης –έλεγχος της κυκλοφορίας του συστήματος –συντονισμός για μεγιστοποίηση απόδοσης και βελτιστοποίησης συμπεριφοράς

Α - Αυτολειτουργία 2ο Θέμα: Αδυναμία ενοποίησης συστημάτων Δικτύωση καινούργιου συστήματος απαιτεί –αυτόματη αναγνώριση και συνδιαλλαγή με τα άλλα συστήματα βάσεων –όπως τα λειτουργικά αναγνωρίζουν τις συσκευές Αυξημένες απαιτήσεις για –μετα-δεδομένα –μετατροπές τύπων δεδομένων

Β - Ομοσπονδίες Βάσεων 1ο Θέμα: Βελτιστοποίηση επερωτήσεων Κλίμακα: 1000δες αυτόνομα συστήματα –άρνηση εκτέλεσης τμήματος πλάνου –αδυναμία εκτέλεσης λόγω τοπικών περιορισμών –βέλτιστο πλάνο εξαρτάται από συνολικό φόρτο –εκμετάλλευση κατανεμημένων αντιγράφων –ποιότητα υπηρεσιών (πρόσφατα αντίγραφα)

Β - Ομοσπονδίες Βάσεων 2ο Θέμα: Σημασιολογία επερωτήσεων Προσεγγιστικές απαντήσεις δεδομένων –Ο μέσος μισθός στην … Coca-Cola –Καινούργιες στατιστικές μέθοδοι και διεπαφές Ανακριβή δεδομένα και επερωτήσεις –Τα καλά Κινέζικα σε απόσταση 5 χλμ –"Συγκέντρωσης ετερογενών ενδείξεων"

Β - Ομοσπονδίες Βάσεων 3ο Θέμα: Διαδικασία ενοποίησης Η UML δεν είναι αρκετή –απαιτήσεις για υψηλότερη σημασιολογία

Γ - Αρχιτεκτονική Σχεδόν όλα στην κύρια μνήμη –Τα Β+ δένδρα δεν είναι η καλύτερη δομή –Πιθανή ακαταλληλότητα σημερινών τεχνικών ταυτοχρονισμού, ενδιάμεσης μνήμης, κτλ. Τεράστιοι, σχετικά αργοί δίσκοι –βελτιστοποίηση κίνηση βραχίονα –το RAID5 ίσως πεθαίνει

Γ - Αρχιτεκτονική Συστήματα που δεν πέφτουν –κατανεμημένα αντίγραφα –δυναμική αναδιοργάνωση Μέγεθος βάσεων στα petabytes ή exabytes –ιεραρχία μνήμης 3 επιπέδων –μεγάλη πρόκληση: βελτιστοποίηση, ανάκαμψη Αρχιτεκτονική εφαρμογών 3 επιπέδων –εξυπηρέτης και ενδιάμεσος: 1000δες συνδέσεις

Δ - Προγράμματα και Δεδομένα 1ο Θέμα: Ροές εργασίας βασισμένες σε κανόνες επιχειρήσεων –Μετάφραση ροών εργασίας σε triggers και alerters ενεργών βάσεων –Γρήγορο αλλά απαιτεί κλιμάκωση σε 1000δες triggers –Λειτουργία σε παράλληλα περιβάλλοντα και ομοσπονδίες

Δ - Προγράμματα και Δεδομένα 2ο Θέμα: Υποστήριξη τεχνολογίας component –Πολλά διαφορετικά μοντέλα: CORBA, OLE, Enterprise Java Beans, Jini –Αυτοκτονία η υποστήριξη όλων 3ο Θέμα: Οπτικά εργαλεία για ανάπτυξη εφαρμογών (κατά τα διαγράμματα Ο/Σ) 4ο Θέμα: "Μόνιμες" γλώσσες

Ε - Ημιδομημένα Δεδομένα Οι χρήστες της XML διπλασιάζονται κάθε μισή ώρα! –αυτοπεριγραφόμενα δεδομένα (χωρίς σχήμα) –ημιδομημένα δεδομένα Γλώσσες για την XML θυμίζουν διαδικαστικές γλώσσες από το παρελθόν Το διαδίκτυο απαιτεί ένεση σημασιολογίας

Η Μεγάλη Πρόκληση Οι βιολογικές επιστήμες έχουν την χαρτογράφηση του ανθρώπινου γενότυπου Οι επιστήμες της Γής έχουν την αποστολή στον πλανήτη Γη Οι ψυχολογικές επιστήμες έχουν την αποτύπωση της λειτουργίας του εγκεφάλου

Η Μεγάλη Πρόκληση Ο χώρος των βάσεων έχει τη δική του δεκαετή πρόκληση: να γίνει εύκολο για όλους να αποθηκεύουν, οργανώνουν, προσπελαύνουν και αναλύουν την πλειοψηφία της ανθρώπινης γνώσης ηλεκτρονικά

Δημοσιεύσεις κατάργηση των συνεδριακών πρακτικών σε μορφή βιβλίου αύξηση των άρθρων που γίνονται δεκτά ώστε να γίνονται δεκτές και ισχυρές "δ" δουλειές και ανώριμες δουλειές με όραμα εξειδικευμένα άρθρα να γίνονται πόστερ μεγαλεπήβολα έργα να παρουσιάζονται

Δημοσιεύσεις Χρήση της CoRR για ηλεκτρονική δημοσίευση –υποβληθέντα άρθρα εμφανίζονται σε σελιδες στο διαδίκτυο –μαζύ και τα σχόλια της επιτροπής του συνεδρίου, του περιοδικού, ή και εθελοντών (όπως στα βιβλία)

Κριτική Διακηρύξεις –Βοηθάνε πολύ να οργανώνουμε την σκέψη μας –Δεν πρέπει να τις παίρνουμε τοις μετρητοίς Ερευνητικά Θέματα –Διεπαφές συστημάτων

Κριτική Δημοσιεύσεις –Δημιουργία καινούργιων μορφών αλλά όχι αλλαγή των παλιών –Τρόποι δημοσίευσης συστημάτων και διεπαφών

Επίλογος Ευτυχώς έχουμε πολύ δουλειά Ανασκουμπωθείτε!