alunos: bruno zacchi rausis gustavo soares leonardo defenti rodrigo becker rabello
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Alunos: Bruno Zacchi RausisGustavo Soares
Leonardo DefentiRodrigo Becker Rabello
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A maior parte das aplicações atuais têm a necessidade de manipular dados históricos - dados relativos a estados passado da aplicação.
O interesse em registrar a evolução dos estados de uma aplicação como o passar do tempo.
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Os SGBDs convencionais não fornecem suporte a estas informações
Nas últimas décadas, muitas pesquisas na área de Bancos de Dados Temporais vem sendo realizadas, com o objetivo de definir conceitos e estratégias para tratar de informações históricas.
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Bancos de Dados Temporais permitem armazenar todos os estados de uma aplicação (passado, presente e futuro), registrando sua evolução no tempo.
Bancos de Dados Temporais são aqueles que apresentam alguma forma implícita de representação de informações temporais.
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Os modelos de dados tradicionais apresentam duas dimensões : As instâncias dos dados (linhas das tabelas) e os atributos de cada instancia (colunas das tabelas).
Nos modelos tradicionais , cada atributo de uma instância apresenta apenas um valor. Se for feito uma alteração deste valor, o anterior será perdido.
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• Os modelos de dados Temporais acrescentam uma dimensão em relação aos tradicionais, a dimensão temporal. Esta dimensão associa alguma informação temporal a cada valor.
• No caso de uma alteração de um valor de um atributo, o anterior não é perdido. O novo valor é acrescentado a tabela associado a alguma informação temporal.
• Deste modo, é possível analisar a evolução temporal dos valores de atributos.
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A dimensão temporal é composta por uma sequência de pontos consecutivos no tempo, que recebe o nome do eixo temporal.
O mais comum é que se assuma que o tempo flui linearmente. Em alguns casos pode ser considerado tempo ramificado, tanto com ramificação para o futuro como para o passado. Uma ultima forma de ordenação temporal é considerar o tempo circular.
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Ordem Linear: Forma mais usada, cada dado possui no máximo um sucessor e no máximo um antecessor. Aplicações Usuais:
-evolução do salário de um empregado;
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Ordem Ramificada: Um dado pode ter vários sucessores e/ou predecessores.Aplicações Usuais:
– alternativas para o capítulo final de uma novela(futuro ramificado);
– hipóteses para a evolução do homem até os dias de hoje (passado ramificado);
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Ordem Circular: Um conjunto de dados se repete periodicamente em uma certa ordem
Aplicações Usuais: – períodos de promoção de uma loja: verão, páscoa,dia das mães, outono-inverno, dia dos pais;
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Bancos de Dados de Tempo Instantâneo. Bancos de Dados de Tempo de
Transação. Bancos de Dados de Tempo de Validade. Bancos de Dados de Tempo Bitemporais.
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Correspondem aos bancos de dados convencionais. Armazenam somente valores presentes. Se um valor de uma propriedade é modificado, o valor
anteriormente armazenado é apagado e somente o último valor fica disponível.
É o mais utilizado comercialmente.
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A alteração do valor de uma propriedade não destrói o seu valor anterior, ficando com todos os valores armazenados no banco de dados.
Associa aos dados o tempo em que à informação foi inserida no BD, sendo possível recuperar informações do passado e do presente.
Tempo fornecido automaticamente pelo SGBD(TIMESTAMP), sendo transparente para o usuário.
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Esse tipo de banco de dados corresponde ao tempo em que uma informação é verdadeira no momento atual.
São definidos, geralmente, pelo próprio usuário. Associa aos dados o tempo em que a informação
será válida no BD.
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A forma mais completa de armazenar informações temporais.
Os tempos de transação e de validade são associados a cada informação.
É possível ter acesso a todos os estados passados do banco de dados.
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Três formas usuais de representação: relação instantânea/temporal relação instantânea e relação temporal relação temporal delta
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Mantém dados instantâneos e temporais em uma única relação
RID a1 ... an Tinicio Tfim
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Vantagem– menor número de relações
Desvantagens–redundância de dados– baixo desempenho para consultas instantâneas
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Mantém dados instantâneos e temporais em relações separadas
R-Inst
R-Temp
ID a1 ... an
ID a1 ... an Tinicio Tfim
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Vantagem– melhor desempenho para consultas instantâneas
Desvantagens– redundância de dados– maior número de relações
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Mantém relações temporais separadas para cada atributo– definidas apenas para atributos temporais
R-Inst
Ra1-Temp
Ran-Temp
ID a1 ... an
ID a1 Tinicio Tfim
ID an Tinicio Tfim
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Vantagem– evita redundância
Desvantagem– baixo desempenho para consultas temporais– maior número de relações
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• Informações temporais estão presentes em grande número de aplicações no mundo real.
• Exemplos de Aplicações: - Aplicações Financeiras - Áreas Empresariais - Informações acadêmicas - Companhias Seguradoras - Sistemas de Reservas
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• Sistemas de Informação Geográfico são sistemas automatizados usados para armazenar, analisar, manipular e visualizar dados geográficos, ou seja, dados que representam objetos e fenômenos em que a localização geográfica é uma característica inerente a informação e indispensável para analisá-la [Câmara 96].
• Um dos aspectos fundamentais para a representação de dados geográficos é o momento ou intervalo de tempo em que a entidade geográfica existe ou é valida.
• Exemplos de evolução de entidades Geograficas : - Novas entidades Geográficas - Mutação em entidades - Fusão de entidades - Desaparecimento de entidades - Erosão do solo (contínua)
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• O registro do histórico do paciente é Fundamental para o Diagnóstico.
• Análise deste registro pode ser utilizado em diversas finalidades:
- pelo médico pessoal do paciente - pelo sistema de saúde - por pesquisadores
Os projetistas de sistemas de informação médica perceberam, há longo tempo, a necessidade de armazenar e manipular informações relacionadas com o tempo.
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Os objetos constituintes de Banco de Dados Multimídias apresentam claramente uma dimensão temporal.
Exemplo: - um objeto X deve ser apresentado antes de um objeto Y - o objeto X deve ser apresentado simultaneamente ao
objeto Y Exemplo Relacionamento forte entre tempo e espaço
em uma mesma apresentação - “Encontre todas as seqüências de vídeos mas quais um
automóvel, após virar a esquerda vira para a direita”.
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Fornecer valores que são temporais. Exemplo: fornecer o valor que armazena a data de nascimento de uma pessoa.
Se referir a um determinado instante ou intervalo no tempo. Exemplo: qual o valor do salário no dia 01/10/98.
Recuperar valores com base em restrições temporais. Exemplo: recuperar todos os valores do salário antes do dia 01/10/98.
Fornecer informações temporais (datas, intervalos). Exemplo: qual a data em que foi alterado o salário de um funcionário.
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O grande volume de dados armazenado em um banco de dados temporal implica na necessidade de novos métodos de indexação (estruturas e algoritmos de busca).
O grande volume de dados pode dificultar a execução de consultas, deixando-as mais lentas.
Informações podem ser inexistentes ou incompletas, pode ser devido à incerteza quanto à existência do valor em certos pontos do tempo ou em eventos cujo tempo em que ocorreu não é conhecido.
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RG Nome Função1 João Motorista2 Maria Secretária
... ... ... Salários
RG Salário Inicio Fim1 500,00 01/05/01 18/09/02
2 600,00 13/01/02 02/04/03
1 620,00 19/09/02 --
2 650,00 03/04/03 --
... ... ... ...
BD Convencional:select saláriofrom Empregados E, Salários Swhere S.RG = E.RGand E.nome = ‘Maria’and S.início >= ’01/07/02’and S.fim <= ’31/12/02’
BD Temporal:select saláriofrom Empregadoswhere nome = ‘Maria’and period ‘[01/07/02,31/12/02]’
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Implementação de um BD Temporal
1. Tabela Instantânea do Departamento: contém as informações atuais de um departamento acadêmico;
2. Tabela Temporal – Nome do Departamento: contém as diferentes denominações do departamento acadêmico ao longo dos anos;
3. Tabela Espaço-Temporal – Localização do Departamento: contém a localização de um departamento acadêmico ao longo dos anos.
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Implementação de um BD Temporal
1 – Criação de um modelo conceitual de representação através de um diagrama Entidade-Relacionamento que permita a localização de um atributo em tempo e espaço distintos;
2 – criação de um modelo de Banco de Dados Espaço-Temporal;
3 – definição de um Sistema Gerenciador de Banco de Dados – SGBD open source para se validar o modelo proposto (PostgreSQL)
4 – Validação do modelo proposto através de consultas no SGBD.
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Implementação de um BD Temporal
Modelo de implementação temporal:
- O SGBD trabalha com “timestamps”.
- A cada alteração em um atributo é gerado um novo estado do BD.
- O mecanismo permanece transparente para o usuário.
-Para representar o tempo de transação, optou-se por acrescentar dois atributos adicionais:
- início do período de transação (DT_I)- final do tempo de transação (DT_F)
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Implementação de um BD Temporal
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Implementação de um BD Temporal
Os atributos Nome e Localização são TEMPORAIS pois podem apresentar valores diferentes em cada data.
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Implementação de um BD Temporal
Busca
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- BD Convencional: o dado é destruído e substituído por outro (visão do usuário).
- BD Temporal: o dado é armazenado com um “timestamp” da data que foi modificado de acordo com o tempo do SGBD (DT_I=NOW) até outra data indefinida (DT_F=NULL).- O dado antigo passa a fazer parte de um histórico e seu “timestamp” será (DT_I=data_da_ultima_mod.) e DT_F=NOW.
Implementação de um BD Temporal
Atualização dos Dados
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http://www.inf.ufsc.br/~ronaldo/ine5342/