PDF de programación - CMDM: Un Modelo Conceptual para la Especificación de Bases Multidimensionales

Tesis de Maestría.



CMDM: Un Modelo Conceptual para la

Especificación de Bases

Multidimensionales.



Fernando Carpani.

Agosto 2000



Tutor: Dr. Raúl Ruggia.



Instituto de Computación - Facultad de Ingeniería.

Universidad de la República.

Pedeciba Informática.





Resumen.



En los últimos años, el área de Data Warehouse y Aplicaciones Olap ha
tenido un desarrollo importante. En este tipo de aplicaciones, se construye una
una base de datos con visión multidimensional de la realidad.

A pesar del amplio desarrollo del área, aún no hay mecanismos de
especificación de este tipo de sistemas que permita tener en cuenta la mayor
parte de los detalles relevantes de una determinada porción de la realidad. Las
especificaciones relacionales ( [Kim96] ) dejan de lado algunos aspectos
multidimensionales como
([Cod93]). Las
especificaciones multidimensionales que manejan la dimensionalidad genérica,
contemplan los aspectos de carga y/o limpieza de los datos desde datos de un
nivel inferior de una forma externa al modelo o directamente, no los
contemplan. Pocas propuestas son capaces de permitir la especificación de
qué manipulaciones están autorizadas y cuales no sobre determinado aspecto
de la realidad.

la dimensionalidad genérica

En este trabajo, se presenta un modelo que permite la especificación
detallada de una base de datos multidimensional. Esta especificación se
construye medienta un lenguaje gráfico que permite describir las estructuras de
datos y algunas restricciones de integridad, y un lenguaje de restricciones de
integridad que permite dar una descripción precisa de las relaciones entre los
datos.







Tabla de Contenido.

Tabla de Contenido............................................................................................................i
Figuras............................................................................................................................ iii
Definiciones. .....................................................................................................................v
Capítulo 1.
Introducción. ............................................................................................1
1.1. Motivación.........................................................................................................5
1.2. Visión General...................................................................................................6
1.3. Aportes y Limitaciones. ....................................................................................7
1.4. Organización del Documento............................................................................7
Capítulo 2. Estado del Arte..........................................................................................9
1.1.
Introducción a los Modelos Multidimensionales. ...........................................13
2.2.
Trabajos en Diseño Conceptual.......................................................................17
2.3. Conclusiones. ..................................................................................................26
Capítulo 3. CMDM: Estructuras Básicas. ................................................................27
Fundamentos del Modelo. ...............................................................................31
3.1.
3.2.
Estructuras en CMDM.....................................................................................35
3.3. Un Caso de Estudio en CMDM.......................................................................37
3.4.
Especificación del Modelo. .............................................................................42
Limitaciones de la Propuesta...........................................................................49
3.5.
Capítulo 4. CMDM con Restricciones de Integridad. ..............................................51
4.1.
Introducción.....................................................................................................55
4.2.
Fundamentos del Lenguaje de Restricciones. .................................................56
4.3. Restricciones en el Caso de Estudio................................................................59
Formalización del Lenguaje de Restricciones.................................................81
4.4.
4.5.
Formalización de CMDM con Restricciones. .................................................90
4.6. Algunas Conclusiones Preliminares................................................................93
Capítulo 5. Prototipo..................................................................................................95
Introducción.....................................................................................................99
5.1.
5.2. Arquitectura del Ambiente CASE...................................................................99
5.3. Manejador Cmdm..........................................................................................100
5.4. Comentarios sobre la Implementación. .........................................................103
Capítulo 6. Conclusiones y Trabajos Futuros........................................................105
6.1.
Propiedades de CMDM. ................................................................................109
6.2. CMDM vs. otros Modelos.............................................................................110
6.3.
Trabajos Futuros............................................................................................111
Bibliografía................................................................................................................114
ANEXO I.......................................................................................................................117
Multidimensional Models: A State of Art....................................................................121
1.
Introduction. .........................................................................................................121
2. The “Query” Models. ...........................................................................................121
2.1.
Li and Wang. .................................................................................................122
2.2. Gyssens & Lakshmanan. ...............................................................................122
2.3. Agrawal, Gupta and Sarawagi.......................................................................124



i

3. Logical and Conceptual Models. .........................................................................125
3.1. Cabibbo and Torlone. ...................................................................................125
3.2.
Lehner............................................................................................................128
3.3. Golfarelli, Rizzi et. al. ...................................................................................131
3.4.
Sapia, Blaschska et al. (System 42)...............................................................134
Franconi – Sattler. (DWQ) ............................................................................137
3.5.
4. Other Related Works. ...........................................................................................145
5. A Framework for the Comparison of Multidimensional Models. ......................145
6. Conclusions...........................................................................................................146
Bibliography..............................................................................................................148
ANEXO II. ....................................................................................................................151
Constantes en el Lenguaje de Restricciones de CMDM. ............................................155
1.
Introducción. ........................................................................................................155
2. Constantes Generadas a Partir del Esquema......................................................155
2.1.
Introducción...................................................................................................155
2.2. Niveles...........................................................................................................155
2.3. Dimensiones. .................................................................................................156
2.4. Relaciones Dimensionales.............................................................................156
3. Constantes Predefinidas.......................................................................................157
3.1.
Funciones de Acceso. ....................................................................................157
3.2. Otras Funciones Predefinidas........................................................................158



ii





Figuras.
Fig. 1.
Arquitectura de Referencia de un Sistema de DW. ................................................................... 6
Fig. 2.
La estructura básica en el modelo multidimensional: el Cubo. .............................................. 13
Fig. 3.
Esquema e instancia de un cuadro de doble entrada.............................................................. 14
Fig. 4.
Dimensión con una Jerarquía. ................................................................................................ 15
Fig. 5.
Instancia de Dimensión Temporal con Jerarquías Alternativas. ............................................ 16
Fig. 6.
Espacio de cubos generado a partir de un cubo determinado aplicando operaciones de Drill-
17
up.
Fig. 7.
Un Esquema de Hechos. .....................................................