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IN1008 – Projeto Conceitual de BD
Modelagem Conceitual para Banco
de Dados Temporal
Márcio Angelo Bezerra de Lira
[email protected]
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Interagindo
O que é tempo?
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Interagindo
• Algo que não se vê, não se pega, mas, se armazena
(tempo cronológico);
• Termo criado pelos seres humanos, para conseguir
definir, classificar e ordenar elementos (dados);
• Pode ser metereológico ou cronológico.
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Roteiro
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Motivação
Exemplo de Aplicações
Tipos de tempo(Conceitos e Exemplos)
Modelagem TempER
Modelagem TUML
Linguagem de Consulta TSQL2
Função Temporal no Oracle e SQLServer.
Conclusão
Referências
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Motivação
• Detalhar e melhorar meu conhecimento prévio e superficial,
relacionando alguns conceitos que estavam dispersos;
• Comemos
 ex:validade de um produto,...;
• Trabalhamos
 ex:concluir atividades, cumprir metas...);
• Nos divertimos
 ex cinema, brinquedos eletrônicas...;
• Estudamos
 ex:entrega dos projetos, tempo de apresentação
seminário.
BD Temporais são indispensáveis no nosso cotidiano !
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Exemplo de Aplicações
• Controle acadêmico

ex: históricos de alunos,
currículos de cursos, ...;
• Área médica

ex: quadro clínico de pacientes, diagnósticos, ...;
• Área empresarial

ex: tomadas de decisão, planejamento de orçamentos;
• Sistemas de informação geográfica

ex:crescimento demográfico, desmatamento...
• DW’s e Data Mining
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Banco De Dados Temporal
• Permitem Armazenar todos os estados de um dado:
 Presente;
 passado e ;
 Futuro.
• Tipos




Instantâneo;
Transação;
validade e;
Bitemporal.
[Edelweiss, Nina]
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Tipos de Tempo
Tempo instantâneo
• Característico de BD convencional;
• Dado válido no momento atual;
 Ex: progressão salarial
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Tipos de Tempo
Tempo de Transação
• Tempo fornecido pelo SGBD (timestamp)
• Registra o instante da inserção de dados no banco;
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Tipos de Tempo
Tempo de Validade
• Tempo em que o dado é valido no mundo real;
• Tempo fornecido pelo usuário;
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Tipos de Tempo
Tempo Bitemporal
• Manutenção conjunta do tempo de transação e do tempo de
validade.
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Ordem no Tempo
• O tempo pode ser:
 Linearmente ordenado;
 Ramificado ou ;
 Circular.
[Worboys e Duckhan, 2004]
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Ordem no Tempo - Exemplos
• Ordem linear

ex: evolução do salário de um empregado
Fonte – livro: Banco de Dados Geográfico, Cap 4
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Ordem no Tempo - Exemplos
• futuro ramificado

ex: alternativas para o capítulo final de uma novela
• passado ramificado

ex: hipóteses para a evolução do homem até os dias de hoje
Fonte – livro: Banco de Dados Geográfico, Cap 4
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Ordem no Tempo - Exemplos
• Ordem circular
 Ex: períodos de promoção de uma loja: verão, páscoa, dia das mães, outonoinverno, dia dos pais, ...
Fonte – livro: Banco de Dados Geográfico, Cap 4
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Granularidade
• Corresponde a duração de um chronon.
• Um chronon é um intervalo temporal que não
pode ser decomposto.
 EX: ANO, MÊS, DIA, HORA, MIN, SEG,...
• Quanto menor for a Granularidade maior os
detalhes de uma informação.
[Edelweiss e Oliveira, 1994]
 Ex: item vendido
Maior
Cod_prod
Ano
Menor
Cod_prod
Mes
Dia
Hora
c12
300.000
c12
30.000
3.000
300
h05
700.000
h05
70.000
7.000
700
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Rótulos Temporais
• Formas de representar atributos temporais;
• Tipos
 Instante;
 Intervalo;
 elemento temporal;
[Langran,1993]
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Rótulos Temporais
Instante Temporal
• Dado no instante atual (now)
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Rótulos Temporais
Intervalo
• Tempo decorrido entre dois instantes
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Rótulos Temporais
Elemento Temporal
• evita a fragmentação de um dado em várias tuplas,
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Modelagem Conceitual
• TempER
 permite representar a associação entre elementos temporalizados e não
temporalizados;
• ERT (Entity Relationship Time Model) [LOU 91],
 dificil entendimento dos diagramas;
• TER (Temporal Entity-Relationship Model) [TAU 91]
 Não possui notação para atributos temporalizados;
• TEER (Temporal Enhanced Entity-Relationship Model) [ELM 93]
 assume que todos os objetos são temporalizados.
• STEER [ELM 92] variante da modelagem TEER
 não torna disponível um tratamento adequado aos objetos não temporalizados.
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Modelo TempER
• Procura corrigir os problemas identificados nas
demais abordagens.
• Caracteristicas:







Notação famíliar;
Elementos temporalizados;
Elementos não temporalizados;
Objeto identificador;
Entidades Trasitórias;
Entidades Perenes;
Atributos temporais.
[C. Antunes, C. Heuser e N. Edelweiss ]
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Notação TempER
Mesclando objetos de diferentes
[C. Antunes, C. Heuser e N. Edelweiss ]
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OID – Objeto identificador
•
•
•
•
•
•
•
Gerado pelo sistema;
Único;
Invisível ao usuário;
Define a identidade de uma entidade;
Não descarta a chave primária;
Possível alterar a chave primária;
Princípios da orientação a objetos.
[C. Antunes, C. Heuser e N. Edelweiss ]
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OID – Objeto identificador
[C. Antunes, C. Heuser e N. Edelweiss ]
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Entidades Transitórias
• Permite os intervalos no eixo temporal:
 Tem validade;
 Ex: funcionario com vários admissões numa empresa
[C. Antunes, C. Heuser e N. Edelweiss ]
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Entidades Perenes
• Só apresenta intervalo único.
 Ex: um funcionário só pode ser admitido na empresa uma vez
[C. Antunes, C. Heuser e N. Edelweiss ]
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Relacionamentos
Relacionamentos Temporais
• Associam duas entidades no âmbito da dimensão
temporal.
Relacionamentos Intemporais
• Não levam em consideração a dimensão temporal
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Relacionamentos
[C. Antunes, C. Heuser e N. Edelweiss ]
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Atributos
• Dois tipos
 De entidade Transitória;
 De entidade Perene.
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Atributo na entidade transitória
 EX: atributo salário;
 para cada empregado contém toda a sua história salarial
[C. Antunes, C. Heuser e N. Edelweiss ]
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Atributo na entidade do perene
 Ex: atributo ref_salário;
 para cada função, contém todos os valores de referência que houve ao
longo do tempo.
[C. Antunes, C. Heuser e N. Edelweiss ]
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TUML- Temporal Unified Modelling Language
•
•
•
•
•
•
•
Dados temporal orientados a objeto;
Várias granularidades;
Classes Temporais;
Associação de Classes;
Extensão stereotypes (UML);
Semântica temporal derivada de Modelo-TAU;
TAU - integrar a tecnologia de banco de dados OO
com a tecnologia de banco de dados temporal.
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Classes - TUML
• Três tipos:
 Classe tempo de validade (vt) ;
 Classe tempo de transação (tt);
 Classe bitemporal (bt).
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Classe Tempo de Transação
[SVINTERIKOU,97]
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Classe Tempo de Validade
[SVINTERIKOU,97]
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Classe Bitemporal
• Composição da TV + TT;
[SVINTERIKOU,97]
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Transaction time association
• Associações de tempo de transação podem ser
definidas entre transaction time class, bitemporal
time class ou ambas.
[SVINTERIKOU,97]
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Valid time association
• Associações de tempo de validade podem ser
definidas entre valid time class ,bitemporal time class
ou ambas.
[SVINTERIKOU,97]
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Bitemporal time association
• Associações de tempo bitemporais somente podem
ser definidas entre bitemporal time class;
[SVINTERIKOU,97]
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Linguagem de consulta TSQL2
• Extensão do SQL,
• pesquisadores de 8 paises em 1995;
• suporte a:
 Períodos de tempo;
 Múltiplas granularidades;
• Ex: nanosegundos, anos, minutos, etc.
 Múltiplas representações;
• Ex: terceira semana de 2007.
 Múltiplos Calendários
• ex:(lunar, acadêmico, fiscal...)
[SNO 95]
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Funções TSQL2
• Classificado em :
 Destruidor de dados;
• BEGIN e END
 Construtor de dados;
• PERIOD, INTERSECT e INTERVAL,
 Funções variadas;
• FIRST e LAST
 Funções de Agregação.
• COUNT, SUM, AVG, MAX, MIN
[SNODGRASS, 95]
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Funções Temporais em Oracle
• Também chamada no SGBD de Séries temporais
• Versão Oracle 8
 Cartucho de Séries de Tempo (Time Series Cartridges).
[ORA,99]
• Versão 9i
 Time Series (ORDTS), diretamente nas sentenças SQL.
[ORA,03]
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Funções Temporais no SQLServer
• Na versão SQLServer 2005
 implementado no Analisys Services 2005
• algoritmo de Data Mining
[Mauro Pichiliani, 2007]
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Conclusão
• Os BD temporais são indispensáveis para qualquer
Sistemas de alto nível de complexidade e detalhes;
• Uma modelagem clara e detalhada é de extrema
importância para uma implementação de um BD
Temporal ainda maior que os Bancos convêncionias;
• Melhorias e inovações são sempre bem vindas;
• Não devemos fugir aos padrões já consagrados
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Referências
•
ANTUNES, Dante Carlos – GPT, HEUSER, Carlos A., Edelweiss, Nina - UFRGS (Instituto de
Informática):TempER:UMA PROPOSTA DE MODELAGEM DE DADOS TEMPORAL, 1998.
•
DIAS, Taciana ; CÂMARA, Gilberto;CLODOVEU, A. Davis Jr. Banco de Dados Geográficos. MundoGEO,
Curitiba, 2005.
•
EDELWEISS, N. Bancos de Dados Temporais: Teoria e Prática. Recife, 1998. In:XVII Jornada de
Atualização em Informática, do XVIII Congresso Nacional da Sociedade Brasileira de Computação, v.2.
Ed.: H.P. MOURA. Anais. p.225-282.
•
EDELWEISS, Nina; OLIVEIRA, José Palazzo M. Modelagem de aspectos temporais de sistemas de
informação. Recife, 1994. Livro texto da Escola de Computação, 9. Universidade Federal de Pernambuco
•
[SVI97a]* SVINTERIKOU, Marianthi; THEODOULIDIS, Babis. The Temporal Unified Modeling Language
(TUML). Timelab Technical Report, Departament of Computation, UMIST, UK. Oct,1997.
•
Snodgrass, R. T. (1995). The TSQL2 temporal query language. Norwell, MA: Kluwer Academic.
•
Alex Martins de Oliveira, Funcionalidades Temporais do Banco de Dados Oracle e Mecanismos para
Consultas de Tempo de Validade. - Novembro 2003 – Tes
Sites:
•
http://www.dpi.inpe.br/livros/bdados/
•
http://www.inf.ufrgs.br/~clesio/cmp151/cmp15120031/seminariosalunos.htm
•
http://www.omg.org
•
http://www.devmedia.com.br/articles/viewcomp.asp?comp=5414
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