Τεχνικές αναπαράστασης και διαχείρισης προτύπων. Το σύστημα διαχείρισης βάσεων προτύπων

Λόγω του μεγάλου όγκου δεδομένων που συλλέγεται στις μέρες μας καιαποθηκεύεται σε βάσεις δεδομένων διαφόρων πεδίων και εφαρμογών, οι εφαρμογές και τεχνικέςεξόρυξης γνώσης από δεδομένα χρησιμοποιούνται πολύ συχνά για την ανακάλυψη κρυμμένηςπληροφορίας, ομάδων και συσχετίσεων δεδομένων. Ο αριθμός των προτύπων που εξάγεται από τιςβάσεις αυτές αυξάνεται επίσης ιδιαίτερα και σε πολλές περιπτώσεις η διαχείρισή τους δενείναι απλή διαδικασία. Οι τελικοί χρήστες δεν μπορούν να αντιμετωπίσουν όλους τουςδιαφορετικούς τύπους προτύπων που παράγονται από μία ποικιλία λογισμικού σε ετερογενείςπηγές δεδομένων. Αντιμετωπίζοντας αυτή την πρόκληση, μελετάμε τη διαχείριση των προτύπων σεένα Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Προτύπων (ΣΔΒΠ - Pattern Base Management System (PBMS)). ΈναΣΔΒΠ χειρίζεται τα πρότυπα όπως ένα Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (ΣΔΒΔ) χειρίζεταιτα απλά δεδομένα, χρησιμοποιώντας μία βάση προτύπων και μία γλώσσα επερωτήσεωνπροσανατολισμένη στην αναπαράσταση των προτύπων. Τα πρότυπα αποτελούν μια συμπαγή πλούσια σεσημασιολογία αναπαράσταση των αρχικών δεδομένων και μπορεί να είναι απλά ή σύνθετα (πουορίζονται πάνω σε απλά πρότυπα). Η ποικιλία των υπαρχόντων προτύπων είναι μεγάλη αλλά όλα ταπρότυπα μοιράζονται κοινά χαρακτηριστικά στον τρόπο που ορίζονται. Η ενιαία διαχείριση τωνπροτύπων με προχωρημένες λειτουργίες πάνω στα πρότυπα, όπως η σύγκρισή τους, οδηγεί σεπολλές ενδιαφέρουσες εφαρμογές. Συγκεκριμένα, η σύγκριση συστάδων, στην περίπτωση τηςδιατριβής αυτής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κατηγοριοποιήσει ή να ανακτήσει εικόνες σταπλαίσια ενός συστήματος ανάκτησης εικόνων με βάση το περιεχόμενο (Content-Based ImageRetrieval - CBIR). Ένα επίσης σημαντικό θέμα σχετικό με τα πρότυπα που έχουν εξαχθείαυτόματα είναι η αξιολόγησή τους, καθώς δεν είναι όλα τα πρότυπα σημαντικά και ενδιαφέρονταγια τους χρήστες. Η αξιολόγηση των προτύπων είναι μία ενδιαφέρουσα αλλά και δύσκολη εργασία.Ωστόσο, με τη χρήση ενός ενοποιημένου συστήματος διαχείρισης προτύπων και τη χρήσηοντολογιών που περιγράφουν τη γνώση της περιοχής (domain knowledge ontologies) αυτή ηεργασία μπορεί να υποστηριχθεί από λογισμικό. Στην παρούσα διατριβή αντιμετωπίσαμε ταπαραπάνω σχετικά με τη διαχείριση των προτύπων προβλήματα. Πιο συγκεκριμένα: - Μελετήσαμε τοπιο κατάλληλο μοντέλο αναπαράστασης για μία βάση προτύπων, βασισμένη στον ορισμό τωνπροτύπων του έργου PANDA. Μέσα από μία ποιοτική αξιολόγηση τριών μοντέλων βάσεων δεδομένων,του σχεσιακού, του αντικειμενο-σχεσιακού και του ημι-δομημένου (XML) μοντέλου, συμπεραίνουμεότι το μοντέλο XML είναι πιο κατάλληλο για μία βάση προτύπων καθώς, ανάμεσα σε άλλαχαρακτηριστικά, είναι ευέλικτο, επεκτάσιμο και παρέχει αποτελεσματικότητα στις επερωτήσεις.