朝日大学大学院 経営学研究科 奥山 徹 okuyama@alice.asahi-u.ac.jp データベース論 朝日大学大学院 経営学研究科 奥山　徹 okuyama@alice.asahi-u.ac.jp 2006/05/22 データベース論（６回目）

講義日程 4月17日 ガイダンスおよび集合論の基礎 4月24日 リレーショナルデータベースの基礎 5月01日 データ操作言語 4月17日　ガイダンスおよび集合論の基礎 4月24日　リレーショナルデータベースの基礎 5月01日　データ操作言語 5月08日　データベースの論理設計 5月15日　SQL（データベース操作言語）の基礎 5月22日　データベース管理システム 5月29日　データベースの内部スキーマ 6月05日　質問処理とその最適化 6月12日　トランザクション処理 6月16日　分散データベース序説 6月26日　定期試験 2006/05/22 データベース論（６回目）

関係データベースの利点と欠点 利点 欠点 設計法が明確なので、誰もが同じ関係を設計できる 直観的に明瞭なデータ構造となる 数学的・論理的な基礎が明確である ユーザ向きの簡単な問い合わせ言語が提供できる 欠点 直観的にデータ構造をつかみにくい 結合演算（join）を多用するために処理効率が悪い 関係としての形式的基礎は明確でも、もとの実体の意味が不明確となる 必要となる関係を列挙しなければならないので、問い合わせが複雑となる 2006/05/22 データベース論（６回目）

関係データベースで処理困難な例（１） CADなどのエンジニアリングデータベース オフィスオートメーション(OA)での情報データベース 異種のデータを持つマルチメディアデータベース 実験データを格納した科学データベース 2006/05/22 データベース論（６回目）

関係データベースで処理困難な例（２） 遺伝情報配列を格納したデータベース GenBank（データ構造は次に示す） GenBank（米国） EMBL（欧州） DDBJ（日本） GenBank（データ構造は次に示す） 共通データベースとして関係データベースを推奨している 2006/05/22 データベース論（６回目）

GenBankのデータ構造（Release 60.0より抜粋） 名前 ローカス名 長さ ストランド 定義 分子型 形 年 日付 月 アクセス番号 分類 日 セグメント 総数 分割番号 2006/05/22 データベース論（６回目）

関係データベース選択の理由 データ構造が頻繁に変わるので、それを許容するモデルが欲しい データの利用法も変化するので、それに対応したアドホックな問い合わせが容易にできることが望ましい 市販のデータベース管理システムで関係データベースが最も簡単に入手できるので、国際協力のプラットフォームとしてふさわしい 2006/05/22 データベース論（６回目）

GenBankの関係の構造 55個の関係に分割されている これらの関係間の関連は複雑 表現効率、処理効率、問い合わせの容易さを犠牲にしている データ管理者側の都合を優先した アプリケーションが対象とするものをそのままモデル化しないで、関係という断片に分解してしまった 2006/05/22 データベース論（６回目）

2006/05/22 データベース論（６回目）

ANSI/X3/SPARC ANSI/X3/SPARC Study Group on Data Base Management Systems ANSI: American National Standard Institute X3: Committee on Computers and Information Processing SPARC: Standards Planning and Requirements Committee 2006/05/22 データベース論（６回目）

ANSI/X3/SPARCの3層スキーマ構造（再掲） データベースの取り扱うスキーマを次の３つに分けて考える 外部(external)スキーマ：ユーザインターフェイス 概念(conceptual）スキーマ：データ構造の論理的枠組み 内部(internal)スキーマ：ファイルシステムとのインターフェイス →データの独立性実現のための枠組み 2006/05/22 データベース論（６回目）

3層スキーマ構造の概念図（再掲） 外部スキーマ 外部スキーマ 実世界 写像 写像 概念スキーマ 表現 写像 内部スキーマ アプリケーション データベーススキーマ 外部スキーマ 外部スキーマ 実世界 写像 写像 概念スキーマ 表現 写像 内部スキーマ 2006/05/22 データベース論（６回目）

管理者の定義 組織体管理者(enterprise administrator） データベース管理者(database administrator) アプリケーションシステム管理者(application system administrator) 2006/05/22 データベース論（６回目）

処理機能１ 概念スキーマプロセッサ(conceptual schema processor) 内部スキーマプロセッサ(internal schema processor) 外部スキーマプロセッサ(external schema processor) 2006/05/22 データベース論（６回目）

処理機能２ 外部／概念データベース変換(external/conceptual database transform) 概念／内部データベース変換(conceptual/internal database transform) 内部データベース／内部記憶変換(internal database/internal storage transform) 2006/05/22 データベース論（６回目）

データ辞書(data dictionary/directory) データベースに関する情報の保管庫(repository) メタデータベース(metadatabase) 2006/05/22 データベース論（６回目）

各種インターフェイス１ インタフェース１ インタフェース２ インタフェース３ 概念スキーマ記述‐ソース形式 概念スキーマ記述‐オブジェクト形式 インタフェース３ 概念スキーマ記述‐表示形式 2006/05/22 データベース論（６回目）

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各種インターフェイス２ インタフェース４ インタフェース５ インタフェース６ 外部スキーマ記述‐ソース形式 外部スキーマ記述‐オブジェクト形式 インタフェース６ 外部スキーマ記述‐ホスト言語フォーマット 2006/05/22 データベース論（６回目）

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各種インターフェイス３ インタフェース７ インタフェース８，９，１０，１１ インタフェース１２ 外部データ操作言語‐ソース形式 エンドユーザ機能 インタフェース１２ 外部データ操作言語‐システム形式 2006/05/22 データベース論（６回目）

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各種インターフェイス４ インタフェース１３ インタフェース１４ インタフェース１５ 内部スキーマ記述‐ソース形式 内部スキーマ記述‐オブジェクト形式 インタフェース１５ 内部スキーマ記述‐表示形式 2006/05/22 データベース論（６回目）

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各種インターフェイス５ インタフェース１６ インタフェース１７ インタフェース１８ 内部データ操作言語‐ソース形式 内部データユティリティ‐制御言語 インタフェース１８ 内部データ操作言語‐オブジェクト形式 2006/05/22 データベース論（６回目）

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各種インターフェイス６ インタフェース３０ インタフェース３１ 内部データ操作言語‐システム形式 概念スキーマ操作言語‐システム形式 2006/05/22 データベース論（６回目）

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各種インターフェイス７ インタフェース３３ インタフェース３４ ‐ ３８ インタフェース３９ インタフェース４０ データベース管理システム指定言語(specification language) インタフェース３４　‐　３８ データ辞書インタフェース インタフェース３９ データベース輸送インタフェース(transportability) インタフェース４０ データベース管理システム規定言語‐オブジェクト形式 2006/05/22 データベース論（６回目）

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概念スキーマ 実世界の写し絵であるデータベースの構文的 (syntactic)・意味的(semantic)構造を記述したもの 実世界のデータモデリングの結果得られる実世界の“概念的”モデル 2006/05/22 データベース論（６回目）

内部スキーマ データベースを実装(implement)するコンピュータ上でのデータベースの構文的・意味的構造 概念スキーマ／内部スキーマ変換(conceptual/internal transformation) 2006/05/22 データベース論（６回目）

外部スキーマ ユーザの目的に即したデータベース空間を記述したスキーマ ビュー(view)の集まり 外部スキーマ／概念スキーマ変換(external/conceptual transformation) 2006/05/22 データベース論（６回目）

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選択ビュー(selection view) 2006/05/22 データベース論（６回目）

和ビュー(union view) 2006/05/22 データベース論（６回目）

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DBMSの三大機能 メタデータ管理 質問処理 トランザクション管理 システムカタログ(system catalog) 質問処理の最適化(query optimization) トランザクション管理 障害時回復(recovery)と同時実行制御(concurrency) 2006/05/22 データベース論（６回目）

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まとめ リレーショナルデータベースの利点と欠点 データベース管理システム ビュー RDBMSの基本機能 ANSI/X3/SPARCモデル 各種インターフェイス 内部及び外部スキーマ ビュー RDBMSの基本機能 2006/05/22 データベース論（６回目）

レポート課題（六回目） レポート課題 締め切り：6月5日タイムスタンプ有効にて電子メールで DBMSはANSI/X3/SPARCの3層スキーマとは何か？名称を記すとともに、DBMSとの関連を含めて完結に説明せよ。 締め切り：6月5日タイムスタンプ有効にて電子メールで メールアドレス：okuyama@dsl.gr.jp サブジェクト：データベース論第六回課題 本文の最初に必ず学籍番号、氏名を記入 2006/05/22 データベース論（６回目）