и прикладная проблема, тесно связанная
Семантическая реконсиляция - фундаментальная научная и прикладная проблема, тесно связанная с применением современных технологий оптимистической репликации в распределенных системах и имеющая индустриально важные приложения, такие как системы коллективной инженерии (concurrent engineering environments), мобильные базы данных, распределенные сервисы, семантические сети [].
Использование в подобных приложениях оптимистической репликации позволяет отказаться от необходимой централизации управления распределенными информационными ресурсами, свойственной пессимистическим моделям транзакций, и обеспечить возможность эффективной одновременной работы пользователей и приложений с реплицированными версиями данных. Однако необходимость обнаружения и разрешения конфликтов в конкурентных транзакциях после их применения делают постановку задачи реконсиляции довольно нетривиальной. Требования корректности и полноты реконструируемой итоговой транзакции, а также условия семантической целостности результирующего представления данных существенно усложняют поиск допустимых решений.
В настоящей работе обсуждается предложенный подход к семантической реконсиляции с использованием формальных спецификаций модели данных. Предполагается, что спецификации представлены декларативным образом на объектно-ориентированных языках EXPRESS [], UML/OCL [], ODL/OQL [] (или на подобных им) и охватывают как структуры данных, так и заданные на них семантические ограничения.
На основе формального анализа конкурентных транзакций выявляются возможные отношения между элементами данных и операциями, и применяется логический вывод для их семантически корректного и функционально содержательного слияния. При подобном подходе операции транзакций рассматриваются как объекты системы посылок и заключений, а отношения зависимости и порядка между ними - как правила логического вывода. Выбранная система отношений позволяет, с одной стороны, промоделировать сложные семантические зависимости между операциями транзакций, а с другой стороны - привлечь для решения рассматриваемой задачи хорошо развитый аппарат математической логики, в частности, методы полисиллогистического вывода [] и интервальной темпоральной логики [].
С целью обобщения рассматриваются бинарные и множественные отношения, а также учитываются возможные альтернативные способы задания отношений в аналитической и табличной форме.
Обсуждаемый подход относится к так называемому смешанному классу методов и допускает конструктивную реализацию в составе распределенных систем с традиционными клиент-серверной и равнозначной P2P архитектурами на основе поддерживаемых протоколов транзакций. Он также реализуем в автономных приложениях, использующих файловый обмен данными, посредством непосредственного сравнения версий данных и реконструкции журналов изменений.
Подход обладает рядом важных достоинств, связанных с гарантированным обеспечением целостности прикладных данных, которые определяются масштабными, семантически сложными моделями, при относительно невысоких вычислительных затратах. Возможности формализованного и содержательного применения подхода к широким классам приложений оптимистической репликации делают его привлекательным для реализации перспективных систем коллективной инженерии с долгими транзакциями и мобильных информационных систем с неустойчивым соединением и прерываемыми сессиями.
посвящен обсуждению общих аспектов применения модельно-ориентированного подхода к построению прикладных интегрированных систем и необходимости ослабления фундаментальных принципов ACID (атомарности, целостности, изоляции и долговечности) для приложений оптимистической репликации. В описывается общая схема процесса семантической реконсиляции, а также на примере языка объектно-ориентированного моделирования EXPRESS приводится классификация типовых элементов данных и семантических ограничений. Проведение семантического анализа конкурентных транзакций на основе введенной классификации основных видов отношений зависимости и порядка между операциями обсуждается в . Особое внимание уделяется установлению отношений на основе формального анализа семантических ограничений в прикладной модели данных. Процесс декомпозиции и редукции задачи с помощью определяемого графа и матрицы реконсиляции рассматривается в .В приводятся конструктивные утверждения относительно корректности постановки задачи и поиска решений на основе эквивалентных преобразований матрицы реконсиляции. В заключении обсуждаются конкурентные преимущества предложенного модельно-ориентированного подхода, а также особенности его алгоритмической и программной реализации.
