Using the analytic hierarchy process with fuzzy logic Elements to optimize the database structure

Abstract

The last decade show tendency of using distributed databases while working with relational data model and this approach requires a specially designed module to synchronize data of all separate data-bases. Considering optimizing the database structure, researchers didn`t pay much attention to the potential of users` SQL-queries history. The optimal structure of all the distributed nodes could reduce the necessity of synchronization while the data access speed and its actuality would remain stable. The object of the research is the process of optimizing the structure of the distributed database of corporate information systems, which are based on the relational database`s model. While working on the research, the concept of a data representation marker on the DCIS node for the elements of the SQL query model was introduced. An aggregation function has been developed that allows determining the level of need for attributes and tuples in the database`s relation for the DCIS node based on the statistics of SQL queries. A model of the dependence of the database structure`s optimality criteria on the value of the data representation marker is built. Received further development method of analytic hierarchy process. The initialization of the alternatives` pairwise comparisons matrix can be performed automatically according to the obtained mathematical models. Representation of the obtained result in the form of the vector of fuzzy num-bers with the reduction to the exact value allows increasing the accuracy of the obtained results.

В останнє десятиліття спостерігається тенденція використання розподілених баз даних при роботі з реляційною моделлю даних, і цей підхід вимагає спеціально розробленого модуля для синхронізації даних усіх окремих баз даних. Оптимальна структура всіх розподілених вузлів могла б зменшити необхідність синхронізації, а швидкість доступу до даних і їх актуальність залишалися б стабільними. Об`єктом дослідження є процес оптимізації структури розподіленої бази даних корпоративних інформаційних систем, які базуються на моделі реляційної бази даних. Було введено поняття маркера представлення даних на вузлі DCIS для елементів моделі запиту SQL. Розроблено функцію агрегації, яка дозволяє визначити рівень потреби в атрибутах і кортежах у відношенні бази даних для вузла DCIS на основі статистики SQL-запитів. Побудовано модель залежності критеріїв оптимальності структури бази даних від значення маркера представлення даних. Подальший розвиток отримав метод аналітичного ієрархічного процесу. Ініціалізація матриці попарних порівнянь альтернатив може бути виконана автоматично відповідно до отриманих математичних моделей. Представлення отриманого результату у вигляді вектора нечітких чисел з приведенням до точного значення дозволяє підвищити точність отриманих результатів.