Date post: | 21-Jan-2018 |
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DATOS DIFUSOS EN UN DBMS: SEMÁNTICA Y PRAGMÁTICA
Prof. Leonid TINEO, PhDUNIVERSIDAD SIIMÓN BOLÍVARVENEZUELA
Segundo Congreso Andino deComputación. Informática y Educación
CACIED 2015
Esquema del Contenido
• El grupo de investigación
• Preliminares
• Resultados obtenidos
• Librería 2013-Extensión-Esquemas de Traducción
• Aplicación web 2013
• Datos tipo 2. 2014
• Página web 2014 Análisis de desempeño
• Ordenamiento de diferentes tipos de datos difusos
• Distintos tipos de ordenamientos
• Trabajos futuros
Resultados de InvestigacionGrupo de Base de Datos Difusos (USB) 2 /50
Grupo de Bases de Datos Difusas - USB
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) 3 /50
LeonidTINEO
RosselineRODRÍGUEZ
Ricardo MONASCAL
José Tomá[email protected]
Josué RAMÏREZ
Grupo de Bases de Datos Difusas - USB
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 3 /50
LeonidTINEO
RosselineRODRÍGUEZ
Ricardo MONASCAL
José Tomá[email protected]
Josué RAMÏREZ
David Alejandro
Lıneas de Investigacion
[Proyecto: Desafıos del Modelo
Relacional Difuso]
Resolver problemas abiertos del
Modelo Relacional Difuso,
particularmente vinculados a
1 relaciones de similitud
distribuciones de posibilidad y
operaciones con atributos
2
3
difusos
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 4 /50
Lıneas de Investigacion
[Proyecto: Desafıos del Modelo
Relacional Difuso]
Resolver problemas abiertos del
Modelo Relacional Difuso,
particularmente vinculados a
1 relaciones de similitud
distribuciones de posibilidad y
operaciones con atributos
2
3
difusos
2
[Bases de Datos
Sensibles al Contexto]
Las BD permiten flexibilizar
la representacion de los datos
mediante terminos lingu ısticos
Los terminos lingu ısticos
son elementos fuertemente
sensibles al contexto
La sensibilizacion al contexto
mejora el uso de las BD
1
3
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 4 /50
Preliminares
Conjunto difusoUn conjunto difuso S en un uni-
verso X
µS : X → [0,1]
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 6 /50
Preliminares
Conjunto difusoUn conjunto difuso S en un uni-
verso X
µS : X → [0,1]
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 6 /50
Preliminares
Conjunto difusoUn conjunto difuso S en un uni-
verso X
µS : X → [0,1] Relacion de similitud
µS : X × X → [0,1]
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 6 /50
Preliminares
Conjunto difusoUn conjunto difuso S en un uni-
verso X
µS : X → [0,1] Relacion de similitud
µS : X × X → [0,1]
µS(x,x) = 1,∀x ∈X
µS(x,y) = µS(y,x),∀x,y ∈X
µS(x,z) =maxy (mın(µS(x,y),µS(y,z)))∀x,y,z ∈X
1
2
3
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 6 /50
Numeros Difusos-Distribucion de Posibilidad
Distribucion de posibilidad Es el conjunto difuso de los
posibles valores de una variable.
πa = {πa(x)/x ,x ∈U }
πa = {πa(x1)/x1,πa(x2)/x2,.. .,πa(xn)/xn}
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 7 /50
Numeros Difusos-Distribucion de Posibilidad
Distribucion de posibilidad Es el conjunto difuso de los
posibles valores de una variable.
πa = {πa(x)/x ,x ∈U }
πa = {πa(x1)/x1,πa(x2)/x2,.. .,πa(xn)/xn}
Numero Difuso Es un caso particular de un conjunto
difuso, donde el dominio es ordenado y la funcion es
convexa y normalizada
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 7 /50
1
x1 x2 x3 x4
1
1 2 3 4
Proyecto: Desafıos del Modelo Relacional Difuso
Se trabajo con los diferentes tipos de datos del modelo relacional FUZZY
EER
Tipo 1: atributos con valores de datos precisos.
Tipo 2: atributos con valores de datos difusos
representados como numeros difusos.
Tipo 3: atributos con valores en un dominio formado por
etiquetas provisto de una relacion de similitud entre las
etiquetas y distribuciones de posibilidad sobre ellasa.
Tipo 4: similar a los atributos del tipo 3, pero sin las
relaciones de similitud.
aComo estudiaremos estas distribuciones de posibilidad por separado, lasllamaremos Tipo 5
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 8 /50
Resultados obtenidos: Librerıa 2013 1
Librerıa
Se creo un librerıa que implementa
consultas difusas usando software libre para
atributos Tipo 3 con
1 Ordenamiento
Agrupamiento2
Se posee la definicion formal de ellas.
1A. Gyomrey, B. Stornelli R. Rodrıguez, L. T ineo, S. CarrasquelGrupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 9 /50
Extension 2013 2
Extension
Se extiende MariaDB usando una arquitectura de
acoplamiento medio que consiste en una implementacion
intermedia donde la logica de la extension fue programada en
el lenguaje nativo del SGBD
Esta extension posee una capa externa programada en JAVA
que implementa los esquemas de traduccion entre el lenguaje
extendido y el lenguaje nativo del SGBD
2A. Gyomrey, B. Stornelli R. Rodrıguez, L. T ineo, S. CarrasquelGrupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 10 /50
Esquemas de Traduccion 2015 3
Esquemas de Traduccion
Traducen sentencias de manipulacion y consulta
de BD con cualidades difusas a Postgre SQL
extendiendo el catalogo de datos
3R. Rodrıguez, L. T ineo, S. Carrasquel, R. MonascalGrupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 11 /50
Sentencias soportadas
SELECT
CREATE TABLE
ALTER TABLE
DROP TABLE
CREATE FUZZY DOMAIN
ALTER FUZZY DOMAIN
◮ ADD VALUES◮ DROP VALUES◮ ADD SIMILARITY◮ DROP SIMILARITY
DROP FUZZY DOMAIN
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 12 /50
Catalogo
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 13 /50
Ejemplo
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 14 /50
Ejemplo Group BY
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 15 /50
Ejemplo ORDER BY
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 16 /50
Aplicacion 4
Aplicacion web 2013
Se construyo una aplicacion Web, sobre una base de
datos real usando MariaDB extendido, con consultas
difusas.
4S. Moreau, C. Timaury, R. Rodrıguez, L. T ineo, S. Carrasquel (2013)Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 17 /50
Cercanıa ciudades 5
5S. Moreau, C. Timaury, R. Rodrıguez, L. T ineo, S. Carrasquel (2013)Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 18 /50
Categorıa empresas 6
6S. Moreau, C. Timaury, R. Rodrıguez, L. T ineo, S. Carrasquel (2013)Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 19 /50
Resultado de una consulta 7
7S. Moreau, C. Timaury, R. Rodrıguez, L. T ineo, S. Carrasquel (2013)Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 20 /50
Datos tipo 2. 20148
2014
Se migro el proyecto anterior a PostgreSQL sin afectar la
funcionalidad
Se creo sintaxis de literales difusos
Se extendio el catalogo, el parser, las operaciones
Se uso la base de datos de de Opinion Estudiantil (USB)
Se agrego a las materias 3 atributos difusos calculados sobre lasrespuestas a las siguientes preguntas
◮ Calificacion que esperas obtener al final del curso◮ Asıgnale un puntaje al grado de dificultad del curso◮ Preparacion previa para cursar esta asignatura
8J. Melian, J. Antonini, J. Goncalves, R. Monascal, D. Coronado, L. T ineo, S.
Carrasquel (2014)Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 21 /50
Portal web. 2014
9
9L. Esparragoza, J. Lovera, C. Nardone, R. Porras, R. Monascal, R. Rodrıguez, D.Coronado, L. T ineo, S. Carrasquel (2014)
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 22 /50
Casos de uso
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 23 /50
Diagrama de base de datos
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 24 /50
El nombre, mascota y diseno seleccionados
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 25 /50
Pruebas de compatibilidad
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 26 /50
Pruebas de funcionamiento
http://fuzzydodb.ldc.usb.ve/
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 27 /50
Analisis de Desempeno 2014: Bases de datos
Pokemon (creada)
10P. Zambrano, V. Balleste, A. Marcano, L. M. Garcıa, R. Monascal, R. Rodrıguez, D.Coronado, L. T ineo, S. Carrasquel (2014)
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 28 /50
Analisis de Desempeno 2014: Bases de datos
Pokemon (creada) World
10
10P. Zambrano, V. Balleste, A. Marcano, L. M. Garcıa, R. Monascal, R. Rodrıguez, D.Coronado, L. T ineo, S. Carrasquel (2014)
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 28 /50
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 29 /50
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 30 /50
Resultados
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 31 /50
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 32 /50
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 33 /50
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 34 /50
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 35 /50
Ordenamiento de diferentes tipos de datos difusos
Datos Tipo 1 atributos con valores de datos precisos
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 36 /50
Nombre · ··
Edad
Juan 28
Jose 20
Marıa 25
Marta 19
Alberto 21
Ordenamiento de diferentes tipos de datos difusos
Datos Tipo 1 atributos con valores de datos precisos
Se puede ordenar de forma clasica.
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 36 /50
Nombre · ··
Edad
Juan 28
Jose 20
Marıa 25
Marta 19
Alberto 21
Nombre · ··
Edad
Marta 19
Jose 20
Alberto 21
Marıa 25
Juan 28
Ordenamiento de diferentes tipos de datos difusos
Datos Tipo 1 atributos con valores de datos precisos
Se puede consultar de acuerdo a algu-
na etiqueta difusa, por ejemplo
16 18 20 22
Joven = { 1/Marta, 1/Jose, 0,5/Alberto}
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 36 /50
Nombre · ··
Edad
Juan 28
Jose 20
Marıa 25
Marta 19
Alberto 21
1 Joven
Datos Tipo 3
Atributos con valores en un dominio formado por etiquetas provisto de una
relacion de similitud entre las etiquetas
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 37 /50
Nombre · ··
Edad
Juan Mayor
Jose Joven
Marıa Adulto
Marta Mayor
Alberto AdultoJo Ad Ma
Jo 1 0.75 0
Ad – 1 0,5
Ma – – 1
Datos Tipo 3
Atributos con valores en un dominio formado por etiquetas provisto de una
relacion de similitud entre las etiquetas
Se puede ordenar usando la relacion
de similitud, escogiendo la primera
clase de la lista (Joven):
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 37 /50
Nombre · ··
Edad
Juan Mayor
Jose Joven
Marıa Adulto
Marta Mayor
Alberto AdultoJo Ad Ma
Jo 1 0.75 0
Ad – 1 0,5
Ma – – 1
Nombre · ··
Edad
Jose Joven
Marıa Adulto
Alberto Adulto
Marta Mayor
Juan Mayor
Datos Tipo 3
Atributos con valores en un dominio formado por etiquetas provisto de una
relacion de similitud entre las etiquetas
Se puede agrupar igualmente
Joven = { 1/Jose,
0,75/Marıa, 0,75/Alberto}
Adulto = { 1/Marıa, 1/Alberto,
0,75/Jose,
0,5/Juan, 0,5/Marta}
Mayor = { 1/Juan, 1/Marta,
0,5/Marıa, 0,5/Alberto}
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 37 /50
Nombre · ··
Edad
Juan Mayor
Jose Joven
Marıa Adulto
Marta Mayor
Alberto AdultoJo Ad Ma
Jo 1 0.75 0
Ad – 1 0,5
Ma – – 1
Datos Tipo 3
Atributos con valores en un dominio formado por etiquetas provisto de una
relacion de similitud entre las etiquetas
Las distribuciones de posibilidad so-
bre etiquetas lingu ısticas no ordena-
das provistas de una relacion de simi-
litud las llamaremos datos Tipo 5 y se
estudiaran posteriormente
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 37 /50
Nombre · ··
Edad
Juan Mayor
Jose Joven
Marıa Adulto
Marta Mayor
Alberto AdultoJo Ad Ma
Jo 1 0.75 0
Ad – 1 0,5
Ma – – 1
Datos Tipo 2
Atributos con valores de datos difusos representados como numeros difusos
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion 38 /50
Nombre · ··
Edad · ··
Juan - {0, 75/16, 1/18, 1/20,0,75/22}
-
Jose - {0,75/18, 1/20, 0,75/25} -
Marıa - (22, 25, 28, 30) -
Marta - (25, 28, 30, 32) -
Alberto - {1/30} -
Datos Tipo 2
Atributos con valores de datos difusos representados como numeros difusos
Para este tipo de datos
Existen varios tipos de ordenamiento: estamos implementandolos y compa-
rando.
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 38 /50
Nombre · · · Edad · · ·
Juan - {0, 75/16, 1/18, 1/20,0,75/22}
-
Jose - {0,75/18, 1/20, 0,75/25} -
Marıa - (22, 25, 28, 30) -
Marta - (25, 28, 30, 32) -
Alberto - {1/30} -
Datos Tipo 2
Atributos con valores de datos difusos representados como numeros difusos
Para este tipo de datos
Con cada ordenamiento, se puede definir un agrupamiento.
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 38 /50
Nombre · · · Edad · · ·
Juan - {0, 75/16, 1/18, 1/20,0,75/22}
-
Jose - {0,75/18, 1/20, 0,75/25} -
Marıa - (22, 25, 28, 30) -
Marta - (25, 28, 30, 32) -
Alberto - {1/30} -
Datos Tipo 5
Las distribuciones de posibilidad sobre etiquetas lingu ısticas no ordenadas
provistas de una relacion de similitud
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 39 /50
Nombre · · · Edad
Juan {1/Jo}
Jose {0,75/Jo, 1/Ad , 0,75/Ma}
Marıa {0,75/Ad , 1/Ma}
Marta {1/Ad, 0,75/Ma}
Alberto {1/Ad}
Jo Ad Ma
Jo 1 0.75 0
Ad – 1 0,75
Ma – – 1
Datos Tipo 5
Las distribuciones de posibilidad sobre etiquetas lingu ısticas no ordenadas
provistas de una relacion de similitud
Este caso
Tambien se esta implementan-
do.
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 39 /50
Nombre · · · Edad
Juan {1/Jo}
Jose {0,75/Jo, 1/Ad , 0,75/Ma}
Marıa {0,75/Ad , 1/Ma}
Marta {1/Ad, 0,75/Ma}
Alberto {1/Ad}
Jo Ad Ma
Jo 1 0.75 0
Ad – 1 0,75
Ma – – 1
Datos Tipo 5
Las distribuciones de posibilidad sobre etiquetas lingu ısticas no ordenadas
provistas de una relacion de similitud
Este caso
Por ser una combinacion de ca-
sos, existen varias formas de or-
denar/agrupar.
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 39 /50
Nombre · · · Edad
Juan {1/Jo}
Jose {0,75/Jo, 1/Ad , 0,75/Ma}
Marıa {0,75/Ad , 1/Ma}
Marta {1/Ad, 0,75/Ma}
Alberto {1/Ad}
Jo Ad Ma
Jo 1 0.75 0
Ad – 1 0,75
Ma – – 1
Datos Tipo 4
Atributos con valores en un dominio formado por etiquetas sin relacion de
similitud
Actualmente, en estudio.
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 40 /50
Nombre · · · Edad
Juan {1/Jo}
Jose {0,75/Jo, 1/Ad , 0,75/Ma}
Marıa {0,75/Ad , 1/Ma}
Marta {1/Ad, 0,75/Ma}
Alberto {1/Ad}Nombre · · · Edad
Juan Joven
Jose Joven
Marıa Adulto
Marta Mayor
Alberto Adulto
Datos Tipo 4
Atributos con valores en un dominio formado por etiquetas sin relacion de
similitud
Es una combinacion de casos pre-
vios, por lo que esperamos resolver
este caso una vez estos esten con-
cluidos.
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 40 /50
Nombre · · · Edad
Juan {1/Jo}
Jose {0,75/Jo, 1/Ad , 0,75/Ma}
Marıa {0,75/Ad , 1/Ma}
Marta {1/Ad, 0,75/Ma}
Alberto {1/Ad}Nombre · · · Edad
Juan Joven
Jose Joven
Marıa Adulto
Marta Mayor
Alberto Adulto
Tipos de Ordenamiento: Sugeno
Tineo, S. Carrasquel (2014)
11S. Alibrandi, J. Delgado, J. Figueredo, R. Monascal, R. Rodrıguez, D. Coronado, L.
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 41 /50
Tipos de Ordenamiento: Sugeno
Tineo, S. Carrasquel (2014)
11S. Alibrandi, J. Delgado, J. Figueredo, R. Monascal, R. Rodrıguez, D. Coronado, L.
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 41 /50
Tipos de Ordenamiento: Sugeno
Tineo, S. Carrasquel (2014)
1111S. Alibrandi, J. Delgado, J. Figueredo, R. Monascal, R. Rodrıguez, D. Coronado, L.
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 41 /50
Tipos de Ordenamiento: Choquet
12S. Alibrandi, J. Delgado, J. Figueredo, R. Monascal, R. Rodrıguez, D. Coronado, L. T ineo, S. Carrasquel (2014)
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 42 /50
Tipos de Ordenamiento: Choquet
12S. Alibrandi, J. Delgado, J. Figueredo, R. Monascal, R. Rodrıguez, D. Coronado, L. T ineo, S. Carrasquel (2014)
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 42 /50
Tipos de Ordenamiento: Choquet
1212S. Alibrandi, J. Delgado, J. Figueredo, R. Monascal, R. Rodrıguez, D. Coronado, L.
Tineo, S. Carrasquel (2014)Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 42 /50
Tipos de Ordenamiento: Riemann
13S. Alibrandi, J. Delgado, J. Figueredo, R. Monascal, R. Rodrıguez, D. Coronado, L. T ineo, S. Carrasquel (2014)
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 43 /50
Tipos de Ordenamiento: Riemann
13
13S. Alibrandi, J. Delgado, J. Figueredo, R. Monascal, R. Rodrıguez, D. Coronado, L. T ineo, S. Carrasquel (2014)
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 43 /50
Aplicacion 2014
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 44 /50
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 45 /50
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 46 /50
Constantes Tipo 2
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 47 /50
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 48 /50
Trabajos futuros
Para datos tipo 4
ORDER BY
GROUP BY
Esquemas de traduccion
Aplicaciones
Analisis de desempeno
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 49 /50
Para Datos T ipo 1-2-3-4
Se plantea para todos los Tipos de datos
Extender la clausula
WINDOW BY
Grupo de Base de DatosDifusos (USB)
Resultados de Investigacion 50 /50
Contáctanos …
Grupo de Base de Datos Difusos (USB) Resultados de Investigacion
LeonidTINEO
RosselineRODRÍGUEZ
Ricardo MONASCAL
José Tomá[email protected]
Josué RAMÏREZ
David Alejandro