تبادل داده‌های رابطه‌ای و XML ۲۰۲۲
Relational and XML Data Exchange 2022

تبادل داده مسئله‌ی یافتن یک نمونه از یک شمای هدف، با در نظر گرفتن یک نمونه از یک شمای مبدأ و مشخصات رابطه‌ی بین مبدأ و هدف است. چنین نمونه‌ی هدفی باید به درستی اطلاعات را از نمونه‌ی مبدأ تحت محدودیت‌های اعمال شده توسط شمای هدف، نشان دهد و باید به فرد اجازه دهد تا پرسش‌ها را بر روی نمونه‌ی هدف به گونه‌ای ارزیابی کند که از نظر معنایی با داده‌های مبدأ سازگار باشد. تبادل داده یک مسئله‌ی قدیمی است که اخیراً به دلیل افزایش نیاز به تبادل داده‌ها در قالب‌های مختلف، اغلب در برنامه‌های کاربردی تجارت الکترونیک، دوباره به عنوان یک موضوع تحقیقاتی فعال مطرح شده است.

در این درسنامه، مروری بر مفاهیم اساسی تبادل داده در هر دو زمینه‌ی رابطه‌ای و XML ارائه می‌دهیم. ما مثال‌هایی از مسائل تبادل داده ارائه می‌دهیم و وظایف اصلی که باید مورد توجه قرار گیرند را معرفی می‌کنیم. سپس به بحث در مورد تبادل داده‌های رابطه‌ای می‌پردازیم و بر مسائلی مانند نگاشت شمای رابطه‌ای، مادی‌سازی نمونه‌های هدف (شامل راه حل‌های متعارف و هسته‌ها)، پاسخگویی به پرسش‌ها و بازنویسی پرسش‌ها تمرکز می‌کنیم. پس از آن، به مدیریت فراداده، یعنی رسیدگی به خود نگاشت‌های شمایی، می‌پردازیم. ما به عملیات روی نگاشت‌های شمایی، مانند ترکیب و معکوس، توجه ویژه‌ای داریم.

در نهایت، تبادل داده و مدیریت فراداده را در زمینه‌ی XML شرح می‌دهیم. ما از نگاشت‌های مبتنی بر تبدیل الگوهای درختی استفاده می‌کنیم و نشان می‌دهیم که آن‌ها منجر به مجموعه‌ای از مسائل جدید می‌شوند که در حالت رابطه‌ای مطرح نشدند، اما برای XML باید به آن‌ها رسیدگی شود. این مسائل شامل مسائل مربوط به سازگاری برای نگاشت‌ها و شماها، و همچنین اعمال محدودیت‌های شدیدتر بر نگاشت‌ها و پرسش‌ها برای دستیابی به پاسخگویی قابل ردیابی به پرسش‌ها در تبادل داده است.

فهرست مطالب: مرور کلی / نگاشت‌ها و تبادل داده‌های رابطه‌ای / مدیریت فراداده / نگاشت‌ها و تبادل داده‌های XML

Data exchange is the problem of finding an instance of a target schema, given an instance of a source schema and a specification of the relationship between the source and the target. Such a target instance should correctly represent information from the source instance under the constraints imposed by the target schema, and it should allow one to evaluate queries on the target instance in a way that is semantically consistent with the source data. Data exchange is an old problem that re-emerged as an active research topic recently, due to the increased need for exchange of data in various formats, often in e-business applications. In this lecture, we give an overview of the basic concepts of data exchange in both relational and XML contexts. We give examples of data exchange problems, and we introduce the main tasks that need to addressed. We then discuss relational data exchange, concentrating on issues such as relational schema mappings, materializing target instances (including canonical solutions and cores), query answering, and query rewriting. After that, we discuss metadata management, i.e., handling schema mappings themselves. We pay particular attention to operations on schema mappings, such as composition and inverse. Finally, we describe both data exchange and metadata management in the context of XML. We use mappings based on transforming tree patterns, and we show that they lead to a host of new problems that did not arise in the relational case, but they need to be addressed for XML. These include consistency issues for mappings and schemas, as well as imposing tighter restrictions on mappings and queries to achieve tractable query answering in data exchange. Table of Contents: Overview / Relational Mappings and Data Exchange / Metadata Management / XML Mappings and Data Exchange