LIP6 2005/002
- Habilitation à Diriger des Recherches
Bases de données : de l'objet à l'interopérabilité - B. Defude
- 81 pages - 24/02/2005- document en - http://www.lip6.fr/lip6/reports/2005/lip6-2005-002.pdf - 631 Ko
- Contact : Bruno.Defude (at) nullint-evry.fr
- Ancien Thème : OASIS
- Mots clés : bases de données, SGBD objets, contraintes d'intégrité, interopérabilité, intégration de schémas spatiaux, méta-données, web sémantique, adaptation à l'utilisateur
- Directeur de la publication : Thierry.Lanfroy (at) nulllip6.fr
Le domaine des bases de données s'est profondément transformé ces quinze dernières années sous l'influence de l'évolution globale des logiciels (objets, composants, web), du matériel (augmentation vertigineuse de la puissance des machines) et des réseaux (généralisation de la connectivité, Internet, réseaux mobiles, . .).
Parallèlement de « nouvelles » applications ont émergé et ont généré de nouveaux besoins de modélisation et manipulation des données. Ce mémoire présente l'évolution de nos recherches dans ce contexte et se structure en deux grandes parties. La première partie traite de l'introduction du concept d'objet dans les systèmes de gestion de bases de données (SGBD). Nos contributions dans ce domaine ont porté sur :
- un modèle de données relationnel-objet permettant l'extensibilité via des types abstraits. Ce travail a été réalisé dans un cadre industriel (MATRA et contrat DGA- DRET) et a été validé par un prototype ;
- l'expression et la validation de contraintes d'intégrité pour des SGBD à objets. Nous avons proposé un modèle d'expression basé sur une vision comportementale dans laquelle les contraintes ne sont pas définies sur les données mais sur les opérations. Cela permet notamment une meilleure intégration aux concepts objet comme l'héritage, l'encapsulation, la surcharge. Un mécanisme de vérification a été proposé pour les modèles de transactions emboîtés qui permet d'affiner l'interaction entre les mécanismes transactionnels et la vérification de contraintes. Ce travail a été validé par un prototype développé dans le cadre d'un contrat avec CNET France Télécom.
Dans la deuxième partie nous abordons le problème de l'interopérabilité des bases de données et des SGBD. Ce problème prend aujourd'hui une très large place avec l'interconnexion massive des systèmes d'informations via Internet. Nos contributions dans ce domaine ont porté sur :
- une démarche et des outils de conception d'applications bases de données de type ingénierie des modèles. Ce travail a consisté à définir un méta modèle généralisant les modèles objets et relationnels. Une application bases de données spécifiée dans ce méta modèle peut ensuite être générée dans différents systèmes cibles. Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet Aristote, projet de recherche commun entre le centre de recherches Bull de Grenoble et le laboratoire LGI-IMAG ;
- un modèle de données pivot et une démarche d'intégration de schéma de bases de données spatiales hétérogènes. Ce modèle pivot est basé sur les logiques de description qui possèdent des propriétés intéressantes pour l'intégration de schéma, notamment le classement automatique ou subsomption. La démarche d'intégration s'appuie fortement sur ces propriétés pour aider à l'automatisation du processus d'intégration ;
- un modèle de description de ressources pédagogiques et des algorithmes d'adaptation de ressources aux utilisateurs. Ce modèle de description utilise une ontologie du domaine et est basé sur une approche web sémantique ce qui permet de définir formellement des opérateurs de composition. Le processus d'adaptation va choisir une instanciation possible d'une ressource tenant compte du profil utilisateur.
Plusieurs pistes de recherche qui nous semblent intéressantes sont présentées dans la conclusion de ce mémoire et concernent les systèmes d'informations personnalisés (comment introduire la prise en compte des utilisateurs au coeur des systèmes et non pas seulement au niveau de l'interface homme machine), la gestion distribuée des ressources numériques (comment faire interopérer des ressources décrites dans des ontologies différentes) et la gestion de ressources à grande échelle (comment intégrer les approches web sémantique et systèmes pair à pair).
Parallèlement de « nouvelles » applications ont émergé et ont généré de nouveaux besoins de modélisation et manipulation des données. Ce mémoire présente l'évolution de nos recherches dans ce contexte et se structure en deux grandes parties. La première partie traite de l'introduction du concept d'objet dans les systèmes de gestion de bases de données (SGBD). Nos contributions dans ce domaine ont porté sur :
- un modèle de données relationnel-objet permettant l'extensibilité via des types abstraits. Ce travail a été réalisé dans un cadre industriel (MATRA et contrat DGA- DRET) et a été validé par un prototype ;
- l'expression et la validation de contraintes d'intégrité pour des SGBD à objets. Nous avons proposé un modèle d'expression basé sur une vision comportementale dans laquelle les contraintes ne sont pas définies sur les données mais sur les opérations. Cela permet notamment une meilleure intégration aux concepts objet comme l'héritage, l'encapsulation, la surcharge. Un mécanisme de vérification a été proposé pour les modèles de transactions emboîtés qui permet d'affiner l'interaction entre les mécanismes transactionnels et la vérification de contraintes. Ce travail a été validé par un prototype développé dans le cadre d'un contrat avec CNET France Télécom.
Dans la deuxième partie nous abordons le problème de l'interopérabilité des bases de données et des SGBD. Ce problème prend aujourd'hui une très large place avec l'interconnexion massive des systèmes d'informations via Internet. Nos contributions dans ce domaine ont porté sur :
- une démarche et des outils de conception d'applications bases de données de type ingénierie des modèles. Ce travail a consisté à définir un méta modèle généralisant les modèles objets et relationnels. Une application bases de données spécifiée dans ce méta modèle peut ensuite être générée dans différents systèmes cibles. Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet Aristote, projet de recherche commun entre le centre de recherches Bull de Grenoble et le laboratoire LGI-IMAG ;
- un modèle de données pivot et une démarche d'intégration de schéma de bases de données spatiales hétérogènes. Ce modèle pivot est basé sur les logiques de description qui possèdent des propriétés intéressantes pour l'intégration de schéma, notamment le classement automatique ou subsomption. La démarche d'intégration s'appuie fortement sur ces propriétés pour aider à l'automatisation du processus d'intégration ;
- un modèle de description de ressources pédagogiques et des algorithmes d'adaptation de ressources aux utilisateurs. Ce modèle de description utilise une ontologie du domaine et est basé sur une approche web sémantique ce qui permet de définir formellement des opérateurs de composition. Le processus d'adaptation va choisir une instanciation possible d'une ressource tenant compte du profil utilisateur.
Plusieurs pistes de recherche qui nous semblent intéressantes sont présentées dans la conclusion de ce mémoire et concernent les systèmes d'informations personnalisés (comment introduire la prise en compte des utilisateurs au coeur des systèmes et non pas seulement au niveau de l'interface homme machine), la gestion distribuée des ressources numériques (comment faire interopérer des ressources décrites dans des ontologies différentes) et la gestion de ressources à grande échelle (comment intégrer les approches web sémantique et systèmes pair à pair).