Rezume trudove

Препис

1 Р Е З Ю М Е на научните трудове на доц.д-р Анна Георгиева Розева представени за участие в конкурс за заемане на академична длъжност ДОЦЕНТ професионално направление 4.5. Математика, научна специалност Информатика бази от данни и знания и системи за управлението им 1. Обща характеристика на представените научни трудове по темата на конкурса Първата група публикации са с равностоен на монографичен труд характер поради факта, че всичките са самостоятелни и разглеждат различни аспекти на един и същ обект, свързан с темата на конкурса. Обектът е склад с данни, който произтича от базите данни на транзакционни системи, най-често с релационен модел, и представлява тяхна еволюция и специализация по отношение на предназначение и използване, а именно аналитична обработка. В отделните трудове се изследват проблеми, свързани с неговото концептуално и логическо моделиране чрез многомерен модел на данните, проектиране на логическа схема и реализацията й на физическо ниво, дефиниране и изчисляване на кубове с данни и производителност на многомерни заявки върху тях, моделиране и проектиране на метаданни на склад с данни. Публикациите са свързани хронологично и тематично, поради което се срещат техни автоцитирания в библиографските справки. Всички публикации са рецензирани и публикувани в сборници с научни трудове на специализирани международни конференции по: Компютърни системи и технологии, Компютърни науки, Информатиката в научното познание и Автоматика и информатика. Извън тях са представени 6 публикации, които представляват продължение на разработките върху складовете с данни и на многомерното моделиране чрез изследвания върху кубовете като структури за анализ на данните и изграждане на платформи за аналитична обработка за бизнес, административни и приложения, свързани с електронното обучение. Публикацията, която е глава в монография, е посветена на информационно моделиране и проектиране на приложение с база данни в конкретна предметна област. Останалите публикациите от тази група са статии в списание Управление и устойчиво развитие (3, от които 2 самостоятелни) и публикации в сборници с научни трудове на международните конференции Приложение на математиката в икономиката и инженерството и Електронно управление (2, от които 1 самостоятелна). В последната група е представен издаден учебник по Системи за управление на бази данни.

2 2. Резюме на съдържанието на публикациите по реда на изброяването им в списъка. A.1. ROZEVA, A. (2003) Bitmap Indexes Implementation to Star Schema Dimension Table Attributes, Proceedings of the International Conference Automatics and Informatics 2003, vol.1, pp , ISBN Техниката за описание на данните в склад с данни с оглед използването им за анализ е многомерният модел. Чрез него данните се определят като факти и дименсии. На физическо ниво се реализира чрез схема звезда. Предмет на разглеждане са дименсиите на схема звезда, техни атрибутни характеристики и йерархична структура, от гледна точка на изпълнение на заявки за претърсването им като етап в изпълнението на многомерна заявка. Описани са 3 типа обработки на дименсии. Те следва да се реализират в начален етап, преди съединението с факт таблицата. За оптимизиране на подобни заявки върху дименсия е предложен битов индекс. Изтъкнати са негови предимства пред традиционния, основан на списък от идентификатори на редовете, свързани с хардуерна поддръжка на операции с битове, компактност при атрибути с малка кардиналност и ефективно обединение на резултати от сканирания на индекса. Характерът на атрибутите на дименсиите и на заявките, свързани с претърсване на дименсии като част от многомерна заявка върху схемата, се изтъкват като основания за приложимостта на този тип индекс към дименсиите с цел оптимизиране на многомерни заявки. Създаден е метод, алгоритъм и функции за реализация на битовия индекс. A.2. ROZEVA, A. (2004) Bitmap Indexes Enhancing the performance of Multidimensional Ad Hoc Queries, International Scientific Conference Computer Science 2004, Technical University of Sofia, Bulgaria, Dec.6-8, 2004, pp Проблемът за оптимизация на многомерни заявки към схема звезда чрез индексиране на таблиците с битови индекси е разработен по-нататък с разглеждане на тяхното използване в алгоритми за обработка на многомерни заявки и агрегиране на данни. Заявките върху схема звезда представляват многократно съединение на факт таблицата с всички или определени таблици дименсии. Тези заявки обикновено съдържат рестрикции върху няколко дименсии, които се транслират в такива върху факт таблицата, имат висока степен на селективност и включват агрегиране на резултантното множество от редове. Използването на битови индекси води до намаляване на операциите съединение на таблици и свеждането им до единствено съединение посредством предварителни AND операции върху индексите на колоните, включени в предиката на заявката. Използва се алгоритъмът от A.1. за създаване на битов

3 индекс за колоните на факт таблицата, съдържащи външни ключове. Създадени са алгоритъм и функции за използване на битовите индекси в обработката на заявката. A.3. РОЗЕВА, А. (2004) Метаданните семантичен слой на интелигентна бизнес среда, Национална научна конференция Информатиката в научното познание, Варна, Свободен университет Черноризец Храбър, юни, 2004, стр , ISBN Разгледана е същността на метаданните и ролята на технологията за изграждането и поддръжката им за ефективно използване на склад с данни от интелигентни аналитични приложения. Направена е класификация на метаданните като бизнес и технически и са описани техните елементи. Разработен е модел на архитектура на склад за бизнес метаданни, като е посочена функцията на всяка от метакатегориите и връзката със съответни компоненти на склада с данни. Осъществена е практическа реализация на предложената архитектура чрез таблици и е дефинирана тяхната структура. Описана е архитектурата и на техническите метаданни на склада. Посочена е техника за поддръжка и администриране на SQL-базиран склад с метаданни. A.4. ROZEVA, A. (2004) Business Management Metadata Object Oriented Design, Implementation and Support, Proceedings of the International Conference Automatics and Informatics 04, Bulgaria, Sofia, Oct.6-8, 2004, pp.73-76, ISBN Бизнес метаданните са свързани с концепциите на избран модел за описание на данните и наложените ограничения върху тях. Те имат пряко отношение към реализациите на склад с данни и използването му от аналитични приложения. Представен е обектно-ориентиран модел на бизнес метаданни. Йерархията на класовете на модела включва бизнес термин като базов клас с подкласове същност, процес и цел и съответно подкласове на класа цел. За интегриране на склад с данни с релационен модел с така моделираните метаданни са дефинирани методи за осигуряване на съответствие на таблици от склада с класове обекти на метаданните. Дефинирани са алгоритми за достъп до и навигация в метаданните и последваща навигация в таблиците на склада с данни, както и диаграма на последователността от методи за реализацията им. A.5. ROZEVA, A. (2005) Computing Data Cubes and Aggregate Query Processing, Proceedings of the International Conference on Computer Systems and Technologies CompSysTech 05, Varna, Bulgaria, June16-17, 2005, pp. II II.16-6, ISBN Предмет на разглеждане са кубовете с данни, които представляват многомерни логически структури, изчислени от таблиците на схемата на склада за целите на аналитичната обработка.

4 Кубовете съдържат агрегирани стойности на числови данни за атрибутите от нивата на йерархични дименсии. Проблемът за изчисляване на стойностите на куба и начинът на съхраняването му е свързан с оптимизацията на заявки за аналитична обработка. Кубът се представя като набор от подкубове (кубоиди) с по-малка размерност, които се изчисляват от данните във факт таблицата на схемата на склада или от други кубоиди. Предложена е платформа за съхраняване на изчисления куб. Тя представлява двузвенна структура, в която детайлните данни формират първото звено, а агрегираните второто. Представен е алгоритъм за зареждане на данните в първото звено. Данните за второто звено се изчисляват от тези в първото чрез навигация в нивата. Чрез тази структура се преодолява проблемът с разредеността при съхраняване на куб в масив. Посочена е техника за обновяване на структурата при постъпване на нови данни в склада. Разгледан е начинът на изпълнение на заявка, описана формално чрез кубоиди, върху така предложената структура на куба като е представен алгоритъм за дефиниране на план за обработка. A.6. ROZEVA, A. (2005) Efficient Computation of Star-Net Query Model, Proceedings of the International Conference Automatics and Informatics 05, Bulgaria, Sofia. Oct.6-7, 2005, pp.35-38, ISBN Представен е графов модел на многомерна заявка, при който тя се дефинира като полигон с върхове в елементи на дименсиите, свързани с предиката на селекцията. В рамките на този модел кубът с данни представлява набор от резултати на агрегиращи заявки. Моделът позволява използване на изчислени резултати в нови заявки, които извеждат по-агрегирани резултати. Полигоните в графовия модел на заявките представляват изчислените стойности на куба. В контекста на така описания графов модел е предложен метод за изчисляване на куб, при който се разглеждат следните типове заявки: едно-, дву- и три-дименсионни. Методът реализира графовия модел чрез таблици за агрегиране, свързани с дименсиите. Предложена е структура на таблиците за трите типа заявки. За едно-дименсионната заявка таблицата съдържа различните елементи на дименсиите, списък с идентификаторите на съответните им записи във факт таблицата и получената агрегираната стойност от числовите данни в тях. За дву- и тридименсионните заявки в таблицата се добавя нова колона за съответната дименсия. Създадени са алгоритми за обработка на всеки тип заявка. Принципът е агрегирането да се извършва от записите във факт таблицата, които представляват сечение на съответните колони в агрегиращите таблици на дименсиите. Представен е и метод за изчисляване на заявки с условие чрез създадените таблици за агрегиране и списъците на свързаните записи във факт таблицата. Чрез предложените алгоритми се извършва пълно изчисление на куба. Показан е начин на използване на метода и за частично изчисляване на куб.

5 A.7. ROZEVA, A. (2006) Deriving Data Warehouse Conceptual Model from Logical Enterprise Relational Schemes Foundation and Implementation Issues, International Scientific Conference Informatics in the Scientific Knowledge 2006, Varna, Bulgaria, June 28-30, 2006, vol.1, pp , ISBN -10: X ISBN -13: Основен аспект на проектирането на склад с данни е концептуалното моделиране. Чрез него се идентифицират същностите в дадена предметна област, които представляват интерес за разглеждане и връзките между тях на най-високо ниво на абстракция. Концептуалният модел, създаден специално за складовете с данни, е многомерен с основна концепция факт за означаване на събитията, генерираши данни във времето. Фактите придобиват качество чрез комбинация на аспекти, обвързани единно и последователно в дименсия. Моделът се реализира чрез схема, която е формализирана и недвусмислено трансформируема в логическа. Предложен е подход за дефиниране на концептуална схема, съставена от схеми на факти. Те от своя страна са квази- дървета с атрибутите на факта. Като вход за концептуалното моделиране се използва логическа релационна схема на транзакционна база данни. Чрез анализ на схемата се установяват измерими и времезависими данни като кандидат факти и функционални зависимости като атрибути на фактите. Синтезираните арибутни дървета са основа за дефиниране на дименсии с йерархии чрез поддървета. Мерките на модела се дефинират чрез агрегиращи функции върху числовите атрибути в атрибутните дървета. Дефинирани са алгоритми и процедури за генериране на факти и атрибутни дървета от входната релационна схема. Осъществено е концептуално моделиране на заявки към дефинираната концептуална схема чрез набор от екземпляри на факти за някое ниво на агрегиране, измеримите стойности от което да бъдат изведени. Дефинирани са модели на заявки с различни клаузи на селекция и с агрегиране върху нивата на дименсия. Включването на модела на заявките в концептуалното описание осигурява информацията за работното натоварване на склада с данни и грануларността на фактите. A.8. ROZEVA, A. (2006) Data Warehousing Conceptual Scheme Design and Mapping into Relational Logical Scheme, Proceedings of the International Conference Automatics and Informatics 06, Bulgaria, Sofia. Oct. 3-6, 2006, pp , ISBN -10: ISBN -13: Публикацията представлява продължение на предходната разработка с разглеждане на проектирането на концептуална схема на склад с данни от релационна логическа схема на входната транзакционна база данни. Предложен е метод за извличане на фактите и свързани с тях обекти от релационната логическа схема и дефиниране структурата на дименсионните йерархии и типовете многомерни заявки за изчисляване на съдържанието на куб на базата

6 на изискванията за изходните отчети. Използван е многомерен модел за описание на концептуалната схема на склада. За целта са дефинирани факти, атрибути на фактите, обекти и техните връзки с фактите. Представена е формализация на синтезираната концептуална схема. Дефинирани са семантични ограничения за елементите на схемата чрез функции и тяхната интерпретация, които са свързани с йерархични нива, връзка родител-наследник, факт и ограничения от първичен ключ. Предложена е логическа схема тип звезда с таблици за представяне на обектите на схемата и процедури за зареждането им с данни от входната база данни и агрегиране на атрибутите на фактите за нивата на йерархия на дименсия. Те осигуряват инвариантите на схемата интегритет на позоваването и дименсионни йерархии. A.9. ROZEVA, A. (2007) Dimensional Hierarchies Implementation in Data Warehouse Logical Scheme Design, Proceedings of the International Conference on Computer Systems and Technologies CompSysTech 07, Rousse, Bulgaria, June15-16, 2007, pp. III A.24, ISBN Йерархиите на дименсиите представляват съществена част от многомерния модел на склад с данни, осигуряваща наличието на данни с различна степен на грануларност. Йерархията следва да гарантира коректност на агрегиранията върху нивата. Представени са видове йерархии с асиметрия и множество клонове и са дефинирани ограниченията, налагането на които при дефинирането на структурата на йерархията, осигурява коректност на изчисленията. Предложен е метод за проектиране на йерархии за дименсии като част от логическата схема на склад с данни чрез инварианти, които осигуряват нейната последователност и пълнота. За целта йерархията се представя чрез таблица на логическата схема, върху която се извършват определени трансформации. Чрез трансформациите се се осигурява изпълнението на ограниченията, гарантиращи коректността на сумиранията за нивата на йерархия. Дефинирана е структурата на таблицата и метод за създаване със съответни алгоритми. Процедурите за реализация на алгоритмите се включват като част от метаданните на склада. Към метаданите се включват освен това и правила за гарантиране на коректност, свързани с определяне на стойност от йерархично ниво, която да бъде включена в агрегирането при наличие на добавени изкуствени елементи в него в резултат на трансформационни процедури. Б1. РОЗЕВА, А. (2012) Информационно моделиране на участие в търг за дърводобив, Глава в монография Конкурентоспособност на дърводобивните фирми и информационно осигуряване на управленските решения с автори Стоенчев, Н., Розева, А., Иванова, Д., Иванов, И., Дичев, П., 2012, Авангард Прима, София, стр , ISBN Представена е методика за изграждане на информационен модел на бизнес дейност, която разглежда модела като съставен от статичен и динамичен подмодели. За конкретна бизнес

7 дейност е дефинирано съдържанието на двата подмодела. Осъществена е концептуална реализация на проектирания информационен модел в средата на релационна система за управление на база данни. Проектирана е схемата на базата данни и операциите върху нея за извеждане на данните, необходими за генериране на зададени отчети. Представена е програмна реализация на приложна система върху така проектираната схема, която представлява информационно осигуряване на участие в тръжни процедури за дърводобив. Б2. РОЗЕВА, А. (2003) Бизнес бази данни поддръжка на версии на данните и методи на достъп, сп. Управление и устойчиво развитие, т.8(1-2), стр , ISSN Разгледан е проблемът за поддръжка на времезависими данни в склад с данни, наречен бизнес база данни за подчертаване на неговата предметна ориентация и аналитично предназначение. Представена е структурата на записите в склада с полета, съдържащи време на валидност на записа и време на извършване на транзакцията. Поддръжката на отделни измерения за времето позволява разграничаването на период на валидност на свойство на обект и на версии на записи за него в склада. Описани са типови търсения на версии, на основата на които е предложена индексна структура за атрибута време на транзакцията, която е отделна за текущата и предходните версии. Типът на търсене на версия обуславя атрибутите, които формират нивата в индекса. За така описаните индекси са създадени алгоритми за достъп, които осигуряват изпълнението на съответното търсене на версии. Представен е и алгоритъм за поддръжка на индексната структура при промяна на текущата версия. Б3. РОЗЕВА, А. (2004) Проектиране на логическа схема на склад с данни на интелигентна бизнес система, сп. Управление и устойчиво развитие, т.11(3-4), стр , ISSN Представена е методика за проектиране на логическата схема на склад с данни и структурата на свързаните с нея метаданни като логически обектно-ориентиран модел на бизнес дейност, с няколко нива на абстракция. Проектирането изхожда от логическата схема на входна транзакционна база данни и включва анализ на съдържащите се в нея таблици и полета за идентификация на основните компоненти на логическа схема, основана на многомерен модел. Дефиниран е видът и структурата на метаданите за така създадените обекти на схемата, както и схемата на самата база с метаданни. Тя е релационна и съдържа таблици за обектите, свойства и връзки между тях, заедно с връзките със съответните полета в таблици на склада. Така логическата схема се разглежда като средство за осигуряване на независимост на заявките от физическата структура на склада с данни, които се представят на приложенията по начин, който е бизнес ориентиран.

8 Б4. Deliyska, B., ROZEVA, A. (2009) Multidimensional Learner Model In Intelligent Learning System, Proceedings of the 35th International conference Application of Mathematics in Engineering and Economics AMEE, Sozopol, Bulgaria, 7-12 June, 2009, AIP Conference proceedings 1184, pp , ISBN Техниката на многомерното моделиране е приложена в областта на електронното обучение. Предложена е моделна инфраструктура за генериране на многомерен модел от предметна онтология. Участието на автора е свързано с дефиниране на метод за създаване на многомерен модел на обучаем. Методът се реализира от агент с модулна структура. Представена е архитектурата на агента с модулите и техните функции. Описан е дефинираният от агента модел на обучаем с данните от входна релационна база данни като хиперкуб. Той съдържа данни за анализ на успеваемостта на обучаемия и за изработване на решения относно подобряване на качеството и стратегията за обучение. Б5. ROZEVA, A., (2009). Multidimensional Data Modeling And Analysis Framework For E-Governance, 1st International scientific conference Egovernance, Sozopol, Bulgaria, pp , ISSN Разработена е платформа за многомерно моделиране и анализ в електронното управление, която може да се използва като практическо средство за многомерно моделиране на административни процеси. Тя включва модули за моделиране на информационните структури, на структурите за анализ, за валидиране на модела и приложението му за анализ. Моделът за анализ произтича от структурния модел като се обогатява с многомерни концепции факти и дименсии. Валидирането на аналитичния модел е свързано с установяване коректност на агрегирането на мерките, където се използват техниките, представени в А.9. Приложението на модела обхваща създаването и съхраняването му. Представено е приложение на платформата за административен процес в публична организация. Дефинирани са насоки за аналитична обработка чрез създадения модел статистика, генериране на отчети с извеждане на агрегирани данни, изчисляване на нови мерки, свързани с моделирания процес. Б6. РОЗЕВА, А., Боюкова, Е. (2011). Интелигентно управление на устойчивото развитие аспекти и подходи за реализация, сп. Управление и устойчиво развитие, т.28(1), стр.90-95, ISSN Разглеждат се два подхода за изграждане на склад с данни този на реално съхранени кубове, изчислени от схема звезда и на виртуален склад, който реализира асоциативни връзки между

9 данните от схемата. Складовете с данни са разгледани в контекста на технологията бизнес интелект, чиито основни аспекти се свеждат до: осигуряване на ефективен достъп до данни, налични в разнородни източници и тяхната интеграция; синтез на информация от интегрираните данни чрез подходящото им моделиране и предоставяне на извлеченото познание от данните. Направен е сравнителен анализ на реализацията на аспектите на бизнес интелект технологията в двете платформи. По отношение на достъпа и интеграцията на данните е описан подходът на виртуален склад, който се създава в оперативната памет чрез асоциации между полета от физическите таблици. Многомерният модел, върху който се основава реалният склад е реализиран непряко във виртуалния. При него всяко поле може да се третира като дименсия, йерархии се дефинират пряко, както и начинът на агрегиране. Показана е сравнителна характеристика на подходите от гледна точка основно на гъвкавост на структурата и възможностите за аналитична обработка. В1. РОЗЕВА, А., Делийска, Б. (2012) Системи за управление на бази данни, Издателство на ТУ-София, ISBN Авторското участие в представения учебник е 4 от 6-те глави. Учебникът е предназначен за студенти от Лесотехнически университет София и Технически университет - София от ОКС Бакалавър и Магистър. Той може да се използва и от студенти в други технически висши учебни заведения, изучаващи бази данни и системи за управлението им в рамките на различни дисциплини. Може да бъде полезен и за студенти от други университети, както и за специалисти от различни области, ползващи тези системи. В глава II се излагат принципите на проектиране на релационна база данни и съставяне на схема. Разгледани са понятията клас обект и табличното му представяне, ключ, интегритет, нормализация и нормални форми, връзки между таблици. В глава III е разгледан езикът SQL за дефиниране на данни в база данни и операции с тях. Разгледани са компонентите му според тяхното предназначение и командите, свързани с тях. Командите са представени със синтаксис и пример с данни от дефинирана база данни. В глава IV се прави характеристика на локални системи за управление на бази данни и се представя конкретно Ms Access като видове обекти и начин на създаването им. Изложението е онагледено с примери. Глава VI представлява пример за проектиране на приложение с база данни в средата на Ms Access за избрана предметна област. Проектирането е представено от начална фаза изисквания към извежданията от системата, необходими за тях данни, проектиране на схемата на базата данни, създаване на базата, проектиране на функциите на приложението чрез заявки, проектиране на интерфейсни обекти и изходни отчети. Подпис: