Construction of a parametric model of competitive access in relational databases by using a random forest method

Abstract

Розглянуто проблему моделювання часу виконання запитів в автономних реляційних базах даних з конкурентними запитами. Відзначено недоліки існуючих підходів, які ігнорують витрат на частку послідовних операцій при кооперативному доступі до даних в ієрархії пам'яті. Розглянуто питання застосування умовної вартості виконання складових операцій плану запиту, замість розрахунку передбачуваного часу обчислень. Запропоновано спосіб формального формування прецедентів навчальної вибірки, а також підхід до побудови регресійної моделі. Розроблена модифікація методу машинного навчання випадковий ліс застосовується для розрахунку часів виконання запитів за їхніми текстами та тимчасовими позначками початку, тривалості виконання. Розроблена параметрична модель конкурентного доступу до даних необхідна для отримання точних оцінок часу виконання запитів при використанні паралельних обчислень. Моделі з подібними характеристиками потрібні в рішенні задач автоматизації управління фізичною схемою даних, створення СУБД, що самовизначаються. Ключовими відмінностями від існуючих підходів є використання часу виконання запитів в якості цільового значення, обліку значень предикатів і взаємовпливу паралельно виконуваних запитів. Для підтвердження отриманих результатів була використана імітаційна модель на базі широко відомого тесту TPC-C. В якості функції втрат, з урахуванням регресійної природи моделі, було використано відношення суми модулів різниці фактичних і одержуваних часів до фактичних часів. Сама перевірка проводилася за контрольною вибіркою, що сформована за зростаючою довжиною навчання на відкладених даних. В ході проведених досліджень була доведена можливість застосування методу машинного навчання випадковий ліс для обробки статистичних даних виконання SQL запитів. Отриманий результат свідчить про перспективність такого підходу і дозволяє отримувати параметричні моделі конкурентної обробки запитів Ключові слова: автономні систем управління базами даних, бази даних, що самовизначаються, випадковий ліс, конкурентний доступ, паралельні обчислення в реляційних систем управління базами даних UDC 004.65