Вступ

Проблема збереження даних з урахуванням фактора часу у реляційних базах даних виникла майже одразу після появи реляційної моделі Кодда у 1970 році. У середині 70-х років минулого століття ще не було вироблено єдиних підходів до реалізації реляційної моделі даних у системах керування базами даних (СКБД). Однак уже у цей час дослідники баз даних відзначили, що реляційна модель у своєму первинному варіанті не дає змоги відобразити усі особливості даних з урахуванням їхньої залежності від часу, оскільки “часове” опрацювання даних – це потреба майже усіх предметних областей, для яких будуються бази даних. Час є важливою властивістю даних у бухгалтерському обліку, банківській діяльності, географічних інформаційних системах, інвентарному та людському обліку, законодавстві, медичних записах, мультимедійних базах даних, керуванні процесами, системах замовлень, а також аналізі історичних досліджень та науковому аналізі даних тощо. Фактично складно назвати предметну область, яка тією чи іншою мірою не залежить від часу.
Перші пропозиції щодо “часового” розширення реляційної моделі з’явилися ще 30 років тому. Сьогодні існує понад 50 часових моделей даних, які відрізняються підходами щодо урахування “часу”. Однак ці моделі мають одну спільну проблему – вони не реалізовані у сучасних СКБД (як комерційних, так і вільно вживаних), які поширені на ринку програмного забезпечення. Автору відомий лише один належного рівня прототип часової СКБД – це TimeDB, однак вона не є повноцінною в тому сенсі, що працює як проміжна ланка між базовою СКБД реляційного типу і користувачем (тобто насправді дані зберігають у реляційній базі даних, і доступ до них здійснюється реляційними засобами).
Пояснити такий стан з реалізацією часових моделей даних можна по-різному, однак, на нашу думку, основна проблема полягає в тому, що дослідники часових розширень баз даних зробили акцент на принципах збереження даних, а не на їхній інтерпретації та опрацюванні. Фактично робилися спроби вкласти часову семантику даних безпосередньо у базу даних, тоді як практично реалізувати це виявилося неможливо. Причиною цього є те, що насправді проблеми побудови баз даних не можна подавати тільки з погляду побудови СКБД, а необхідно розглядати у трьох площинах – з боку СКБД, розробника бази даних (чи інформаційної системи) і користувача бази даних (чи інформаційної системи).
СКБД повинна забезпечувати ефективність збереження, доступу та маніпулювання даними. Основний акцент робиться на продуктивність роботи системи під час опрацювання достатньо великих масивів даних. Власне реляційна модель дала розробникам СКБД змогу досягти високих результатів у продуктивності СКБД, результатом чого є існування достатньої кількості СКБД реляційного типу. Навіть об’єктно-орієнтована модель даних не має такого успіху, не кажучи про різні часові розширення.
Розробник бази даних повинен побудувати конкретну базу даних так, щоб забезпечити користувачеві оптимальний доступ до даних. Він фактично повинен забезпечити інтерфейс між СКБД і користувачем, тоді як користувач бази даних є інтерфейсом між базою даних (інформаційною системою) і реальним світом – предметною областю (ПО). Користувач переважно вміє оперувати тими термінами і поняттями, які загальноприйняті у заданій ПО. А розробник повинен вміти оперувати поняттями “користувач” і СКБД.
На нашу думку, проблематика побудови часових баз даних лежить не в площині побудови СКБД, а у площині організації інтерфейсів між користувачем і СКБД, тобто з погляду розробника бази даних. Пропонований підхід не передбачає розроблення методів і засобів створення часових СКБД, а орієнтується на розроблення методів і засобів організації часових баз даних на основі відомих СКБД реляційного типу. Такий підхід забезпечує реалізацію пропонованої часової реляційної моделі даних.