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185 BASES DE DONNÉES OBJETS Limites des SGBDS relationnels –concus pour des applications de gestion –support difficile d'objets complexes: schémas d'une.

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1 185 BASES DE DONNÉES OBJETS Limites des SGBDS relationnels –concus pour des applications de gestion –support difficile d'objets complexes: schémas d'une composante VLSI, image, programme => CAO, bureautique, car : types de données limites structures de données trop simples pour objets à structure complexes (hiérarchique ou graphe) Possible mais information sémantique dispersée sous forme de valeurs grand nombre de jointures langage manipule difficilement objets complexes ne supportent pas objets dynamiques (comportement représenté par les traitements)

2 186 gestion des connaissances SGBD relationnel manipule des faits connaissances doivent être intégrées dans pgms. -->connaissances codées, dupliquées -->connaissances non partagées approche 0-0 tend à intégrer techniques des langages (Smalltalk, C++) 0-0 et les BD extension des SGBD développement de langages de règles =>SGBD0 quelques produits qui existent déjà –ORION (MCC) –GBASE (Graphael) –VBASE (Ontologic) –IRIS (H-P) –GEMSTONE (Servio) –O2 (O2 Technology)

3 187 MODÉLISATION DES OBJETS Objet: collection d'éléments de données structurés identifiés par une référence unique (OID) Ex.: cercle c, avion a, personne p,... deux objets ayant la même valeur mais identifiants différents, sont différents (pas des tuples). objets identiques (0 1 = = 0 2 ) si même OID objets égaux (0 1 = 0 2 ) si même valeur 0 1 = = 0 2 => 0 1 = 0 2 et non inverse la propriété d'un objet le distingue des autres Propriété:caractéristique d'un objet, désignée par un nom correspondant à un attribut, fonction, sous-objet Ex.: attribut:nom d'une personne fonction:fonction âge (d'une personne) sous-objet:enfant (d'une personne)

4 188 Propriété peut-être vue comme une fonction appliquée à l'objet --> autre objet ou une ou plusieurs valeurs nom-->personne p-->nomp enfant-->personne p-->enf 1 enf 2... concept de types de données abstraits : Ensemble de fonctions qui cachent représentation d'un objet et contraint les interactions avec les autres objets. Classe :groupe d'objets ayant mêmes propriétés,caractérisée par une structure et une collection d'opérations un type abstrait Ex.:les cercles, personnes, dessins, cartes, avions,... Les procédures de base qui manipulent les objets sont des méthodes.

5 189 Méthode :opération associée à une classe qui manipule ou retourne l'état d'un objet ou d'une partie de l'objet de la classe Méthodes publiques:accessibles à l'extérieur de la classe Méthodes multiclasses:s'appliquent à plusieurs objets de classes Exemple: Classe porte public: état:[ouverte, fermée] hauteur:réel largeur:réel attributs épaisseur:réel| privé: axe:vecteur angle:réel opération publique: ouvrir (force: réel)... end; méthodes fermer... end;

6 190 messages :bloc de paramètres permettant par envoi l'invocation d'une méthode publique d'un objet Exemple:ouvrir (30) fermer largeur.read largeur.write(10) résultats Déclencheurs :opérations sur objets déclenchés par le système des apparition d'une condition particulière ===>cas particulier de méthodes Ex.: if angle > 10° then état = ouverte Liens sémantiques entre classes évite répétition des propriétés pour chaque classe relation "est-un" (is-a) ==>sur-classe et sous-classe (plus raffinée) avec transmission des propriétés classe --> sous-classe (héritage) employé hérite des attributs et méthodes des personnes Méthodes

7 191 employé hérite des attributs et méthodes des personnes Organisation des objets constructeurs :outils pour construire des objets complexes. Classe structurelle permettant d'imposer une structure à une collection d'objets et de définir des propriétés multi-valuées structurées Principaux constructeurs : –tuple (agrégation d'attributs) –l'ensemble (collection non ordonnée sans double) –p anier (bag), collection avec doubles –liste (collection ordonnée avec doubles) –tableau (collection avec doubles et indexées) offrent des méthodes d'accès spécifiques (parcours de liste) ==> BDO :description de classes, associations, propriété et méthodes Personne employé retrait ingénieurtechnicien

8 192 méthode ORION: fonction LISP interface unique a un objet en termes de messages propriétés, méthodes et messages d'une classe sont stockés séparéments des objets classes organisées sous forme de hiérarchie et même de treillis héritage multiple il est possible de préciser dynamiquement (en changeant schéma) de quelle super-classe une définition peut-être héritée nop nom Objet Fournit nof nom ctg quoi (Piece) qui (fournisseur) qte date P oids role Fournisseur Grossiste ch-affaire (production, bourse, date) Pieces-alu Pieces Pieces-moteur type-voiture année force attribut complexe

9 193 classe classe:métaclasse qui fournit les méthodes pour définir de nouvelles classes Classe collection:fournit les méthodes pour opérer sur les ensembles Hiérarchie peut-etre étendue par l'utilisateur avec ses propres classes Objet composé:hiérarchie d'objets composants Versions: objet a des versions (déclaré au niveau de sa classe) (vient de C.A.O.) 3 classes : primitif collection et classes entierréel ensemble ensemble de fournisseurs ensemble de réels ensemble de grossistes ensemble de détaillants

10 194 LANGAGE Définition d'objets Message envoyé à la classe classe (make-classnom de classe : superclasses Superclasses... : attributs (Nom:domaindomaine :inherit fromSuperclasse :compositevrai faux)... méthods(Nom de méthodeSuperclasse)) Ex.:make-class Grossiste : superclasses Fournisseur : attributs (ch-affaire:domain(faible, moyen, élevé) compositfaux) (fourni:compositvrai) : méthods(fournir)

11 195 make classFournit attributes(quoi:domain Pièce) (qui:domain Fournisseur) (qté:domain entier) (date:domain entier) Définition d'un objet :envoi de message à la classe makeNom de classe : att. |val|...attn val : parent (Objet ParentNom d'attribut Parent)) ==>Permet de rendre l'objet composant d'un objet parent pour attribut Ex.: Création d'une instance de AFourni, composant de l'objet Fournisseur identifié par Ford. make AFourni date 90390(quoi:domain Pièce) parent (Ford Fourni))

12 196 Manipulation d'objets (nom-de-messageNom de classe [Predicat]) select, delete, change Rechercher les pièces-moteur faites pour voiture Ford pour les années 2005 ou –(select Pièce-moteur (Type-voiture = 'Ford' and (année= 2005 or (année=2006)) ==>Donne les attributs type-voiture, année, force si * select ==> poids, role, nom, nop en plus Rechercher les instances de Fournit en quantité 100 pour le grossiste Sonatrach –(select Fournit (Qte = 100 and (Fournisseur Nom = Sonatrach))) au moins un élément: recherche des grossistes qui ont fourni au moins une fois en quantité > 100 (production) –(select Grossiste (Fourni somme production > 100 ))) Supprimer tous les grossistes dont les actions en bourse sont < 15 –(delete Grossiste (Fourni all (bourse < 15 )))

13 197 Gestion de schéma Mise-à-jour dynamique, immédiate, visible ajout, suppression d'attribut, modification nom, type, héritage (pour hériter un autre attribut de même nom d'une autre super-classe) ajout, suppression, méthode, modification nom, contenu, héritage maj héritage d'une classe dans liste super-classes d'une classe nop nom Objet Pièces Fournit Pieces-aluminium Fournisseur Qté Date Pieces aluminium Poids Role type-voiture année force

14 198 Bases de données dimages Bases de données dimages © Copyright Claude Frasson 2008

15 199 Traitement dimages Traitement et reconnaissance PRIP Graphique Image Description symbolique Génération de schémas à partir de description

16 200 Importance de limage Contient une grande quantité dinformations Caractérise –Disposition spatiale –Apparence –Texture –Relief –Composition 80% de lacquisition de la connaissance humaine Sous ensemble symbolique : licône

17 201 Applications Télédetection –Images de satellites –Photos aériennes –Traitement des informations géographiques, météos –Cartographies Médecine –Rayons X –Tomographies –Karyotypes –Cellules, tissus

18 202 Industrie –Conceptions graphiques (CADCAM, prototypes, circuits VLSI –Vision (3D), inspection, robotique, navigation Science –Chambres à bulles, astronomie –Ethnologie Sécurité –Empreintes digitales –Plaques de voitures –Accès protégés

19 203 Système de base de données dimages SBDI Une simple collection dimages sans système de gestion nest PAS un SBDI Une collection dimages de types variés pour lanalyse et le traitement nest PAS un SBDI car –Ils dépendent des pgms dapplication –Ne possèdent pas dintégrité –Dépendent du stockage On a recherché une extension des SGBD actuels avec des descripteurs dimages Ce sont des fichiers dimages

20 204 Problèmes avec les SGBD actuels Objets à représentation discrète –Les images sont des objets continus –Les images ont des transformations spatiales Dans les SGBD on a un ordre total; donc tri possible Dans les images on a un ordre partiel Le volume dune image est important (min 64k) Le temps de traitement nécessite une architecture spéciale

21 205 SBDI : système ou une grande quantité dimages et dinformations associées sont intégrées (stockage et gestion) avec : –Intégrité –Indépendance des données –Accès et manipulation des images sans connaître la structure logique ou physique

22 206 Évolution du contexte S B D I SGBD Analyse et traitement dimages Progrès des supports mémoires Graphiques Applications reposant sur les images Télédétection Géographie Médecine Divers

23 207 Exemple : QPE Query by Pictorial Example Image satellite Schéma dimage PRIP Display Base relationnelle PRIP Sketch Set

24 208

25 209

26 210 Principes Extraction dun croquis (ou schémas) à partir dune image satellite selon une technique PRIP (reconnaissance de forme) Extraction de routes, villes, ponts, rivières,…par des algorithmes spécifiques Transformation du schéma en base relationnelle (set) par succession de segments de droite Inverse : lecture de la base pour reconstituer un schéma (sketch) Display : affiche limage de la relation ou du schéma

27 211 Exemple FrameROIDX1Y1X2Y ROADS

28 212 Modèle de relations ROADS (Frame, ROID, X1, Y1, X2, Y2) RONAME (Frame, ROID, Name) POS (Frame, Xsize, Ysize, Xcen, Ycen,Loc) CITIES (Frame, CIID, X1, Y1, X2, Y2) CINAME (Frame, CIID, Name) Certaines relations comme ROADS, POS, CITIES sont construites automatiquement par application de lopérateur Set sur limage.

29 213 Capacité de QPE Constructions de dessins à partir dintersection, de négation de dessins Calcul de surface, longueur, périmètre Conversion : Image ----Schéma----relation au moyen dopérateurs Inversement : attributs ---schéma --- image Requêtes à partir dexemples Manipulation de recherche par similarité

30 214 Q1 : Trouver le nom des routes qui apparaissent dans le même cliché (Frame) que la ville de Laval ? CINAMEFrameCIDName XLaval ROADS RONAMEFrameROIDName XP. Name On dispose aussi dopérateurs dattributs -longueur dune ligne Length-L -Périmètre dune région Length- R -SurfaceArea-R -Distance entre pointsLength-PP

31 215 POSFrameXsizeYsizeXCenYCenLOC ROAD301 Q2 : Appliquer le traitement ROAD à limage 301 et placer le résultat dans la relation ROADS ROADSFrameROIDX1Y1X2Y2 I.(ROAD)301 Q3 : Faire le schéma de la relation ROADS ROADSFrameROIDX1Y1X2Y2 S.301

32 216 CINAMEFrameCIDName XLaval Q4 : Afficher limage de la ville de Laval POSFrameXsizeYsizeXCenYCenLOC DIS.X ROADSFrameROIDX1Y1X2Y2 Q5 : Trouver le nom des routes pointées sur l écran RONAMEFrameROIDName XP. Name


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