Методические указания к лабораторным занятиям Интеллектуальные системы обработки информации и машинное обучение Ставрополь, 2017

Реляционные хранилища данных. Применение реляционной 
модели при создании ХД в ряде случаев позволяет получить 
преимущества над многомерной технологией, особенно в части 
эффективности работы с большими массивами данных и 
использования памяти компьютера. На основе реляционных 
хранилищ данных 
(РХД) строятся ROLAP-системы (Relational OLAP). 
В основе технологии РХД лежит принцип, в соответствии с 
которым измерения хранятся в плоских таблицах так же, как и в 
обычных реляционных СУБД, а 
14
9 

---

факты (агрегируемые данные) – в отдельных специальных таблицах 
этой же базы данных. При этом таблица фактов является основой для 
связанных с ней таблиц измерений. Она содержит количественные 
характеристики объектов и событий, совокупность которых 
предполагается в дальнейшем анализировать. 
Схемы построения РХД. На логическом уровне различают две 
схемы построения РХД – «звезда» и «снежинка». 
При использовании схемы «звезда» центральной является 
таблица фактов, с которой связаны все таблицы измерений. Таким 
образом, информация о каждом измерении располагается в отдельной 
таблице, что упрощает их просмотр, а саму схему делает логически 
прозрачной и понятной пользователю (рис. 4.8). 
Рис.4.8. Схема построения РХД «звезда». 
15
0 

---

Однако размещение всей информации об измерении в одной 
таблице оказывается не всегда оправданным. Например, если 
продаваемые товары объединены в группы (имеет место иерархия), то 
придется тем или иным способом показать, к какой группе относится 
каждый товар, что приведет к многократному повторению названий 
групп. Это не только вызовет рост избыточности, но и повысит 
вероятность возникновения противоречий (если, например, один и тот 
же товар ошибочно отнесут к разным группам). 
К преимуществам схемы «звезда» можно отнести: 
простоту и логическую прозрачность модели; 
более 
простую процедуру пополнения измерений, 
поскольку приходится работать только с одной 
таблицей. 
Недостатками схемы «звезда» являются: 
медленная обработка измерений, поскольку одни и те же 
значения измерений могут встречаться несколько раз в 
одной и той же таблице; высокая вероятность 
возникновения несоответствий в 
данных (в частности, противоречий), например, из-за 
ошибок ввода. 
Для более эффективной работы с иерархическими измерениями 
была разработана модификация схемы «звезда», которая получила 
название «снежинка». Главным отличием схемы «снежинка» является 
то, что информация об одном измерении может храниться в 
нескольких связанных таблицах. То есть если хотя бы одна из таблиц 
измерений имеет одну или несколько связанных с ней других таблиц 
151 

---

измерений, в этом случае будет применяться схема «снежинка» (рис. 
4.9). 
Рис.4.9. Схема построения РХД «снежинка». 
Основное функциональное отличие схемы «снежинка» от схемы 
«звезда» – это возможность работы с иерархическими уровнями, 
определяющими степень детализации данных. В приведенном 
примере схема «снежинка» позволяет работать с данными на уровне 
максимальной детализации, например, с каждым товаром отдельно, 
или использовать обобщенное представление по группам товаров с 
соответствующей агрегацией фактов. 
Выбор схемы для построения РХД зависит от используемых 
механизмов сбора и обработки данных. Каждая из схем имеет свои 
преимущества и недостатки, которые, однако, могут проявляться в 
большей или меньшей степени в зависимости от особенностей 
функционирования ХД в целом. 
15
2 

---

Преимуществами схемы «снежинка» являются: 
она ближе к представлению данных в многомерной модели; 
процедура загрузки из РХД в многомерные структуры более 
эффективна и проста, поскольку загрузка производится из 
отдельных таблиц; 
намного ниже вероятность появления ошибок, 
несоответствия данных; большая, по сравнению со 
схемой «звезда», 
компактность представления данных, поскольку все 
значения измерений упоминаются только один раз. 
Недостатки схемы «снежинка»: 
достаточно сложная для реализации и понимания структура 
данных; 
усложненная процедура добавления значений измерений. 
Кроме того, существует ряд технических особенностей, которые 
могут определить предпочтения разработчиков РХД при выборе 
схемы его построения. 
Основные преимущества РХД: 
практически неограниченный объем хранимых данных; 
поскольку реляционные СУБД лежат в основе построения 
многих систем оперативной обработки (OLTP), которые обычно 
являются главными источниками данных для ХД, использование 
реляционной модели позволяет упростить процедуру загрузки и 
интеграции 
данных в хранилище; при добавлении новых 
измерений данных нет 
необходимости 
выполнять 
сложную 
физическую 
15
3 

---

реорганизацию хранилища в отличие, например, от 
многомерных ХД; обеспечиваются высокий уровень 
защиты данных и 
широкие возможности разграничения прав доступа. 
Главный недостаток РХД заключается в том, что при 
использовании высокого уровня обобщения данных и иерархичности 
измерений в таких хранилищах начинают «размножаться» таблицы 
агрегатов. В результате скорость выполнения запросов реляционным 
хранилищем замедляется. В то же время в многомерных хранилищах, 
где данные хранятся в виде многомерных кубов, эта проблема 
практически не возникает, и в большинстве случае удается достичь 
более высокой скорости выполнения запросов. 
Таким образом, выбор реляционной модели при построении ХД 
целесообразен в следующих случаях. 
Значителен объем хранимых данных (многомерные ХД становятся 
неэффективными). 
Иерархия измерений несложная (то есть немного агрегированных 
данных). 
Требуется 
частое 
изменение 
размерности 
данных. 
При 
использовании 
реляционной 
модели 
можно 
ограничиться 
добавлением новых таблиц, а для многомерной модели придется 
выполнять сложную перестройку физической структуры хранилища.