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Dies Buch ist aus der Uberarbeitung und Erweiterung von Notizen zu
Vorlesungen entstan den, die seit 1977 zuniichst vom.ersten Autor
an der Universitii.t Dortmund, seit 1982 dann von allen drei
Autoren in wechselrider Folge an der Technischen Universitat
Braunschweig gehalten wurden. Der Schwerpunkt des Buches liegt bei
den theoretischen Grundlagen, jedoch haben die Moglichkeiten und
Grenzen praktischer Anwendung die Auswahl und die Gestaltung' des
Stoffes stark beeinflufit. Das Buch richtet sich vomehmlich an
Informatiker, die sich mit Grundlagen des Software-Entwurfs
auseinandersetzen wollen, und an Mathematiker, die sich fiir
Anwendungen der universellen Algebra und der Logik in der
Informatik interes sieren. Das Buch hat einfiihrenden Charakter.
Die verwendeten Begriffe und Bezeichnungen wer den systematisch
definiert und erl8.utert. Eine gewisse Vertrautheit mit allgemeinen
Grund lagen der Informatik sowie eine gewisse mathematische Reife
werden jedoch vorausgesetzt. Gelegentlich. wird zur illustration
von Zusammenhii.ngen auf Konzepte und Begriffe aus der Theorie der
formalen Sprachen und der Automatentheorie bezuggenommen, jedoch
konnen diese Passagen iibergangen werden, ohne daB der Zusammenhang
verlorengeht. Das Gebiet der algebraischen Spezifikation abstrakter
Datentypen ist heute - nach fast zwei Jahrzehnten Entwicklung -
umfungreich und in viele Spezialgebiete verzweigt. Auch gibt es
durchaus verschiedene Ansatze zur Gestaltung der Theorie und des
Zugangs zu ihr. Ziel dieses Buches ist es nicht, all diesen
Altemativen und Verastelungen nachzuspiiren, sondem einen
Kernbereich zu umreillen und diesen einheitlich und elementar
darzustellen."
Aufgabe des Datenbank-Entwurfs ist es, nicht nur die statische
Struktur, sondern auch das dynamische Verhalten eines
Datenbanksystems zu spezifizieren. Um festzulegen, welche Folgen
von Datenbankzustanden zulassig sind, gibt man dynamische
Integritatsbedingungen an. Komplementar dazu bestimmen
Transaktionen als Grundbausteine von Anwendungsprogrammen die
ausfuhrbaren Zustandsfolgen. Diese Monographie stellt zwei Ansatze
zur Uberwachung der dynamischen Integritat von Datenbanken vor. Es
werden theoretische und algorithmische Grundlagen sowie die beim
Datenbank-Entwurf erforderlichen Vorbereitungen behandelt. Die
Verfahren werden anhand eines durchlaufenden Standardbeispiels
demonstriert. Spezifiziert werden Integritatsbedingungen durch
Formeln einer temporalen Logik und Transaktionen durch
Vor-/Nachbedingungen; die Semantik dieser Kalkule wird im Buch
eingefuhrt. Aus temporalen Formeln lassen sich Transitionsgraphen
konstruieren, deren Pfade den zulassigen Zustandsfolgen
entsprechen. Daher dienen die Graphen einerseits als
Ablaufsteuerung eines universellen Monitors, der die Analyse von
Zustandsfolgen auf zustandslokale Prufungen zuruckfuhrt.
Andererseits kann man anhand der Graphen Integritatsbedingungen
systematisch in Vor-/Nachbedingungen von Transaktionen
transformieren, so dass jede ausfuhrbare Zustandsfolge zulassig
wird. Das letztere Vorgehen bereitet eine effiziente
transaktionsangepasste Uberwachung vor und fuhrt zu einer
Spezifikation von Datenbankverhalten durch schrittweise
Verfeinerung.
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