Graph Transformationen auf Basis von Relationalen Databanken

Hintergrund

Am Lehrstuhl für Informatik 3 werden in den jeweiligen Projekten Werkzeuge für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete realisiert. Diese Werkzeuge arbeiten auf komplexen Dokumenten, die intern als Graphen dargestellt werden. Für die Speicherung der Graphen wird die Graphdatenbank DRAGOS verwendet, welche ein universelles Graphmodell zur Verfügung stellt. Dieses Graphmodell wird durch eine zusätzliche Schicht an verschiedene Anwendungsgebiete angepasst. Um die größtmögliche Flexibilität zu gewährleisten, werden verschiedene Datenbanksysteme als Graphenspeicher unterstützt: PostgreSQL, Apache Derby, etc.

Derzeit wird im Rahmen des DRAGOS Projekts ein Mechanismus entwickelt, der komplexe Anfragen und Transformationen durch ein regelbasiertes System ermöglicht. DRAGOS eignet sich damit zum Bau von Graphtransformationssystemen, also Programmen, die allein auf Basis von Transformationsregeln beschrieben werden. In bisherigen Ansätzen war es immer nötig, durch Codegenerierung entsprechende Operationen auf der Datenbank zu simulieren. Diese bisherigen Ansätze bergen allerdings die Nachteile einer schlechten Erweiterbarkeit und geringer Effizienz. Der derzeit entwickelte Anfrage- und Transformationsmechanismus erlaubt es dagegen, komplexe Regeln direkt in einem DRAGOS-spezifischen Formalismus zu spezifizieren. Bisher ist es möglich, die so formulierten Regeln auf Basis der bestehenden Schnittstelle von DRAGOS zu interpretieren.

Aufgabenstellung

Der bisherige Stand des Projekts behebt den angesprochenen Nachteil der schlechten Erweiterbarkeit, nicht jedoch der mangelnden Effizienz. Letzterem Punkt widmet sich diese Diplomarbeit, bei der eine explizite Nutzung des zugrundeliegenden Hintergrundspeichers umgesetzt werden soll. In diesem Kontext soll ein bestehender SQL-basierter Hintergrundspeicher, der bereits mit DRAGOS integriert wurde, verwendet werden. Die in der DRAGOS-spezifischen Sprache formulierten Anfragen und Transformationsregeln sollen in dieser Diplomarbeit in äquivalente SQL-Anweisungen übersetzt und direkt auf dem Hintergrundspeicher ausgeführt werden.

Voraussetzungen

• Kenntnisse in der Benutzung SQL-basierter Datenbanken erforderlich, spezifische Kenntnisse in PostgreSQL sowie Anfrageoptimierung wünschenswert
• Grundwissen in Objekt-orientierter Softwarekonstruktion sowie der Programmiersprache Java
• Optional: Graphentheorie und Graphersetzung

Dipl.-Inform. Erhard Weinell
Email:Weinell@cs.RWTH-Aachen.DE
Tel.: +49-241-80-21312
Qasim Ali