29 agosto 2016

Sistemas de bases de datos difusas

En la tesis doctoral de Cadenas, publicada el año 2015 con el título “Sistemas de bases de datos difusas sensibles al contexto”, se menciona que los sistemas gestores de bases de datos se han extendido para almacenar nuevos tipos de datos tales como imágenes, sonidos, texto de gran tamaño, video interactivo, objetos multimedia y están preparados para responder consultas más complejas; se han creado almacenes que pueden consolidar una gran cantidad de datos provenientes de diversas fuentes, tal como los almacenes de datos, y se logran llevar a cabo análisis especializados mediante técnicas como procesos analíticos en línea o la extracción de conocimiento utilizando minería de datos. También se están utilizando técnicas, que incluyen diversas áreas científicas, que permiten desarrollar proyectos para manipular gran cantidad de información tales como bancos de datos de genes humanos y sistemas de observación de señales del espacio; además se está trabajando con paradigmas como bases de datos distribuidas heterogéneas, donde los datos provienen de múltiples fuentes que pueden estar en diferentes esquemas y provenir de diversos gestores de bases de datos y la Web semántica relacionando áreas de bases de datos con la inteligencia artificial.

Cadenas, en la tesis doctoral mencionada, recalca que además, en los sistemas informáticos actuales se incluye el desarrollo de aplicaciones que utilizan bases de datos tradicionales, bases de conocimiento o bases de datos móviles, con herramientas tales como modelos de datos semi-estructurados, tal como el lenguaje de marcado extendido, sistemas gestores de bases de datos objeto relacionales o sistemas distribuidos. Debido a paradigmas emergentes como Internet de las cosas, la Web dos y el amplio uso de las redes sociales, se produce un gran volumen de datos, por lo que a estos tiempos diversos autores los denominan la era de los grades datos o big data; en esencia, la computación móvil y distribuida, los sistemas abiertos y las tecnologías basadas en la Web han cambiado radicalmente el modo de desarrollar aplicaciones de bases de datos. Es por estas razones que cada vez con mayor frecuencia existe una gran cantidad de datos proporcionados por el mundo real que son imperfectos, vagos o flexibles, los cuales no son manejados adecuadamente por los sistemas de bases de datos tradicionales. Aunado a ello la incorporación en la vida cotidiana de las personas, dispositivos o sensores para recolectar datos de video, sonido, iluminación, movimiento, flujos de datos y geolocalización, proveniente de instrumentos de sistemas de posicionamiento global, ha resultado en el incremento de la necesidad de gestionar estos tipos de datos.

Por su parte, la lógica difusa fue formulada en el año 1965 por el ingeniero y matemático Lotfi A. Zadeh, en el artículo titulado “Conjuntos difusos”; esta lógica se basa en lo relativo de lo observado como posición diferencial. Este tipo de lógica toma dos valores aleatorios, pero contextualizados y referidos entre sí. La lógica difusa se adapta mejor al mundo real en el que habitan las personas, e incluso puede comprender y funcionar con expresiones del tipo “hace mucho calor”, “es muy atractivo”, “el ritmo del corazón está un poco acelerado”, etc. La clave de esta adaptación al lenguaje se basa en comprender los cuantificadores de cualidad para las inferencias. En la teoría de conjuntos difusos se definen también las operaciones de unión, intersección, diferencia, negación o complemento, y otras operaciones sobre conjuntos en los que se basa esta lógica. Para cada conjunto difuso, existe asociada una función de pertenencia para sus elementos, que indica en qué medida el elemento forma parte de ese conjunto difuso. Las formas de las funciones de pertenencia más típicas son: Lineal, trapezoidal y curva.

En la tesis de grado de Sanchis, publicado el año 2015 con el título “Bases de datos relacionales difusas”, se menciona que las bases de datos difusas intentan aplicar una forma más humana de pensar en la programación de computadoras usando lógica difusa. Por tanto se menciona que es una metodología que proporciona una manera simple y elegante de obtener una conclusión a partir de información de entrada vaga, ambigua, imprecisa, con ruido o incompleta. En general la lógica difusa imita cómo una persona toma decisiones basada en información con las características mencionadas. Una de las ventajas de la lógica difusa es la posibilidad de implementar sistemas basados en ella tanto en hardware como en software o en combinación de ambos. Esta lógica es una lógica multivaluada y sus características principales, presentadas por Zadeh son: (1) En la lógica difusa, el razonamiento exacto es considerado como un caso particular del razonamiento aproximado. (2) Cualquier sistema lógico puede ser trasladado a términos de lógica difusa. (3) En lógica difusa, el conocimiento es interpretado como un conjunto de restricciones flexibles, es decir, difusas, sobre un conjunto de variables. (4) La inferencia es considerada como un proceso de propagación de dichas restricciones. (5) En lógica difusa, todo problema es un problema de grados. Las bases de datos difusas nacen de unir la teoría de bases de datos, principalmente del modelo relacional con la teoría de conjuntos difusos, para permitir, básicamente dos objetivos: (1) El almacenamiento de información difusa. (2) El tratamiento y consulta de esta información de forma difusa o flexible. Las bases de datos tradicionales son muy limitadas: No permiten ni almacenar ni tratar con datos imprecisos. Sin embargo las personas manejan datos imprecisos muy a menudo y muy eficientemente.

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