Efficient Representation of Instance Category

Abstract

Multi-model database systems allow to work simultaneously with data represented in various logical models, ranging from relational over document to graph models. This helps to respect the nature of the data, but to maintain the data the knowledge of the specifics of each model and query language is needed. In order to gain the ability to model the data in a truly unified way and at the conceptual layer, a new mechanism based on category theory has recently been proposed. The intended structure of the data is first described using the notion of a schema category and the actual data are then captured via an instance category. The latter construct offers a good theoretical basis for describing the intended semantics of the data adhering to a given schema category, however it can not be directly used for the implementation, if nothing better than a naive solution would be expected. The aim of this thesis is to propose a suitable data structure and related mechanisms that should serve as an efficient implementation of the instance category within the system memory. 1

Multi-modelové databáze umožňují současně pracovat s daty reprezentovanými po- mocí vícero logických modelů, od relačních přes dokumentové až po grafové modely. Takový přístup sice lépe respektuje podstatu dat, ale údržba dat uložených v takovém systému vyžaduje znalost specifik jednotlivých modelů a příslušných dotazovacích jazyků. Za účelem modelování dat skutečně unifikovaným způsobem na konceptuální vrstvě byl nedávno navržen nový mechanismus založený na teorii kategorií. Struktura dat je nejprve popsána pomocí schematické kategorie, o uložení samotných dat se pak stará instanční kategorie. Druhý ze zmíněných konstruktů poskytuje solidní teoretický základ pro popis sémantiky dat odpovídajících dané schematické kategorii. Implementovat in- stanční kategorii přímo dle definice ale nelze, pokud očekáváme lepší než pouze naivní řešení. Cílem této práce je proto navrhnout vhodnou strukturu a související mechanismy pro efektivní implementaci instanční kategorie v systémové paměti. 1