NOSQL Graph Vector Database - PDF

# Types van NoSQL-databases Kies het geschikte type in functie van de data en toepassing. | NoSQL Type | Description | |-----------------------------------|-----------------------------------------------------------------| |...

# Types van NoSQL-databases Kies het geschikte type in functie van de data en toepassing. | NoSQL Type | Description | |-----------------------------------|-----------------------------------------------------------------| | 9.1 Key-value stores | Key-value-databases | | 9.2 Document stores | Documentdatabases | | 9.3 Wide column stores | Kolomgeoriënteerde databases | | 9.4 Graph databases | Graafdatabases | | 9.5 Vector databases | Vectordatabases | | 9.7 NewSQL | | # 9.4 Graph Databases ## 9.4.1 Structurele aspecten - Voor sterk gekoppelde data: - Oplossing voor het snelheidsprobleem bij verwerking van verwantschappen in RDBMS (joins!) - Geen vaste databaseschema: - Geen vastgelegde entiteits- en relatietypes - Waarin de eigenschappen (attributen) van entiteiten en relaties worden vastgelegd. - > schemaloze database - Gemakkelijk om nieuwe soorten van verwantschappen toe te voegen, zonder dat die vooraf in een databaseschema moeten voorzien zijn. ## 9.4.2 Gedragsaspecten - Meestal eigen DQL en DML - Bijv. neo4J: DQL (ook complexe query's) &DML “Cypher” (declaratieve taal) - GQL (Graph Query Language) = ISO-standaard in wording, gebaseerd op Cypher **Cypher DQL** 1. Zoeken in knopen ``` MATCH (kunstschilder:Artiest) WHERE kunstschilder.Sterfjaar = 1926 RETURN kunstschilder.Naam as naam, kunstschilder.Voornaam as voornaam ORDER BY naam ASC ; ``` - naam en voornaam van alle artiesten die gestorven zijn in 1926. "kunstschilder" is een soort variabele. ``` MATCH (James:Artiest {Naam: ‘Ensor', Voornaam: ‘James'}) RETURN James.Naam as naam, James.Voornaam as voornaam, James.Geboortejaar as geboortejaar; ``` - alternatieve notatie i.p.v. WHERE-clausule. ``` MATCH (Kunstschilders:Artiest) RETURN Kunstschilders LIMIT 100; ``` - alle info uit alle artiestknopen, beperkt tot honderd knopen 2. Zoeken in gekoppelde knopen - Basisformaat: `(knopen) - [relatie ] -> ( andere_knopen)` - `( knopen )` = een deelverzameling van knopen van waaruit je wil zoeken (kan leeg zijn) - `[ relatie ]` = een deelverzameling van relaties via dewelke je wil zoeken (kan leeg zijn) -andere_knopen ) = een deelverzameling v. knopen waarover je info wil opvragen (kan leeg zijn) ``` MATCH ( :Schilderij {Naam: ‘Schilderend geraamte'}) - [ :heeft_thema ] -> (tma:Thema) RETURN tma.Naam as themanaam ; ``` - de namen van de thema's van het schilderij 'Schilderend geraamte' ``` MATCH ( :Schilderij {Naam: ‘Schilderend geraamte’})-[]-> () RETURN COUNT(*); ``` - [ relatie ) en (andere_knopen) zijn leeg. ``` MATCH (Jan:Artiest {Voornaam: ‘Jan’})-[r]-> (s: Schilderij ) RETURN TYPE(r), s.Naam as schilderijen; ``` - resultatenlijst: | TYPE(r) | schilderijen | |-----------|-------------| | bezit | 'Zicht op zee' | | schilderde | 'Bloemen' | 3. Zoeken via paden ``` MATCH (:Artiest {Naam: ‘Ensor', Voornaam: 'James'}) - [:kent*2] -> (collega: Artiest) RETURN DISTINCT collega.Naam as naam, collega.voornaam as voornaam ; ``` - naam en voornaam van alle artiesten die kennissen zijn van een directe kennis van James Ensor - “2de-graads kennis”: exact twee kent-relaties verwijderd van James Ensor | naam | voornaam | |--------|----------| | 'Renoir' | 'Auguste' | | 'Degas' | 'Edgar' | ``` MATCH ( :Artiest {Naam: ‘Ensor', Voornaam: 'James'}) - [ :kent*1..5 ] -> (collega:Artiest) RETURN DISTINCT collega.Naam as naam, collega.Voornaam as voornaam ; ``` - naam en voornaam van alle artiesten die 1ste- tot 5de-graads kennissen zijn van James Ensor **Cypher DML (CUD)** - **Creation** - `CREATE`: knopen of relaties toevoegen - **Update** - `SET`: labels van knopen en eigenschappen van knopen en relaties aanpassen - **Deletion** - `DELETE`: knopen of relaties verwijderen - `REMOVE`: labels van knopen en eigenschappen van knopen en relaties verwijderen ## 9.4.3 Opslagaspecten - Meestal: - AP-systeem - Horizontaal schalen d.m.v. sharding - Bijv.: Neo4J - AP-systeem (BASE) - casuat causal consistency (= sterkere consistentie dan eventual consistency): - Het dbms garandeert dat een applicatie (of gebruiker) bij het lezen ofwel de data terugkrijgt die ze zelf heeft weggeschreven, ofwel recentere waarden van deze data terugkrijgt. - Sommige RDBMS (bijv. Microsoft SQL Server, Oracle DB) bieden graph-faciliteiten: - CA- of CP-systeem (ACID) - geen volwaardig NoSQL-systeem: - CA-systeem: geen Partition-tolerance -> geen horizontaal schalen (volumeprobleem) - CP-systeem: geen Availability -> trager (snelheidsprobleem) - Voorbeelden: - neo4j - OrientDB - ArangoDB - GraphDB - Memgraph - Amazon Neptune - JanusGraph - NebulaGraph # 9.5 Vectordatabases ## 9.5.1 Structurele en semantische aspecten - Voorbeeld: Dynizer - database is opgebouwd uit “actietopologieën”, - geëxtraheerd uit gestructureerde, semigestructureerde en ongestructureerde data - Voorbeeld van actietopologie: - "James Ensor etste in 1890 'De baden van Oostende'." - wordt: `[ 'James Ensor' :wie:{}, etsen:actie:{), 1890:wanneer:{}, 'De baden van Oostende' :wat:{} ];` - Actietopologieën = metadata. De brondata (teksten,...) zijn de feitelijke data. - Extractieproces: - tekst (natuurlijke taal) wordt omgezet in “actietopologieën”. - Lemmatisering: - uniforme bewoording door verbogen woordvormen voor te stellen door hun lemma - actie = een centrale handeling, proces of toestand - in natuurlijke taal: vaak een werkwoord - in gestructureerde data: de naam van een tabel, een document of een graaf - actietopologie : een actie + context (wie- (onderwerp), wat- (voorwerp), waar- (plaats) en wanneer- (tijd) componenten) - “WWWW-model” (Wie-Wat-Waar-Wanneer) of W4-model. - Voorbeelden: - `[ 'James Ensor' :wie: {}, etsen:actie:{), 1890:wanneer:{}, 'De baden van Oostende' :wat:{} ];` - `[ 'Théo van Rysselberghe' :wie: {}, leven: actie:{}; 1862:wanneer: {geboortejaar}, 1926:wanneer: {sterfjaar} ];` - semantische classificatie (semantische type) = 'actie', 'wie', 'wat', 'waar' of 'wanneer' - labelverzameling: een label is een meer concrete (vrij te kiezen) omschrijving van de betekenis van de woordgroep - binnen de context van een de actietopologie - Voorbeeld: ongestructureerde data modelleren met actietopologieën > "James Ensor etste in 1890 'De baden van Oostende'. Kunstpaus Octave Maus gaf ‘De baden van > Oostende' in 1894 een ereplaats op de eerste tentoonstelling van 'La Libre Esthétique'. Octave Maus was > een Brusselse advocaat en schrijver. Hij richtte in 1883 samen met verschillende kunstenaars 'Les XX' > op. Bekende leden van 'Les XX' waren James Ensor, Auguste Rodin en Jan Toorop. Théo van Rysselberghe > schilderde meerdere portretten van Octave Maus. Théo van Rysselberghe was een Gentse neo- > impressionistische kunstschilder die leefde van 1862 tot 1926.“ - (acties vetgedrukt) | Actietopologieën | |-------------------------------------------------------| | `[ 'James Ensor' :wie:{}, etsen: actie:{), 1890:wanneer:{}, 'De baden van Oostende' :wat:{} ];` | | `[ 'Octave Maus' :wie: {kunstpaus}, geven: actie: {}, 'De baden van Oostende' :wat: {}, 1894 :wanneer:{), 'ereplaats' :wat:{},` | | `'eerste tentoonstelling' :waar:{'La Libre Esthétique'}];` | | `[ 'Octave Maus' :wie: {}, zijn:actie:{), 'Brussel':waar:{}, 'advocaat' :wat:{}, 'schrijver' :wat:{} ];` | | `[ 'Octave Maus' :wie:{}, oprichten: actie:{}, 1883:wanneer:{), 'verschillende kunstenaars' :wie:{}, 'Les XX' :wat:{} ];` | | `[ 'Bekende leden' :wat:{}, 'Les XX' :wat:{}, zijn:actie: {}, 'James Ensor' :wie:{), 'Auguste Rodin' :wie:{}, 'Jan Toorop' :wie:{} ];` | | `[ 'Théo van Rysselberghe' : wie:{}, schilderen:actie:{}; 'meerdere portretten' :wat:{}, 'Octave Maus' :wie:{} ];` | | `[ 'Théo van Rysselberghe' :wie:{}, zijn:actie:{}; 'Gent' :waar:{}, 'neo-impressionistisch kunstschilder' :wat:{) ];` | | `[ 'Théo van Rysselberghe' :wie: {}, leven: actie:{}; 1862:wanneer: {geboortejaar}, 1926:wanneer: {sterfjaar} ];` | | Actietopologieën: | |---------------------------------------------------------------------------------------------| | Théo van Rysselberghe | | | leven | | | 1862 | | | 1926 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |