A linguagem XML tem se tornado um padrão no intercâmbio de informações naWeb. No entanto, a maioria das organizações continua a armazenar seus dados em bancos de dados relacionais. Diante deste ambiente, surge a necessidade de se construir aplicações que permitam às empresas o intercâmbio de informações via XML, mas sem que estas empresas tenham que migrar suas bases relacionais. Neste trabalho, é apresentada uma técnica para importar e exportar documentos XML, focada em cenários entre empresas onde visões XML são extraídas de uma base de dados relacional e enviadas via Web (ou qualquer outro meio) para outra aplicação que as edita e as retorna. Através da edição da visão XML, a própria base de dados relacional é modificada, atualizando assim os dados da empresa. A base de dados relacional deve ser atualizada com as novas informações da visão XML. Neste tipo de transação tem-se as seguintes considerações: 1. A visão XML pode ser atualizada por qualquer aplicação. Editores de texto, banco de dados XML e aplicações específicas estão entre as aplicações que podematualizála. 2. A aplicação que recebe a visão XML fica de posse dela por um período não determinado, podendo inclusive não retornar a visão. Durante este período a aplicação pode ficar desconectada da base de dados geradora da visão XML. 3. Enquanto a visão XML está sendo editada, outras aplicações podem acessar e atualizar a base de dados. 4. Não existe conhecimento semântico específico sobre os dados contidos na visão XML. Portanto, para este tipo de aplicação, não é realista fazer um controle de concorrência baseado em bloqueios das tuplas contidas na visão. Da mesma forma, não é possível esperar que o usuário expresse, através de uma linguagem ou formato padrão, as alterações efetuadas na visão XML. Ocorre neste ambiente dois problemas: (i) identificar as modificações feitas na visão e (ii) identificar e resolver conflitos que possam ser causados por modificações na base de dados durante a transação. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma técnica para exportação e importação de visões XML que minimize estes dois problemas. Neste trabalho é proposta uma arquitetura que utiliza algoritmos de detecção de diferenças em documento XML e uma extensão do sistema de atualização de visões XML PATAXÓ, um sistema já existente de importação e exportação de documentos XML em bases relacionais. Também é apresentado, para o módulo de gerenciamento de transações da arquitetura, uma proposta de detecção e tratamento de conflitos baseada em regras geradas apenas sobre a estrutura da visão XML. / XML has become the standard format for exchanging information on the Web. However, many organizations continue storing their data in relational databases. In this context, it becomes necessary to build applications that allow companies to exchange information via XML without having to share their relational databases. This thesis introduces a technique for exporting and importing XML documents from relational databases in a scenario of business to business (B2B) applications. In the considered scenario, a XML view is extracted from a relational database and then sent via the Web (or any other means) to another separate application where the information is edited and then sent back after a certain period of time. Changes introduced on the XML view must be mapped into updates on the relational database, thus implementing business transactions etc. These types of transaction have the following considerations. 1) Any application may be used to edit the XML view. There is no need for a specific application to update it. 2) The application that receives the XML view retains its view during an indeterminate period of time having the option of not returning the view. During this period of time, the application is disconnected from the relational DBMS. 3) During the period of time in which the XML view is being updated, other applications may access and update the database. 4) There is no specific semantic knowledge regarding the data contained within the XML view. Therefore, with this type of application, it is not realistic to have a pessimistic concurrency control mecahnism based on data locking. In the same way, it is not realistic to expect a user to express the updates contained within the XML view through a specific language. Thus there are two main problems to be solved. Firstly, the identification of which modifications were made within the view, and secondly, identifying and solving conflicts that may arise due to updates in the database during the transaction. The objective of this thesis is to develop a technique for exporting and importing XML views that addresses these two problems. The thesis describes an approach to detect XML differences, as well as a extension of Pataxó, an already existing XML import/export system for relational databases. Additionally, the thesis describes the transaction management module that implements the proposed approach for detecting and handling conflicts due to updates on the XML view.

O paradigma da orientação a objetos esta se tomando a abordagem preferida para construção de sistemas em ambiente de banco de dados. Por outro lado, a tecnologia relacional e amplamente adotada para gerenciar dados corporativos. Os bancos de dados relacionais tornaram-se o padrão no armazenamento de dados para aplicações de processamento de transações on-line (OLTP). Estas tendências estão motivando a necessidade de construção de aplicações orientadas a objetos que acessem banco de dados relacionais. 0 uso de conceitos orientado a objetos, como herança, permitem uma modelagem !Dais adequada e uma melhor implementação da aplicação baseada em sistema de banco de dados orientado a objetos. Entretanto, os resultados do projeto orientado a objetos, podem também ser aplicados em sistemas clássicos de banco de dados. 0 trabalho apresenta o uso de padrões de projeto na construção de una arquitetura de um framework que auxilie o mapeamento de uma aplicação 00 a um SGBD relacional. Esta arquitetura segue a abordagem de persistência de objetos baseada em gateways, que é uma camada de software inserida entre o sistema gerenciador de banco de dados e a aplicação orientada a objetos, cujo o objetivo é dar suporte a um modelo de programação de aplicações 00. A característica principal desta arquitetura é a separação clara das classes que tratam da base de dados em relação as classes que tratam do domínio do problema da aplicação. Esta divisão de responsabilidades permite a substituição das classes referentes a base de dados por outras, permitindo a migração da aplicação entre bases de dados diferentes. São apresentados neste trabalho, formas de mapeamentos de esquemas orientados a objetos para esquemas relacionais. Estes mapeamentos acontecem do modelo 00 para o modelo relacional. E importante salientar, que a arquitetura que esta sendo proposta, não vai impedir que aplicações estruturadas deixem ter acesso a base de dados relacional mapeada, pois esta abordagem foi escolhida para permitir que novas aplicações 00 tenham acesso a base de dados relacionais já existentes. Como a implementação deste trabalho segue a abordagem de gateway, são apresentados os conceitos de orientação objetos, e como estes serão suportados na arquitetura, ou seja, o que o gateway devera implementar. / The paradigm of the object-oriented is becoming the approach preferred for construction of systems in database environment. On the other hand, the technology relational is adopted thoroughly for management corporate data. The relational databases they became the pattern in the storage of data for applications of processing of transactions on-line (OLTP). These tendencies are motivating the need of construction of applications object-oriented that acessem relational databases. The way of using object-oriented conception, how inheritance, to make possible the better modeling and implementation based in object-oriented database systems. Therefore, the objetc-oriented design results, also is possible to application in classics database systems. The work presents the use of project patterns in the construction of an architecture of a framework that aids the mapeamento of an application 00 to a SGBD relacional. This architecture follows the approach of set persistence of objects in gateways, that is a software layer inserted among the system database manager and the object-oriented application, whose the objective is to give support to a model of programming of applications 00. The main characteristic of this architecture is the clear separation of the classes that are about the database in relation to the classes that are about the domain of the problem of the application. This division of responsibilities allows the substitution of the referring classes the database for other, allowing the migration of the application among different databases. They are presented in this work, forms of mapping the object-oriented model for relational model. These mappings happens of the model 00 for the model relational. It is important to point out, that the architecture that it is being proposed, won't impede that structured applications let to have access to the relational database, because this approach was chosen to allow that new applications 00 has access the relational database already existent. As the implementation of this work follows the gateway approach, the concepts of object-oriented are presented, and as these they will be supported in the architecture, that is to say, which the gateway should implement.

XML vem se tornando um importante meio para intercâmbio de dados, e é frequentemente usada com uma interface para - isto é, uma visão de - um banco de dados relacional. Apesar de existirem muitos trabalhos que tratam de consultas a bancos de dados através de visões XML, o problema de atualização de bancos de dados relacionais através de visões XML não tem recebido muita atenção. Neste trabalho, apresentam-se os primeiros passos para a solução deste problema. Usando query trees para capturar noções de seleção, projeção, aninhamento, agrupamento e conjuntos heterogêneos, presentes na maioria das linguagens de consulta XML, demonstra-se como visões XML expressas através de query trees podem ser mapeadas para um conjunto de visões relacionais correspondentes. Consequentemente, esta tese transforma o problema de atualização de bancos de dados relacionais através de visões XML em um problema clássico de atualização de bancos de dados através de visões relacionais. A partir daí, este trabalho mostra como atualizações na visão XML são mapeadas para atualizações sobre as visões relacionais correspondentes. Trabalhos existentes em atualização de visões relacionais podem então ser aplicados para determinar se as visões são atualizáveis com relação àquelas atualizações relacionais, e em caso a rmativo, traduzir as atualizações para o banco de dados relacional. Como query trees são uma caracterização formal de consultas de de nição de visões, elas não são adequadas para usuários nais. Diante disso, esta tese investiga como um subconjunto de XQuery pode ser usado como uma linguagem de de nição das visões, e como as query trees podem ser usadas como uma representação intermedi ária para consultas de nidas nesse subconjunto. / XML has become an important medium for data exchange, and is frequently used as an interface to - i.e. a view of - a relational database. Although lots of work have been done on querying relational databases through XML views, the problem of updating relational databases through XML views has not received much attention. In this work, we give the rst steps towards solving this problem. Using query trees to capture the notions of selection, projection, nesting, grouping, and heterogeneous sets found throughout most XML query languages, we show how XML views expressed using query trees can be mapped to a set of corresponding relational views. Thus, we transform the problem of updating relational databases through XML views into a classical problem of updating relational databases through relational views. We then show how updates on the XML view are mapped to updates on the corresponding relational views. Existing work on updating relational views can then be leveraged to determine whether or not the relational views are updatable with respect to the relational updates, and if so, to translate the updates to the underlying relational database. Since query trees are a formal characterization of view de nition queries, they are not well suited for end-users. We then investigate how a subset of XQuery can be used as a top level language, and show how query trees can be used as an intermediate representation of view de nitions expressed in this subset.

Orientador : Prof. Dr. Marcos Sfair Sunye / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 07/03/2014 / Inclui referências / Resumo: A computação em nuvem oferece um ambiente bastante propício para o provimento de serviços de TI. A virtualização, tecnologia que compõe sua base possibilita simular sobre um computador físico, uma ou mais estações de trabalho chamadas máquinas virtuais, que permitem maior exibilidade e melhor racionalização de sua infraestrutura. A incorporação de sistemas legados aos ambientes em nuvem como forma de contenção de custo é uma demanda frequente e altamente relevante. Para isso, é comum o emprego do modelo multi-inquilino do tipo shared-hardware, no qual o sistema gerenciador de banco de dados e o sistema legado ficam hospedados em máquinas virtuais que competem, junto às demais, por recursos computacionais. Neste ambiente, é vital o emprego de estratégias de tuning que objetivam melhorias no desempenho do banco de dados. Porém, os sistemas gerenciadores de banco de dados relacionais não foram inicialmente projetados para serem executados em ambientes shared-hardware. Consequentemente, seus parâmetros de configuração, comumente alvos de regras de tuning, não consideram o fato de que os recursos disponíveis variam ao longo do tempo, devido ao provisionamento dinâmico comum em ambientes elásticos. Esta tese propõe um método de avaliação que, por meio da simulação de cargas de trabalho de acesso a disco oriundas de máquinas virtuais concorrentes, demonstra a inadequação do emprego das regras de tuning, conhecidas como regras-de-ouro, encontradas na literatura e/ou recomendadas por experts. Nossos resultados apontam para a definição de novas regras-de-ouro, específicas para ambientes virtualizados, além de viabilizar a criação de um modelo para o tuning automático de sistemas gerenciadores de banco de dados relacionais em ambientes de computação em nuvem. Palavras-Chave: sistema gerenciador de banco de dados relacional, virtualização, tuning, sistema legados, computação em nuvem / Abstract: Cloud computing currently o_ers a very propitious environment for IT service provision. The virtualization, technology that compose their base enables to simulate in a physical computer one or more workstations called virtual machines that allow greater exibility and better use of its infrastructure. The incorporation of legacy systems to the cloud environments as a means of cost containment is a frequent and highly relevant demand. Therefore, it is common the use the multi-tenant model of shared-hardware type on which the database and legacy system are hosted on virtual machines that compete, with others, for computational resources. In this environment it is vital the use of tuning strategies that aim to improve the performance of the database. However, the relational database management systems were not initially designed to execute on shared-hardware environments. Consequently, its con_guration parameters, commonly targets of tuning rules, do not consider the fact that the available resources vary over time due to the common dynamic provisioning that is common in elastic environments. This thesis proposes an evaluation methodology that, simulates I/O workloads from concurrent virtual machines and demonstrates the inadequacy of the use of tuning rules, known as rules-ofthumb, found in literature and/or recommended by experts. Our results point to the new rules-of-thumb, speci_c to virtualized environments while also make feasible the creation of a model for automatic tuning of database in cloud computing environments. Keywords: relational database management system, virtualization, tuning, legacy systems, cloud computing.

A computação ubíqua define que a computação deve estar presente em ambientes para auxiliar o usuário na realização de suas tarefas diárias de forma eficiente. Para que isto aconteça, sistemas considerados ubíquos devem ser conhecedores do contexto e devem adaptar seu funcionamento em relação aos contextos capturados do ambiente. Informações de contexto podem ser representadas de diversas formas em sistemas computacionais e pesquisas recentes demonstram que a representação destas informações baseada em ontologias apresenta vantagens importantes se comparada à outras soluções, destacando-se principalmente o alto nível de expressividade e a padronização de linguagens para a representação de ontologias. Informações consideradas específicas de domínio são frequentemente representadas em bancos de dados relacionais. Esta diferença em relação a modelos de representação, com o uso de ontologias para representação de contexto e representação relacional para informações de domínio, implica em uma série de problemas no que se refere à adaptação e distribuição de conteúdo em arquiteturas ubíquas. Dentre os principais problemas pode-se destacar a dificuldade de alinhamento entre as informações de domínio e de contexto, a dificuldade na distribuição destas informações entre arquiteturas ubíquas e as diferenças entre modelagens de contexto e de domínio (o conhecimento sobre os objetos do domínio). Este trabalho apresenta um framework de consulta entre informações de contexto e informações de domínio. Com a aplicação deste framework, a recuperação contextualizada de informações se tornou possível, utilizando a expressividade necessária para a modelagem de contexto através de ontologias e utilizando esquemas relacionais previamente definidos e utilizados por sistemas de informação. Para realizar a avaliação do framework, o mesmo foi aplicado em um ambiente baseado no cenário motivador de pesquisa, que descreve possíveis situações de utilização de tecnologias ubíquas. Através da aplicação do framework no cenário motivador, foi possível verificar que a proposta foi capaz de realizar a integração entre contexto e domínio e permitiu estender a filtragem de consultas relacionais. / Ubiquitous computing defines the computer must be present in environments to assist the user to perform their daily tasks efficiently. Thus, ubiquitous systems must be aware of the context and should adapt its operation in relation to the captured environment contexts. Context information can be represented in different ways in computer systems, and recent research shows that the representation of context in ontologies offers important advantages when compared to other solutions, in particular, the high level of expressiveness and the standardization of languages for representation of ontologies. Domain specific information is frequently maintained in relational databases. This difference of representation models, using ontologies for context representation and relational representation to domain information, involves a number of problems as the adjustment and distribution of content in ubiquitous architectures. Related problems include the difficulty of alignment between field and context information, the difficulty in the distribution of information between ubiquitous architectures, and differences between the context and domain modeling (knowledge about the domain objects). This PhD thesis presents a framework of query for context information and domain information. On applying this framework, contextualized information retrieval becomes possible using the expressiveness required for context modeling using ontologies, and using relational schemas previously defined and used by information systems. In order to evaluate the framework, it was applied in an environment based on the motivating scenario. It was possible to verify that the framework was able to accomplish the integration of context and domain, and allowed the extension of the filtering relational queries.

O casamento entre esquemas XML e esquemas relacionais é necessário em diversas aplicações, tais como integração de informação e intercâmbio de dados. Tipicamente o casamento de esquemas é um processo manual, talvez suportado por uma interface grá ca. No entanto, o casamento manual de esquemas muito grandes é um processo dispendioso e sujeito a erros. Disto surge a necessidade de técnicas (semi)-automáticas de casamento de esquemas que auxiliem o usuário fornecendo sugestões de casamento, dessa forma reduzindo o esforço manual aplicado nesta tarefa. Apesar deste tema já ter sido estudado na literatura, o casamento entre esquemas XML e esquemas relacionais é ainda um tema em aberto. Isto porque os trabalhos existentes ou se aplicam para esquemas de nidos no mesmo modelo, ou são genéricos demais para o problema em questão. O objetivo desta dissertação é o desenvolvimento de técnicas especí cas para o casamento de esquemas XML e esquemas relacionais. Tais técnicas exploram as particularidades existentes entre estes esquemas para inferir valores de similaridade entre eles. As técnicas propostas são avaliadas através de experimentos com esquemas do mundo real. / The matching between XML schemas and relational schemas has many applications, such as information integration and data exchange. Typically, schema matching is done manually by domain experts, sometimes using a graphical tool. However, the matching of large schemas is a time consuming and error-prone task. The use of (semi-)automatic schema matching techniques can help the user in nding the correct matches, thereby reducing his labor. The schema matching problem has already been addressed in the literature. Nevertheless, the matching of XML schemas and relational schemas is still an open issue. This comes from the fact that the existing work is whether speci c for schemas designed in the same model, or too generic for the problem in discussion. The mais goal of this dissertation is to develop speci c techniques for the matching of XML schemas and relational schemas. Such techniques exploit the particularities found when analyzing the two schemas together, and use these cues to leverage the matching process. The techniques are evaluated by running experiments with real-world schemas.

O agrupamento de dados é uma técnica fundamental em aplicações de diversos campos do mercado e da ciência, como, por exemplo, no comércio, na biologia, na psiquiatria, na astronomia e na mineração da Web. Ocorre que em um subconjunto desses campos, como engenharia industrial, ciências sociais, engenharia sísmica e recuperação de documentos, as bases de dados são usualmente descritas apenas pelas proximidades entre os objetos (denominadas bases de dados relacionais). Mesmo em aplicações nas quais os dados não são naturalmente relacionais, o uso de bases relacionais permite que os dados em si sejam mantidos sob sigilo, o que pode ser de grande valia para bancos ou corretoras, por exemplo. Nesta dissertação é apresentada uma revisão de algoritmos de agrupamento de dados que lidam com bases de dados relacionais, com foco em algoritmos que produzem partições rígidas (hard ou crisp) dos dados. Particular ênfase é dada aos algoritmos evolutivos, que têm se mostrado capazes de resolver problemas de agrupamento de dados com relativa acurácia e de forma computacionalmente eficiente. Nesse contexto, propõe-se nesta dissertação um novo algoritmo evolutivo de agrupamento capaz de operar sobre dados relacionais e também capaz de estimar automaticamente o número de grupos nos dados (usualmente desconhecido em aplicações práticas). É demonstrado empiricamente que esse novo algoritmo pode superar métodos tradicionais da literatura em termos de eficiência computacional e acurácia / Data clustering is a fundamental technique for applications in several fields of science and marketing, as commerce, biology, psychiatry, astronomy, and Web mining. However, in a subset of these fields, such as industrial engineering, social sciences, earthquake engineering, and retrieval of documents, datasets are usually described only by proximities between their objects (called relational datasets). Even in applications where the data are not naturally relational, the use of relational datasets preserves the datas secrecy, which can be of great value to banks or brokers, for instance. This dissertation presents a review of data clustering algorithms which deals with relational datasets, with a focus on algorithms that produce hard or crisp partitions of data. Particular emphasis is given to evolutionary algorithms, which have proved of being able to solve problems of data clustering accurately and efficiently. In this context, we propose a new evolutionary algorithm for clustering able to operate on relational datasets and also able to automatically estimate the number of clusters (which is usually unknown in practical applications). It is empirically shown that this new algorithm can overcome traditional methods described in the literature in terms of computational efficiency and accuracy

nÃo hà / A iniciativa Linked Data trouxe novas oportunidades para a construÃÃo da nova geraÃÃo de aplicaÃÃes Web. Entretanto, a utilizaÃÃo das melhores prÃticas estabelecidas por este padrÃo depende de mecanismos que facilitem a transformaÃÃo dos dados armazenados em bancos relacionais em triplas RDF. Recentemente, o grupo de trabalho W3C RDB2RDF propÃs uma linguagem de mapeamento padrÃo, denominada R2RML, para especificar mapeamentos customizados entre esquemas relacionais e vocabulÃrios RDF. No entanto, a geraÃÃo de mapeamentos R2RML nÃo à uma tarefa fÃcil. à imperativo, entÃo, definir: (a) uma soluÃÃo para mapear os conceitos de um esquema relacional em termos de um esquema RDF; (b) um processo que suporte a publicaÃÃo dos dados relacionais no formato RDF; e (c) uma ferramenta para facilitar a aplicaÃÃo deste processo. Assertivas de correspondÃncia sÃo propostas para formalizar mapeamentos entre esquemas relacionais e esquemas RDF. VisÃes sÃo usadas para publicar dados de uma base de dados em uma nova estrutura ou esquema. A definiÃÃo de visÃes RDF sobre dados relacionais permite que esses dados possam ser disponibilizados em uma estrutura de termos de uma ontologia OWL, sem que seja necessÃrio alterar o esquema da base de dados. Neste trabalho, propomos uma arquitetura em trÃs camadas â de dados, de visÃes SQL e de visÃes RDF â onde a camada de visÃes SQL mapeia os conceitos da camada de dados nos termos da camada de visÃes RDF. A criaÃÃo desta camada intermediÃria de visÃes facilita a geraÃÃo dos mapeamentos R2RML e evita que alteraÃÃes na camada de dados impliquem em alteraÃÃes destes mapeamentos. Adicionalmente, definimos um processo em trÃs etapas para geraÃÃo das visÃes RDF. Na primeira etapa, o usuÃrio define o esquema do banco de dados relacional e a ontologia OWL alvo e cria assertivas de correspondÃncia que mapeiam os conceitos do esquema relacional nos termos da ontologia alvo. A partir destas assertivas, uma ontologia exportada à gerada automaticamente. O segundo passo produz um esquema de visÃes SQL gerado a partir da ontologia exportada e um mapeamento R2RML do esquema de visÃes para a ontologia exportada, de forma automatizada. Por fim, no terceiro passo, as visÃes RDF sÃo publicadas em um SPARQL endpoint. Neste trabalho sÃo detalhados as assertivas de correspondÃncia, a arquitetura, o processo, os algoritmos necessÃrios, uma ferramenta que suporta o processo e um estudo de caso para validaÃÃo dos resultados obtidos. / The Linked Data initiative brought new opportunities for building the next generation of Web applications. However, the full potential of linked data depends on how easy it is to transform data stored in conventional, relational databases into RDF triples. Recently, the W3C RDB2RDF Working Group proposed a standard mapping language, called R2RML, to specify customized mappings between relational schemas and target RDF vocabularies. However, the generation of customized R2RML mappings is not an easy task. Thus, it is mandatory to define: (a) a solution that maps concepts from a relational schema to terms from a RDF schema; (b) a process to support the publication of relational data into RDF, and (c) a tool that implements this process. Correspondence assertions are proposed to formalize the mappings between relational schemas and RDF schemas. Views are created to publish data from a database to a new structure or schema. The definition of RDF views over relational data allows providing this data in terms of an OWL ontology structure without having to change the database schema. In this work, we propose a three-tier architecture â database, SQL views and RDF views â where the SQL views layer maps the database concepts into RDF terms. The creation of this intermediate layer facilitates the generation of R2RML mappings and prevents that changes in the data layer result in changes on R2RML mappings. Additionally, we define a three-step process to generate the RDF views of relational data. First, the user defines the schema of the relational database and the target OWL ontology. Then, he defines correspondence assertions that formally specify the relational database in terms of the target ontology. Using these assertions, an exported ontology is generated automatically. The second step produces the SQL views that perform the mapping defined by the assertions and a R2RML mapping between these views and the exported ontology. This dissertation describes a formalization of the correspondence assertions, the three-tier architecture, the publishing process steps, the algorithms needed, a tool that supports the entire process and a case study to validate the results obtained.

O casamento entre esquemas XML e esquemas relacionais é necessário em diversas aplicações, tais como integração de informação e intercâmbio de dados. Tipicamente o casamento de esquemas é um processo manual, talvez suportado por uma interface grá ca. No entanto, o casamento manual de esquemas muito grandes é um processo dispendioso e sujeito a erros. Disto surge a necessidade de técnicas (semi)-automáticas de casamento de esquemas que auxiliem o usuário fornecendo sugestões de casamento, dessa forma reduzindo o esforço manual aplicado nesta tarefa. Apesar deste tema já ter sido estudado na literatura, o casamento entre esquemas XML e esquemas relacionais é ainda um tema em aberto. Isto porque os trabalhos existentes ou se aplicam para esquemas de nidos no mesmo modelo, ou são genéricos demais para o problema em questão. O objetivo desta dissertação é o desenvolvimento de técnicas especí cas para o casamento de esquemas XML e esquemas relacionais. Tais técnicas exploram as particularidades existentes entre estes esquemas para inferir valores de similaridade entre eles. As técnicas propostas são avaliadas através de experimentos com esquemas do mundo real. / The matching between XML schemas and relational schemas has many applications, such as information integration and data exchange. Typically, schema matching is done manually by domain experts, sometimes using a graphical tool. However, the matching of large schemas is a time consuming and error-prone task. The use of (semi-)automatic schema matching techniques can help the user in nding the correct matches, thereby reducing his labor. The schema matching problem has already been addressed in the literature. Nevertheless, the matching of XML schemas and relational schemas is still an open issue. This comes from the fact that the existing work is whether speci c for schemas designed in the same model, or too generic for the problem in discussion. The mais goal of this dissertation is to develop speci c techniques for the matching of XML schemas and relational schemas. Such techniques exploit the particularities found when analyzing the two schemas together, and use these cues to leverage the matching process. The techniques are evaluated by running experiments with real-world schemas.

A linguagem XML tem se tornado um padrão no intercâmbio de informações naWeb. No entanto, a maioria das organizações continua a armazenar seus dados em bancos de dados relacionais. Diante deste ambiente, surge a necessidade de se construir aplicações que permitam às empresas o intercâmbio de informações via XML, mas sem que estas empresas tenham que migrar suas bases relacionais. Neste trabalho, é apresentada uma técnica para importar e exportar documentos XML, focada em cenários entre empresas onde visões XML são extraídas de uma base de dados relacional e enviadas via Web (ou qualquer outro meio) para outra aplicação que as edita e as retorna. Através da edição da visão XML, a própria base de dados relacional é modificada, atualizando assim os dados da empresa. A base de dados relacional deve ser atualizada com as novas informações da visão XML. Neste tipo de transação tem-se as seguintes considerações: 1. A visão XML pode ser atualizada por qualquer aplicação. Editores de texto, banco de dados XML e aplicações específicas estão entre as aplicações que podematualizála. 2. A aplicação que recebe a visão XML fica de posse dela por um período não determinado, podendo inclusive não retornar a visão. Durante este período a aplicação pode ficar desconectada da base de dados geradora da visão XML. 3. Enquanto a visão XML está sendo editada, outras aplicações podem acessar e atualizar a base de dados. 4. Não existe conhecimento semântico específico sobre os dados contidos na visão XML. Portanto, para este tipo de aplicação, não é realista fazer um controle de concorrência baseado em bloqueios das tuplas contidas na visão. Da mesma forma, não é possível esperar que o usuário expresse, através de uma linguagem ou formato padrão, as alterações efetuadas na visão XML. Ocorre neste ambiente dois problemas: (i) identificar as modificações feitas na visão e (ii) identificar e resolver conflitos que possam ser causados por modificações na base de dados durante a transação. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma técnica para exportação e importação de visões XML que minimize estes dois problemas. Neste trabalho é proposta uma arquitetura que utiliza algoritmos de detecção de diferenças em documento XML e uma extensão do sistema de atualização de visões XML PATAXÓ, um sistema já existente de importação e exportação de documentos XML em bases relacionais. Também é apresentado, para o módulo de gerenciamento de transações da arquitetura, uma proposta de detecção e tratamento de conflitos baseada em regras geradas apenas sobre a estrutura da visão XML. / XML has become the standard format for exchanging information on the Web. However, many organizations continue storing their data in relational databases. In this context, it becomes necessary to build applications that allow companies to exchange information via XML without having to share their relational databases. This thesis introduces a technique for exporting and importing XML documents from relational databases in a scenario of business to business (B2B) applications. In the considered scenario, a XML view is extracted from a relational database and then sent via the Web (or any other means) to another separate application where the information is edited and then sent back after a certain period of time. Changes introduced on the XML view must be mapped into updates on the relational database, thus implementing business transactions etc. These types of transaction have the following considerations. 1) Any application may be used to edit the XML view. There is no need for a specific application to update it. 2) The application that receives the XML view retains its view during an indeterminate period of time having the option of not returning the view. During this period of time, the application is disconnected from the relational DBMS. 3) During the period of time in which the XML view is being updated, other applications may access and update the database. 4) There is no specific semantic knowledge regarding the data contained within the XML view. Therefore, with this type of application, it is not realistic to have a pessimistic concurrency control mecahnism based on data locking. In the same way, it is not realistic to expect a user to express the updates contained within the XML view through a specific language. Thus there are two main problems to be solved. Firstly, the identification of which modifications were made within the view, and secondly, identifying and solving conflicts that may arise due to updates in the database during the transaction. The objective of this thesis is to develop a technique for exporting and importing XML views that addresses these two problems. The thesis describes an approach to detect XML differences, as well as a extension of Pataxó, an already existing XML import/export system for relational databases. Additionally, the thesis describes the transaction management module that implements the proposed approach for detecting and handling conflicts due to updates on the XML view.