Divisão relacional por similaridade em banco de dados: definição formal, incorporação à Álgebra relacional e desenvolvimento de algoritmos com estudo de caso em Agricultura

Resumo

O operador de divisão da Álgebra relacional permite representar de forma simples consultas com o conceito de para todos, e por isso é constantemente requerido em aplicações reais. Entretanto, evidencia-se no presente projeto de pesquisa que a divisão não atende às necessidades de diversas aplicações atuais, especialmente quando estas analisam dados complexos, como imagens, áudio, textos longos, impressões digitais, grandes grafos, entre outros. Analisando o problema verifica-se que a principal limitação é a existência de comparações de atributos intrínsecas à divisão relacional, que, por definição, são efetuadas sempre por identidade, enquanto objetos complexos devem ser comparados por similaridade. Hoje, encontram-se na literatura propostas de operadores relacionais com suporte à similaridade de objetos complexos, entretanto, nenhuma trata a divisão relacional. Este projeto propõe investigar e estender o operador de divisão da Álgebra relacional para melhor adequá-lo às demandas de aplicações atuais, por meio de suporte a comparações de valores de atributos por similaridade. Mostra-se aqui que a divisão por similaridade é naturalmente adequada a responder consultas diversas com um conceito de elementos candidatos e exigências descrito no projeto, envolvendo dados complexos de aplicações reais de alto impacto, com potencial por exemplo, para apoiar a produção agrícola, buscas em bibliotecas digitais, controle de qualidade de produção em indústrias, seleção de clientes em empresas, e a até mesmo a identificação de ações promissoras em bolsas de valores. Para validar o trabalho, propõe-se um estudo de caso de apoio à tomada de decisões estratégicas em agricultura, por meio de identificação automática de municípios adequados ao plantio de determinadas culturas agrícolas, com base em análise de imagens de sensoriamento remoto. (AU)