[01740891]数据库联机分析加速技术与多数据类型支持的创新与成果转化

数据库管理系统是信息系统的基础和核心。随着信息系统需要管理的数据类型的增多、基础计算平台软硬件的技术进步和应用需求的不断变化,数据库管理系统的功能需要不断地丰富、实现技术需要不断地创新。在过去的十多年中,中国人民大学数据库研究团队以掌握自主可控数据库管理系统实现技术为已任,和我国数据库专业企业北京人大金仓信息技术股份有限公司紧密合作,以国家在基础软件方面的战略部署为契机,在数据库管理系统的一系列核心技术上,从跟踪到自主创新,推动了我国在数据库管理系统技术的发展。 本成果是自2009年以来,依托国家863计划项目（课题1：纯XML-关系数据库系统PXRDB研制与应用（2009AA01Z149））和国家核高基科技计划项目课题（课题2：国产数据库高性能高安全关键技术研究（2010ZX01042-001-002-002））所取得的部分成果,包括数据库平台上对多类型数据的支持和海量数据联机分析等方面进行的技术创新和成果转移。已申请专利13项（授权7项）;取得软件著作权1项;发表学术论文数十篇;形成金仓数据库管理系统系列产品的2个版本。这些创新成果全面提升了金仓数据库的技术水平,促进了国产数据库向支持国民经济重大行业核心关键应用发展,逐步打破了国外产品在我国数据库市场上的垄断。 本成果的主要技术创新点包括以下两个方面： 1) 针对海量数据的联机分析需求,从磁盘扫描、内存、处理器缓存以及系统结构等多个层次提出并研究和开发了多种OLAP加速技术。 OLAP加速技术包括基于共享扫描的并发优化技术、面向GPU的数据划分和压缩技术、CPU与GPU协同技术、基于GPU的复杂分析查询处理与优化技术、以及内存数据库优化技术。 在数据库管理系统关键技术上的创新研究和成果的持续转移,使得金仓公司现有的数据库产品本身的功能特征和性能得到稳步的提升,有效地提升了国产数据库企业的核心竞争力,金仓数据库曾两次获得中国软件与信息服务业创新产品奖和最具竞争力产品。为我国的信息化事业提供自主可控、安全可靠和低成本的解决方案,取得了显著经济效益和社会效益。 2)研究了关系数据与XML数据无缝集成的新技术,在关系数据管理平台上,实现对关系数据和半结构/非结构化数据的统一管理。 实现了与关系引擎无缝集成的pureXML引擎,提出了基于内容的数据自适应存储技术、非结构数据的多维索引方法、XML数据的细粒度并发控制、对XML数据和关系数据的统一关键字检索等。提出了一个新的基准测试。形成了金仓数据库产品Kingbase XMLDB并进行了示范应用。 金仓数据库已在电子政务、电子党务、财务、金融、保险、国防军工、审计、电力、卫生、交通及农业等领域取得突破,在全国性重大信息化工程核心关键业务中得到规模化应用推广,近三年直接经济收入超过1.5亿,实现了金仓数据库在具体应用中从后备产品向主用产品推进,从普通行业向重点行业推进,从边缘应用向核心应用推进的目标。 2015年曾获得中国计算机学会科技进步奖一等奖。