データベースと情報検索

天下り的・羅列的に知識を提供するのではなく,「なぜ」,「どうして」といった疑問を解消していく形で理解を深めていけることを目指した.また, 直観的でわかりやすい説明だけでなく, 厳密な定義や説明も併記するよう心がけた.
概論 / 関係データモデル / 関係データベースの設計 / データベース管理システム / 情報検索 / 発展的話題 / 問題解答

『データベースと情報検索』 (石原靖哲、清水將吾 共著、数理工学社 (グラフィック情報工学ライブラリ)、2018 年 9 月 25 日発行) は、関係データベースの理論と仕組みに、情報検索の基礎を合わせて扱う教科書です。発売はサイエンス社で、叢書の第 11 巻 (GIE-11) にあたります。版元の書籍ページは難易度を入門としており、紹介文は、天下り的 / 羅列的に知識を並べるのではなく、「なぜ」「どうして」といった疑問を解消していく形で理解を深めることを目指し、直観的な説明とあわせて厳密な定義や説明も併記したと述べています。

全 6 章の構成、関係データモデルから情報検索と発展的話題まで

第 1 章「概論」でデータベースとは何か、情報検索とは何かを並べて示し、第 2 章「関係データモデル」で関係、関係代数、キー制約と参照一貫性制約、SQL を扱います。第 3 章「関係データベースの設計」は実体関連モデル、関係の分解と関数従属性、関数従属性の性質、関係スキーマの分解と正規形、第 4 章「データベース管理システム」は二次記憶管理、索引、問合せ処理と最適化、トランザクション管理で構成されています。第 5 章「情報検索」はブーリアン検索、ランクあり検索、ウェブ検索を、第 6 章「発展的話題」は XML、データ統合、プライバシ保護を取り上げます。すべての章の末尾に演習問題があり、巻末に問題解答、参考文献、索引が付きます。

関係代数と関数従属性、設計を定義から扱う前半

データベース のうち関係データベースは、データを関係 (表) の集まりとして表し、問い合わせを関係に対する演算として定めます。関係代数は選択、射影、結合、和、差といった演算の組み合わせで問い合わせを書く体系で、SQL の問い合わせはこの演算に対応づけて意味を説明できます。本書では第 2 章に関係代数の節と SQL の節が並んでいます。第 3 章の関数従属性は、ある属性の値が決まれば別の属性の値が一つに決まるという制約です。データ正規化 はこの制約をもとに関係スキーマを分解し、更新時の不整合の元になる重複を取り除く手続きで、分解した関係を結合で元に戻せるかどうかも設計の論点になります。

索引と問合せ最適化、ブーリアン検索とランクあり検索の後半

第 4 章は DBMS の内部を扱う章です。ディスクのような二次記憶はメモリより読み書きの単位が大きく遅いため、データベースインデックス で読むブロックを減らすことが問い合わせの速さを左右します。問合せ処理と最適化は、同じ結果を返す複数の実行方法の中から費用の小さいものを選ぶ工程で、トランザクション管理は ACID と呼ばれる性質、とくに同時実行の制御と障害からの回復を受け持つ領域です。関係データベースの問い合わせが条件を満たすかどうかで行を選ぶのに対し、情報検索は文書と検索語の関連の強さを扱います。ブーリアン検索は AND、OR、NOT の論理式で文書の集合を絞り込み、ランクあり検索は語の出現頻度などから文書に点数を付けて順に並べます。第 5 章はこの 2 つに続けてウェブ検索を節に立て、第 6 章で XML とデータ統合、プライバシ保護へ話を広げます。

入門の教科書としての位置づけと著者

版元の書籍ページの著者欄では、石原靖哲は南山大学教授、清水將吾は学習院女子大学准教授と表記されています。

版元が難易度を入門とする教科書で、関係データモデル、設計、DBMS の仕組み、情報検索の基礎を、すべての章末の演習問題と巻末の問題解答とともに収めています。直観的な説明と厳密な定義を併記するという版元の紹介文の方針のもとで、関係代数から正規形、索引、ランクあり検索までを 1 冊で扱う章立てです。