轩辕:AI原生数据库系统

摘要：

大数据时代下,数据库系统主要面临3个方面的挑战:首先,基于专家经验的传统优化技术(如代价估计、连接顺序选择、参数调优)已经不能满足异构数据、海量应用和大规模用户对性能的需求,可以设计基于学习的数据库优化技术,使数据库更智能;其次,AI时代,很多数据库应用需要使用人工智能算法,如数据库中的图像搜索,可以将人工智能算法嵌入到数据库,利用数据库技术加速人工智能算法,并在数据库中提供基于人工智能的服务;再者,传统数据库侧重于使用通用硬件(如CPU),不能充分发挥新硬件(如ARM、AI芯片)的优势.此外,除了关系模型,数据库需要支持张量模型来加速人工智能操作.为了解决这些挑战,提出了原生支持人工智能(AI)的数据库系统,将各种人工智能技术集成到数据库中,以提供自监控、自配置、自优化、自诊断、自愈、自安全和自组装功能;另一方面,通过使用声明性语言,让数据库提供人工智能功能,以降低人工智能的使用门槛.介绍了实现人工智能原生数据库的5个阶段,并给出了设计人工智能原生数据库的挑战.以自主数据库调优、基于深度强化学习的查询优化、基于机器学习的基数估计和自主索引/视图推荐为例,展示了人工智能原生数据库的优势.

关键词：数据库、人工智能、计算框架

分类号：TP18(自动化基础理论)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2020-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：831-844