オープンデータ
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オープンデータ
•政府等が保有するデータがデジタルで公開
データカタログサイト
https://www.data.go.jp/
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専門家の間でも、データの共有は当然
•Kaggle のデータセットのページ
https://www.kaggle.com/datasets
機械学習、データサイエンス、人工知能研究等のため
4
データベースシステム
とその周辺分野
5
データベースシステム
6
データベー
スシステム
ネットワー
ク
取引 記入 データ保
存
センサー連携
人工知能応用
・データベース管理システムは，データベースの管理等の機
能を持ったソフトウエア
・オンラインでデータを共有するときに，特に適する
「データベースシステム」と周辺研究領域
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データベース
システム
人工知能
情報システム
（知的情報、社会情報）
３次元コンピュータ
グラフィックス
セキュリティ
データベースシステムとAI（人工知能）の融合
人工知能の学習にはデータが必要
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モーションキャプチャ実験（マーカーレス）
ナンバープレート自動読み取り実験 眼球運動、顔の動きの自動抽出実験
顔検出実験
データベースシステムと社会情報
データの収集，蓄積，活用で，データベース
システムが役に立つ
9
センサーからの交通密度プロット広域３次元地図の製作
車両観測システムの製作
ヴァーチャル・リアリ
ティ表示も可能
情報共有型地図アプリの製作
プライベートな
グループ向けアプリ
•地図表示
•位置表示
•写真投稿
•メッセージやり取り
リレーショナル
データベースシステムの歴史
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リレーショナルデータベースシステムの歴史
•１９６９年（E.F. Codd at IBM research）リレーショナル
データベースの提唱
•１９７０年代前半から 実際のシステムが登場
従来のプログラミング言語や，他のデータベースシステムで
出来なかったことができるようになり，大きく普及．
いまも，リレーショナルデータベースは，データベースシス
テムの主流
11
12
リレーショナル
データベースシステム以前
リレーショナル
データベースシステム
デーブルはダイナミックに
結合する
関係のあるレコード同士を
ポインタでつないでおく
大きな変化．データ管理が簡単に
データベースシステムの種類
13
データベースシステムの種類
①リレーショナルデータベースシステム
②ドキュメント指向のデータベースシステム
XMLなどのドキュメントに特化．
③キー・バリュー形式のデータベースシステム（キー・バリュー・
ストア）
その他さまざま 14
テーブル
ドキュメント
キー・バリュー
45343430
キー（鍵）
金子邦彦
バリュー（値）
リレーショナルデータベースと
オブジェクトの統合
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オブジェクト
•オブジェクトは、プログラムの中で扱うデータの
かたまり
16
オブジェクト
■オブジェクトは，構造を持つ場合がある
構造体,集合,リスト，
ベクトル，行列，配列など
■オブジェクトには種類がある ＝「クラス」と
言ったりするする
■オブジェクトの種類ごとに，振る舞いを関連づけ
ることができる ＝「メソッド」と言ったりする
リレーショナルデータベースとオブジェクト
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オブジェクト
プログラム
SQL
リレーショナルデータベース
とオブジェクトの統合
オブジェクトのみ
オブジェクト
プログラム
リレーショナル
データベース
システムと
接続
リレーショナルデータベースとオブジェクト
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Rシステムでの例
d はオブジェクト
d はオブジェクト
d はオブジェクト
SQL
リレーショナルデータベースとオブジェクト
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data value
1
4
月
100
2
5
月
120
3
6
月
150
前ページのプログラムで行っていること
全体で
オブジェクト d
SQL も実行可能
select * from d;
select * from d where value > 100;
オブジェクト d が，テーブル d
にマッピングされている
オブジェクトとテーブル
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リレーショナルデータベースの
テーブル
SQL
数値、文字列、日付、バイト列など
（単純な構造のデータに限定）
基本は
自動保存
リレーショナルデータベース管理システム
が、
データ管理のためのさまざまな機能を
持つ
テーブルオブジェクト
プログラムの中で扱う
データのかたまり
プログラム
C, C++, Java, Python, R, ・・・
数値、文字列、日付、バイト列、
構造体、集合、リスト、ベクトル、行列、
配列
など
保存したいときは、
ファイルの読み書き
などを行う
プログラムを書く
データ管理は，自分で頑張る
（アルゴ
リズム、データ構造）
ここまでのまとめ
リレーショナルデータベースシステムのテーブルと，
オブジェクト指向のオブジェクト
•テーブルとオブジェクトのマッピングにより，両
方に機能をあわせもつことに．
•状況に応じて，良い方を使用
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データの種類
•テーブル
•構造体，集合，リスト，ベクトル，行列，配列
などの構造をもったデータ
•マルチメディア
•テキスト／文書
•静止画
•動画
•音声
•グラフィックス
など
マルチメディア
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マルチメディアのコンテンツ
画像、ビデオ
地図
グラフィックス
音声
音楽 ＋
付加情報
タイトル
説明文
感想，批評
レーティング（点数）
価格
制作日
制作者
など
付加情報は，
検索時の有効な手がかり
全体で，
１つのオブジェクト
として扱うことも
多い
マルチメディアデータベースシステム
の枠組み
マルチメディア
データ
空間データ
特徴抽出
近似表現
この上で検索
特徴量
（多次元ベクトル
等）
近似図形
いずれも
多次元データ
ドキュメント指向のデータベース
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XML形式ドキュメント
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OpenStreetMap の地図表示 データ （XML形式）
XML は，タグでマークアップ
されたテキストファイル
地図，グラフィックス，書式付きの文書などは
XML で扱われることが多い
XML形式ドキュメント
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データ （XML形式）
XML は，タグでマークアップ
されたテキストファイル
国土地理院が公開している「基盤地図情報」
キー・バリュー形式のデータベース
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キー・バリュー形式のデータの例
ID パスワード，氏名，住所
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キー バリュー
キー・バリュー形式のデータの例
31
name price
0
apple
10
1
orange
20
0, name apple
キー バリュー
キー・バリュー形式のデータを扱う２つの方法
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•ファイル
JSON などの方法
•キー・バリュー形式のデータベースシステム
JSON とは
「タグ」と「値」を並べることを特徴とする
データ形式
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Pythonで扱うことも簡単
JSON の例
{"name": "apple", "price": 10}
{タグ: 値, タグ: 値}
JSON のデータ型
•配列 例[1, 2, 3]
•数値 例4.56
•文字列 例"hello" ※「"」で囲む
•ブール値 true false
•null
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・タグ 必ず文字列
・値さまざまなデータ型でありえる．
JSON オブジェクトを値とすることも
{"name": "apple", "price": 10}
JSON での入れ子
入れ子：値がJSON オブジェクトになること
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{"name":{"0":"apple","1":"orange"},"price":{"0":10,"1":20}}
JSON での入れ子
id name price
0
apple
10
1
orange
20
リレーショナルデータベースのテーブル
同じ意味
JSON とキー・バリュー形式のデータベース
システム Cloud FireStore の違い
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JSON
Google
Firebase
オブジェクト
の種類
JSON
オブジェクト
コレクション
，ドキュメント
入れ子
OK
OK
「値」の
種類
文字列
(string)，
数値
(number)，
ブール値
(boolean)，
配列
(array)，
null
文字列
(string)，
数値
(number)，
ブール値
(boolean)，
配列
(array)，
null
，
日時
(timestamp)，
geopoint
，
参照
(reference)
