Projeto de banco de dados de simulações numéricas

Resumo. Com a rápida evolução dos sistemas computacionais, simulações numéricas baseadas em modelagem computacional têm alcançado soluções cada vez mais realistas. Ainda assim, o processo de simulação é complexo, exigindo grande capacidade computacional e produzindo muitos arquivos auxiliares com os resultados das simulações. Uma grande quantidade de arquivos, como os produzidos durante o processo de varredura de parâmetros, torna a gerência de experimentos uma tarefa bastante complexa, que associado ao cálculo da simulação, analisam seus resultados com programas espećıficos que precisam ser constrúıdos e que fazem acesso ineficiente aos arquivos, muitas vezes em texto bruto. Por outro lado, a adoção de sistemas de gerência de bancos de dados (SGBD) em apoio à simulações numéricas traz seus próprios desafios. A representação de domı́nios espaço-temporal e de variáveis que representam quantidades f́ısicas se mostra adequada para o armazenamento e consulta a esses tipos de dados. Neste contexto, este trabalho visa preencher uma lacuna existente na direção da adoção de SGBDs para o tratamento de dados de simulações numéricas. O focos deste trabalho está no processo de projeto do bancos de dados. Identifica-se, a partir do processo de projeto tradicional de banco de dados, extensões necessárias que permitem mapear o modelo conceitual de uma aplicações de simulação numérica em um projeto que combina modelo de dados relacional com modelo de matrizes multidimensionais. Apresenta-se um exemplo de aplicação de simulação do sistema cardiovascular humano e o processo de projeto de banco de dados implementado no sistema SciDB. Este trabalho tem como objetivo definir as fases de um projeto para o armazenamento de dados gerados por simulações numéricas, demonstrando a necessidade do armazenamento destes dados em array multidimensionais e o uso de técnicas tradicionais durante o processo de projeto do banco de dados. O conjunto de dados é representado através do uso do SciDB, que utiliza um modelo de dados em matrizes multidimensionais como a base de sua representação.