Чарльз Бахман

Чарльз Бахман (англ. Charles Bachman; 11 декабря 1924, Манхэттен, Канзас, США — 13 июля 2017, Лексингтон, Массачусетс, США) — американский учёный в области информатики, пионер разработки систем управления базами данных (СУБД). Лауреат премии Тьюринга (1973) за вклад в развитие технологии баз данных, в частности за создание интегрированной системы хранения данных (IDS) и концепции навигационных баз данных. Его работы заложили основы для перехода от файловых систем к реляционным базам данных, хотя сам Бахман был сторонником сетевой модели данных.

Биография

Ранние годы и образование

Чарльз Бахман родился в 1924 году в Манхэттене, штат Канзас. В 1944 году, во время Второй мировой войны, он был призван в армию США, где служил в зенитной артиллерии. После демобилизации в 1946 году поступил в Мичиганский университет, который окончил в 1948 году со степенью бакалавра по машиностроению. В 1950 году получил степень магистра в области промышленного администрирования в Пенсильванском университете.

Карьера

После окончания университета Бахман работал в компании Dow Chemical, где занимался автоматизацией производственных процессов. В 1957 году перешёл в компанию General Electric (GE), где начал заниматься разработкой программного обеспечения для обработки данных. Именно в GE в 1960-х годах он создал свою первую систему управления базами данных — Integrated Data Store (IDS).

В 1970 году Бахман покинул General Electric и основал собственную компанию Bachman Information Systems, которая занималась разработкой инструментов для моделирования данных и реинжиниринга бизнес-процессов. В 1983 году компания была продана компании Computer Associates. В последующие годы Бахман работал консультантом и преподавал в ряде университетов, включая Массачусетский технологический институт (MIT).

Вклад в развитие баз данных

Интегрированное хранилище данных (IDS)

В 1963 году, работая в General Electric, Бахман разработал систему Integrated Data Store (IDS) — одну из первых в мире систем управления базами данных. IDS была основана на сетевой модели данных, где записи связывались между собой с помощью указателей (ссылок). Это позволяло эффективно выполнять навигационные запросы, перемещаясь от одной записи к другой по заранее определённым связям. Система использовалась для управления производственными данными на заводах GE.

Сетевая модель данных

Бахман был главным идеологом сетевой модели данных, которая была формализована в отчёте CODASYL (Conference on Data Systems Languages) в 1969 году. В этой модели данные представляются в виде набора записей, объединённых в сети с помощью связей «один-ко-многим» и «многие-ко-многим». В отличие от иерархической модели, сетевая модель допускала, что одна запись может иметь несколько родительских записей, что делало её более гибкой.

Язык манипулирования данными

В рамках работы над IDS Бахман разработал язык манипулирования данными (DML), который позволял программистам выполнять операции поиска, вставки, обновления и удаления записей. Этот язык стал предшественником современных языков запросов, таких как SQL.

Премия Тьюринга

В 1973 году Ассоциация вычислительной техники (ACM) присудила Чарльзу Бахману премию Тьюринга — высшую награду в области информатики. Формулировка награды: «За его выдающийся вклад в технологию баз данных». В своей лекции при вручении премии Бахман представил концепцию «цикла Бахмана» — диаграммы, описывающей процесс разработки и эксплуатации систем баз данных.

Критика и полемика с Коддом

В 1970 году Эдгар Кодд, сотрудник IBM, опубликовал статью «A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks», в которой предложил реляционную модель данных, основанную на математической теории множеств и предикатов. Это вызвало острую полемику между сторонниками сетевой модели (Бахман) и реляционной модели (Кодд). Бахман утверждал, что навигационные базы данных (сетевые и иерархические) более эффективны для практических задач, поскольку позволяют программисту точно контролировать путь доступа к данным. Кодд, напротив, настаивал на том, что реляционная модель проще для понимания и использования, так как скрывает от пользователя физическую структуру данных.

Несмотря на то, что в конечном итоге реляционная модель стала доминирующей, идеи Бахмана оказали значительное влияние на развитие объектно-ориентированных баз данных и NoSQL-систем, которые используют навигационные принципы для работы с графами и документами.

Наследие

Чарльз Бахман считается одним из «отцов-основателей» технологии баз данных. Его работа над IDS и сетевой моделью данных заложила основы для создания первых коммерческих СУБД, таких как IDMS (Integrated Database Management System) компании Cullinet. В 2014 году он был включён в Зал славы ACM SIGMOD (Special Interest Group on Management of Data).

Основные публикации

• Bachman, C. W. (1969). «Software for Random Access Processing». Datamation.
• Bachman, C. W. (1973). «The Programmer as Navigator». Communications of the ACM, 16(11), 653–658. (Лекция при вручении премии Тьюринга)
• Bachman, C. W. (1974). «Implementation Techniques for Data Base Systems». Proceedings of the ACM SIGFIDET Workshop on Data Description, Access and Control.

Источники

• ACM Turing Award: Charles W. Bachman. Association for Computing Machinery.
• Codd, E. F. (1970). «A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks». Communications of the ACM.
• Date, C. J. (2003). An Introduction to Database Systems. Addison-Wesley.
• Gray, J. (1992). «The Evolution of Database Management Systems». IEEE Annals of the History of Computing.
• Официальный сайт премии Тьюринга (turing.acm.org).