Ученые из Уфимского университета науки и технологий предложили революционный подход к хранению и обработке геофизических данных, который может значительно ускорить работу с информацией о магнитном поле Земли, гравитации и электромагнитных явлениях. Новая модель, названная «мультиосевой», учитывает сложную тензорную природу геофизических полей и позволяет эффективнее управлять огромными массивами данных, которые непрерывно генерируются сетью обсерваторий и станций по всему миру.
Традиционно метаданные и сами данные хранились совместно, что часто приводило к неэффективному использованию вычислительных ресурсов. Российские исследователи предложили разделить их на три независимые, но связанные «оси»: статичную ось метаданных (информация о станции, ее местоположении, оборудовании), динамическую ось оперативных данных (текущие показания в реальном времени) и статичную ось архивных данных (исторические записи). Специальные механизмы, подобные триггерам, обеспечивают автоматический перенос данных из оперативной оси в архивную по истечении заданного интервала времени.
Для проверки эффективности модель была реализована на основе XML и протестирована на реальных геомагнитных данных проекта SuperMAG. Результаты впечатляют: скорость выполнения простых запросов выросла на 25,7%, сложных — на 20,1%, а операция добавления новых записей ускорилась в среднем на 21,3% по сравнению с традиционными реляционными базами данных и CSV-файлами.
Этот прорыв особенно важен на фоне растущих объемов геофизической информации, используемой не только в науке, но и для принятия решений в области безопасности и управления рисками природных явлений. Внедрение мультиосевой модели открывает новые возможности для систем мониторинга и прогнозирования, делая их более отзывчивыми и эффективными. Исследование, поддержанное грантом Российского научного фонда, может стать основой для следующего поколения технологий работы с пространственно-временными данными о нашей планете.
Исследование опубликовано в журнале «Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика».
Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.
