doc/index.org

   1 #+TITLE: Sixth Data - Data storage and computing engine
   2
   3 * (document settings) :noexport:
   4 ** use dark style for TWBS-HTML exporter
   5 #+HTML_HEAD: <link href="https://bootswatch.com/3/darkly/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">
   6 #+HTML_HEAD: <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/1.11.3/jquery.min.js"></script>
   7 #+HTML_HEAD: <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/twitter-bootstrap/3.3.5/js/bootstrap.min.js"></script>
   8 #+HTML_HEAD: <style type="text/css">
   9 #+HTML_HEAD:   footer {background-color: #111 !important;}
  10 #+HTML_HEAD:   pre {background-color: #111; color: #ccc;}
  11 #+HTML_HEAD: </style>
  12
  13 * General
  14 - This is a subproject of [[https://www3.svjatoslav.eu/projects/sixth/][Sixth]]
  15
  16 - This program is free software: you can redistribute it and/or modify
  17   it under the terms of the [[https://www.gnu.org/licenses/lgpl.html][GNU Lesser General Public License]] as
  18   published by the Free Software Foundation, either version 3 of the
  19   License, or (at your option) any later version.
  20
  21 - Program author:
  22   - Svjatoslav Agejenko
  23   - Homepage: https://svjatoslav.eu
  24   - Email: mailto://svjatoslav@svjatoslav.eu
  25
  26 - [[https://www.svjatoslav.eu/projects/][Other software projects hosted at svjatoslav.eu]]
  27
  28 ** Source code
  29 - [[https://www2.svjatoslav.eu/gitweb/?p=sixth-data.git;a=snapshot;h=HEAD;sf=tgz][Download latest snapshot in TAR GZ format]]
  30
  31 - [[https://www2.svjatoslav.eu/gitweb/?p=sixth-data.git;a=summary][Browse Git repository online]]
  32
  33 - Clone Git repository using command:
  34   : git clone https://www2.svjatoslav.eu/git/sixth-data.git
  35
  36 - See [[https://www3.svjatoslav.eu/projects/sixth-data/apidocs/][JavaDoc]].
  37
  38 * Vision / goal
  39   :PROPERTIES:
  40   :ID:       f6764282-a6f6-44e6-8716-b428074dd093
  41   :END:
  42 Provide versioned, clustered, flexible, distributed, multi-dimensional
  43 data storage engine for the [[http://www2.svjatoslav.eu/gitbrowse/sixth/doc/index.html][Sixth computation engine]].
  44
  45 + Speaking of traditional relational database and object oriented
  46   business applications:
  47
  48   + I hate object-relational impedance mismatch.
  49
  50   + I don't like to convert data between persistent database and
  51     runtime objects for every transaction. How about creating united
  52     database/computation engine instead to:
  53
  54   + Eliminate constant moving and converting of data between 2 systems
  55     and make computing happen close to where the data is stored.
  56
  57   + Abstract away difference between RAM VS persistent storage. Let
  58     the system decide at runtime which data to keep in what kind of
  59     memory.
  60
  61 * Inspiration
  62 + Relational databases:
  63   + Transactional.
  64   + Indexable / Quickly searchable.
  65
  66 + Git (version control system)
  67   + Versionable
  68   + Branchable / mergeable.
  69   + Transparent cansistency, checksumming and deduplication.
  70   + (Git as a database:
  71   https://www.kenneth-truyers.net/2016/10/13/git-nosql-database/ )
  72
  73 ** Brain
  74   :PROPERTIES:
  75   :ID:       d2375acc-af14-4f18-8ad0-7949501178c5
  76   :END:
  77 + Brain appears to have more than 3D dimensional design:
  78   https://singularityhub.com/2017/06/21/is-there-a-multidimensional-mathematical-world-hidden-in-the-brains-computation/
  79
  80 + Brain appears to use geometry to map thoughts and even sounds:
  81   + https://www.quantamagazine.org/the-brain-maps-out-ideas-and-memories-like-spaces-20190114/
  82   + https://www.quantamagazine.org/goals-and-rewards-redraw-the-brains-map-of-the-world-20190328
  83
  84 + It directly inspires following ideas
  85   + [[id:5d287158-53ea-44a2-a754-dd862366066a][Distributed comutation and data storage]]
  86   + [[id:a117c11e-97c1-4822-88b2-9fc10f96caec][Mapping of hyperspace to traditional object-oriented model]]
  87   + [[id:b6b15bd2-c78b-4c51-a343-72843a515c29][Handling of relations]]
  88 * Ideas
  89 ** Distributed computation and data storage
  90    :PROPERTIES:
  91    :ID:       5d287158-53ea-44a2-a754-dd862366066a
  92    :END:
  93 Maybe every problem can be translated to geometry (use any shapes and
  94 as many dimensions as you need). Solution(s) to such problems would
  95 then appear as relatively simple search/comparison/lookup results. As
  96 a bonus, such geometrical *data storage* AND *computation* can be
  97 naturally made in *parallel* and *distributed*. That's what neurons in
  98 the brain appear to be doing ! :) . Learning means building/updating
  99 the model (the hard part). Question answering is making (relatively
 100 simple) lookups (geometrical queries) against the model.
 101 ** Mapping of hyperspace to traditional object-oriented model
 102    :PROPERTIES:
 103    :ID:       a117c11e-97c1-4822-88b2-9fc10f96caec
 104    :END:
 105 Object oriented programming is inspired by the way human mind
 106 operates. It allows programmer to express ideas to computer in a more
 107 human-like terms.
 108
 109 It is possible to map object model to geometrical hyperspace:
 110
 111 + Object is a point in space (universe). Each object member variable
 112   translates to its own dimension. That is: if class declares 4
 113   variables for an object, then corresponding object can be stored as
 114   a single point inside 4 dimensional space. Variable values translate
 115   to point coordinates in space. That is: Integer, floating point
 116   number and even boolean and string can be translated to linear value
 117   that can be used as a coordinate along particular dimension.
 118
 119 + Each class declares its own space (universe). All class instances
 120   (objects) are points inside that particular universe. References
 121   between objects of different types are hyperlinks (portals) between
 122   different universes.
 123 ** Handling of relations
 124    :PROPERTIES:
 125    :ID:       b6b15bd2-c78b-4c51-a343-72843a515c29
 126    :END:
 127 Consider we want to create database of books and authors. Book can
 128 have multiple authors, and single person can be author for multiple
 129 books. It is possible to store how many hours of work each author has
 130 contributed to every book, using hyperspace as follows:
 131
 132 + Every dimension corresponds to one particular book author. (10
 133   authors in the database, would require 10 dimensional space)
 134   + Point in space corresponds to one particular book.
 135     + Point location along particular (author) dimension corresponds
 136       to amount of work contributed by particular author for given
 137       book.
 138
 139 Alternatively:
 140
 141 + Every dimension corresponds to one particular book.
 142   + Point in space corresponds to one particular author in the entire
 143     database.
 144     + Point location along particular (book) dimension corresponds to
 145       amount of work contributed for book by given author (point).
 146
 147 ** Layered architecture
 148 + layer 1 :: disk / block storage / partition
 149
 150 + layer 2 :: key/value storage. Keys are unique and are dictated by
 151              storage engine. Value is arbitrary but limited size byte
 152              array. This layer is responsible for handling disk
 153              defragmentation and consistency in case of crash
 154              recovery.
 155
 156 + layer 3 :: key/value storage. Keys are content hashes. Values are
 157              arbitrary but limited size content byte arrays. This
 158              layer effectively implements content addressable
 159              storage. Content addressible storage enables GIT-like
 160              behavior (possibility for competing branches, retaining
 161              history, transparent deduplication)
 162
 163 + layer 4 :: Implements arbitrary dimensional multiverse.
 164
 165 + layer 5 :: Distributed computation engine.
 166 * Current status
 167 - More or less defined [[id:f6764282-a6f6-44e6-8716-b428074dd093][Vision / goal]].
 168
 169 - Collected some [[id:d2375acc-af14-4f18-8ad0-7949501178c5][ideas]].
 170
 171 - Implemented very simple persistent key-value map.
 172   - Long term goal is to use it as a backing storage engine and
 173     implement more advanced features on top of this.
 174
 175 * See also
 176 Interesting or competing projects with good ideas:
 177
 178 + GRAKN.AI
 179   + database in the form of a knowledge graph that uses machine
 180     reasoning to simplify data processing challenges for AI
 181     applications. https://grakn.ai/
 182
 183 + [[http://wiki.squeak.org/squeak/2665][Magma]]
 184   + Multi-user object database for Squeak
 185
 186 + [[http://esug.org/data/ESUG2015/3%20wednesday/1100-1130%20SQL%20Queries%20on%20Smalltalk%20Objects/SQL%20Queries%20in%20Smalltalk%20(James%20Foster).pdf][Gemstone/S]]
 187   + Completely distributed smalltalk based computing
 188     system.
 189
 190 + [[http://www.uruk.org/emu/Taos.html][TAOS]]
 191   + Completely distributed operating system/virtual machine:
 192
 193 + [[https://github.com/vygr/ChrysaLisp][ChrysaLisp]]
 194   + Assembler/C-Script/Lisp 64 bit, MIMD, multi CPU, multi threaded,
 195     multi core, multi user Parallel OS. With GUI, Terminal, OO
 196     Assembler, Class libraries, C-Script compiler, Lisp interpreter,
 197     Debugger, and more...