doc/index.html

   1 <!doctype html>
   2 <html lang="en">
   3 <head>
   4 <title>Sixth Data - Data storage and computing engine</title>
   5 <!-- 2020-05-17 P 02:27 -->
   6 <meta charset="utf-8">
   7 <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
   8 <meta name="generator" content="Org-mode">
   9 <meta name="author" content="Svjatoslav Agejenko">
  10 <link href="https://bootswatch.com/3/darkly/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">
  11 <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/1.11.3/jquery.min.js"></script>
  12 <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/twitter-bootstrap/3.3.5/js/bootstrap.min.js"></script>
  13 <style type="text/css">
  14 footer {background-color: #111 !important;}
  15 pre {background-color: #111; color: #ccc;}
  16 </style>
  17 <style type="text/css">
  18 /* org mode styles on top of twbs */
  19
  20 html {
  21     position: relative;
  22     min-height: 100%;
  23 }
  24
  25 body {
  26     font-size: 18px;
  27     margin-bottom: 105px;
  28 }
  29
  30 footer {
  31     position: absolute;
  32     bottom: 0;
  33     width: 100%;
  34     height: 101px;
  35     background-color: #f5f5f5;
  36 }
  37
  38 footer > div {
  39     padding: 10px;
  40 }
  41
  42 footer p {
  43     margin: 0 0 5px;
  44     text-align: center;
  45     font-size: 16px;
  46 }
  47
  48 #table-of-contents {
  49     margin-top: 20px;
  50     margin-bottom: 20px;
  51 }
  52
  53 blockquote p {
  54     font-size: 18px;
  55 }
  56
  57 pre {
  58     font-size: 16px;
  59 }
  60
  61 .footpara {
  62     display: inline-block;
  63 }
  64
  65 figcaption {
  66   font-size: 16px;
  67   color: #666;
  68   font-style: italic;
  69   padding-bottom: 15px;
  70 }
  71
  72 /* from twbs docs */
  73
  74 .bs-docs-sidebar.affix {
  75     position: static;
  76 }
  77 @media (min-width: 768px) {
  78     .bs-docs-sidebar {
  79         padding-left: 20px;
  80     }
  81 }
  82
  83 /* All levels of nav */
  84 .bs-docs-sidebar .nav > li > a {
  85     display: block;
  86     padding: 4px 20px;
  87     font-size: 14px;
  88     font-weight: 500;
  89     color: #999;
  90 }
  91 .bs-docs-sidebar .nav > li > a:hover,
  92 .bs-docs-sidebar .nav > li > a:focus {
  93     padding-left: 19px;
  94     color: #A1283B;
  95     text-decoration: none;
  96     background-color: transparent;
  97     border-left: 1px solid #A1283B;
  98 }
  99 .bs-docs-sidebar .nav > .active > a,
 100 .bs-docs-sidebar .nav > .active:hover > a,
 101 .bs-docs-sidebar .nav > .active:focus > a {
 102     padding-left: 18px;
 103     font-weight: bold;
 104     color: #A1283B;
 105     background-color: transparent;
 106     border-left: 2px solid #A1283B;
 107 }
 108
 109 /* Nav: second level (shown on .active) */
 110 .bs-docs-sidebar .nav .nav {
 111     display: none; /* Hide by default, but at >768px, show it */
 112     padding-bottom: 10px;
 113 }
 114 .bs-docs-sidebar .nav .nav > li > a {
 115     padding-top: 1px;
 116     padding-bottom: 1px;
 117     padding-left: 30px;
 118     font-size: 12px;
 119     font-weight: normal;
 120 }
 121 .bs-docs-sidebar .nav .nav > li > a:hover,
 122 .bs-docs-sidebar .nav .nav > li > a:focus {
 123     padding-left: 29px;
 124 }
 125 .bs-docs-sidebar .nav .nav > .active > a,
 126 .bs-docs-sidebar .nav .nav > .active:hover > a,
 127 .bs-docs-sidebar .nav .nav > .active:focus > a {
 128     padding-left: 28px;
 129     font-weight: 500;
 130 }
 131
 132 /* Nav: third level (shown on .active) */
 133 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav {
 134     padding-bottom: 10px;
 135 }
 136 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > li > a {
 137     padding-top: 1px;
 138     padding-bottom: 1px;
 139     padding-left: 40px;
 140     font-size: 12px;
 141     font-weight: normal;
 142 }
 143 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > li > a:hover,
 144 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > li > a:focus {
 145     padding-left: 39px;
 146 }
 147 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > .active > a,
 148 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > .active:hover > a,
 149 .bs-docs-sidebar .nav .nav .nav > .active:focus > a {
 150     padding-left: 38px;
 151     font-weight: 500;
 152 }
 153
 154 /* Show and affix the side nav when space allows it */
 155 @media (min-width: 992px) {
 156     .bs-docs-sidebar .nav > .active > ul {
 157         display: block;
 158     }
 159     /* Widen the fixed sidebar */
 160     .bs-docs-sidebar.affix,
 161     .bs-docs-sidebar.affix-bottom {
 162         width: 213px;
 163     }
 164     .bs-docs-sidebar.affix {
 165         position: fixed; /* Undo the static from mobile first approach */
 166         top: 20px;
 167     }
 168     .bs-docs-sidebar.affix-bottom {
 169         position: absolute; /* Undo the static from mobile first approach */
 170     }
 171     .bs-docs-sidebar.affix .bs-docs-sidenav,.bs-docs-sidebar.affix-bottom .bs-docs-sidenav {
 172         margin-top: 0;
 173         margin-bottom: 0
 174     }
 175 }
 176 @media (min-width: 1200px) {
 177     /* Widen the fixed sidebar again */
 178     .bs-docs-sidebar.affix-bottom,
 179     .bs-docs-sidebar.affix {
 180         width: 263px;
 181     }
 182 }
 183 </style>
 184 <script type="text/javascript">
 185 $(function() {
 186     'use strict';
 187
 188     $('.bs-docs-sidebar li').first().addClass('active');
 189
 190     $(document.body).scrollspy({target: '.bs-docs-sidebar'});
 191
 192     $('.bs-docs-sidebar').affix();
 193 });
 194 </script>
 195 </head>
 196 <body>
 197 <div id="content" class="container">
 198 <div class="row"><div class="col-md-9"><h1 class="title">Sixth Data - Data storage and computing engine</h1>
 199
 200 <div id="outline-container-sec-1" class="outline-2">
 201 <h2 id="sec-1"><span class="section-number-2">1</span> General</h2>
 202 <div class="outline-text-2" id="text-1">
 203 <ul class="org-ul">
 204 <li>This program is free software: released under Creative Commons Zero
 205 (CC0) license
 206 </li>
 207
 208 <li>Program author:
 209 <ul class="org-ul">
 210 <li>Svjatoslav Agejenko
 211 </li>
 212 <li>Homepage: <a href="https://svjatoslav.eu">https://svjatoslav.eu</a>
 213 </li>
 214 <li>Email: <a href="mailto://svjatoslav@svjatoslav.eu">mailto://svjatoslav@svjatoslav.eu</a>
 215 </li>
 216 </ul>
 217 </li>
 218
 219 <li><a href="https://www.svjatoslav.eu/projects/">Other software projects hosted at svjatoslav.eu</a>
 220 </li>
 221 </ul>
 222 </div>
 223
 224 <div id="outline-container-sec-1-1" class="outline-3">
 225 <h3 id="sec-1-1"><span class="section-number-3">1.1</span> Source code</h3>
 226 <div class="outline-text-3" id="text-1-1">
 227 <ul class="org-ul">
 228 <li><a href="https://www2.svjatoslav.eu/gitweb/?p=sixth-data.git;a=snapshot;h=HEAD;sf=tgz">Download latest snapshot in TAR GZ format</a>
 229 </li>
 230
 231 <li><a href="https://www2.svjatoslav.eu/gitweb/?p=sixth-data.git;a=summary">Browse Git repository online</a>
 232 </li>
 233
 234 <li>Clone Git repository using command:
 235 <pre class="example">
 236 git clone https://www2.svjatoslav.eu/git/sixth-data.git
 237
 238 </pre>
 239 </li>
 240
 241 <li>See <a href="https://www3.svjatoslav.eu/projects/sixth-data/apidocs/">JavaDoc</a>.
 242 </li>
 243 </ul>
 244 </div>
 245 </div>
 246 </div>
 247
 248 <div id="outline-container-sec-2" class="outline-2">
 249 <h2 id="sec-2"><a id="ID-f6764282-a6f6-44e6-8716-b428074dd093" name="ID-f6764282-a6f6-44e6-8716-b428074dd093"></a><span class="section-number-2">2</span> Vision / goal</h2>
 250 <div class="outline-text-2" id="text-2">
 251 <p>
 252 Provide hackable, versioned, optimized, distributed, geometrical,
 253 arbitrary dimensional (<a href="#sec-4">hypercube based</a>) data storage and computation
 254 engine (<a href="#sec-3-1">as inspired by the brain</a>) for general purpose visual computing
 255 environment called <a href="http://www2.svjatoslav.eu/gitbrowse/sixth/doc/index.html">Sixth</a>.
 256 </p>
 257
 258 <p>
 259 Because <a href="http://www.paulgraham.com/rootsoflisp.html">Lisp is hackable self defined programmable programming
 260 language</a> it would be used to provide <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Imperative_programming">imperative programming</a> support.
 261 </p>
 262 </div>
 263 </div>
 264 <div id="outline-container-sec-3" class="outline-2">
 265 <h2 id="sec-3"><a id="ID-0fa6354b-18c9-4120-bbf5-c7239aebecab" name="ID-0fa6354b-18c9-4120-bbf5-c7239aebecab"></a><span class="section-number-2">3</span> Inspiration</h2>
 266 <div class="outline-text-2" id="text-3">
 267 <ul class="org-ul">
 268 <li>see also: <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/OLAP_cube">OLAP cube</a>.
 269 </li>
 270 </ul>
 271 </div>
 272 <div id="outline-container-sec-3-1" class="outline-3">
 273 <h3 id="sec-3-1"><a id="ID-d2375acc-af14-4f18-8ad0-7949501178c5" name="ID-d2375acc-af14-4f18-8ad0-7949501178c5"></a><span class="section-number-3">3.1</span> Brain</h3>
 274 <div class="outline-text-3" id="text-3-1">
 275 <ul class="org-ul">
 276 <li>Brain appears to be natural geometrical/parallel data storage and
 277 computational engine:
 278 <ul class="org-ul">
 279 <li><a href="https://www.quantamagazine.org/the-brain-maps-out-ideas-and-memories-like-spaces-20190114/">https://www.quantamagazine.org/the-brain-maps-out-ideas-and-memories-like-spaces-20190114/</a>
 280 </li>
 281 </ul>
 282 </li>
 283
 284 <li>Even more awesome is that brain appears to operate and is wired as
 285 arbitrary/variable dimensional structure:
 286 <a href="https://singularityhub.com/2017/06/21/is-there-a-multidimensional-mathematical-world-hidden-in-the-brains-computation/">https://singularityhub.com/2017/06/21/is-there-a-multidimensional-mathematical-world-hidden-in-the-brains-computation/</a>
 287 </li>
 288
 289 <li>On top of this, this multidimensional space that brain represents
 290 has dynamic/variable resolution/density:
 291 <ul class="org-ul">
 292 <li><a href="https://www.quantamagazine.org/goals-and-rewards-redraw-the-brains-map-of-the-world-20190328">https://www.quantamagazine.org/goals-and-rewards-redraw-the-brains-map-of-the-world-20190328</a>
 293 </li>
 294 </ul>
 295 </li>
 296
 297 <li>Such properties allow parallel <a href="#sec-5">Geometrical computation</a> and
 298 beautifully fits <a href="#sec-3-2">CM-1 Connection Machine</a> architecture (for extra
 299 hardware accelerated solution).
 300 </li>
 301 </ul>
 302 </div>
 303 </div>
 304
 305 <div id="outline-container-sec-3-2" class="outline-3">
 306 <h3 id="sec-3-2"><a id="ID-01aa65c1-3d44-44a8-9b90-58454bc6be80" name="ID-01aa65c1-3d44-44a8-9b90-58454bc6be80"></a><span class="section-number-3">3.2</span> CM-1 Connection Machine</h3>
 307 <div class="outline-text-3" id="text-3-2">
 308 <p>
 309 <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Connection_Machine">https://en.wikipedia.org/wiki/Connection_Machine</a>
 310 </p>
 311
 312 <p>
 313 Massively parallel (thousands of CPUs) connected via
 314 machine's internal 12-dimensional hypercube network allows to
 315 efficiently simulate arbitrary dimensional hypercube and network
 316 topology between computational units. So that when we are
 317 solving/simulating for example 5 dimensional problem, we can arrange
 318 computational units into virtual 5D network. See:
 319 <a href="http://www.mission-base.com/tamiko/theory/cm_txts/di-ch2.html">http://www.mission-base.com/tamiko/theory/cm_txts/di-ch2.html</a>
 320 </p>
 321
 322 <p>
 323 we can pre-distribute data across computation units and perform
 324 parallel <a href="#sec-5">geometrical computation</a>.
 325 </p>
 326 </div>
 327 </div>
 328 </div>
 329
 330 <div id="outline-container-sec-4" class="outline-2">
 331 <h2 id="sec-4"><a id="ID-96116550-a6a1-4700-bef7-865d0deee7ea" name="ID-96116550-a6a1-4700-bef7-865d0deee7ea"></a><span class="section-number-2">4</span> Reasons for hypercube as a so called first class citizen</h2>
 332 <div class="outline-text-2" id="text-4">
 333 <ul class="org-ul">
 334 <li>Hypercube is quite general purpose data structure that naturally
 335 encapsulates wide variety data and problems.
 336 </li>
 337
 338 <li>Nicely captures apparent <a href="#sec-3-1">properties of the brain</a>.
 339 </li>
 340
 341 <li>Naturally supports distributed and parallel <a href="#sec-5">geometrical data storage
 342 and computation.</a>
 343 </li>
 344
 345 <li>Dedicated hardware like <a href="#sec-3-2">CM-1</a> can be built around hypercube concept
 346 that results in data, computation process and hardware, all
 347 beautifully fitting together while complementing each other
 348 strengths.
 349 </li>
 350
 351 <li>Hypercube stored data (and computation process) has geometry by its
 352 nature and should fit nicely with "3D first" user interface ideology
 353 of the parent <a href="http://www2.svjatoslav.eu/gitbrowse/sixth/doc/index.html">Sixth</a> project.
 354 </li>
 355 </ul>
 356 </div>
 357 </div>
 358 <div id="outline-container-sec-5" class="outline-2">
 359 <h2 id="sec-5"><a id="ID-171fe375-c737-41e6-b429-a414f6abc5d8" name="ID-171fe375-c737-41e6-b429-a414f6abc5d8"></a><span class="section-number-2">5</span> Geometrical computation idea</h2>
 360 <div class="outline-text-2" id="text-5">
 361 </div>
 362 <div id="outline-container-sec-5-1" class="outline-3">
 363 <h3 id="sec-5-1"><a id="ID-5d287158-53ea-44a2-a754-dd862366066a" name="ID-5d287158-53ea-44a2-a754-dd862366066a"></a><span class="section-number-3">5.1</span> Distributed computation and data storage</h3>
 364 <div class="outline-text-3" id="text-5-1">
 365 <p>
 366 Lots of problems can be translated to geometry (use any shapes and as
 367 many dimensions as you need). Solution(s) to such problems could be
 368 then found via geometrical search/comparison/lookup results. As a
 369 bonus, such geometrical *data storage* AND *computation* can be
 370 naturally made in *parallel* and *distributed*.
 371 </p>
 372
 373 <p>
 374 Learning means building/updating/re-balancing the model (the hard
 375 part). Question answering is making (relatively simple) lookups
 376 (geometrical queries) against the model.
 377 </p>
 378 </div>
 379 </div>
 380 <div id="outline-container-sec-5-2" class="outline-3">
 381 <h3 id="sec-5-2"><a id="ID-a117c11e-97c1-4822-88b2-9fc10f96caec" name="ID-a117c11e-97c1-4822-88b2-9fc10f96caec"></a><span class="section-number-3">5.2</span> Mapping hypercube to object-oriented model and relational database</h3>
 382 <div class="outline-text-3" id="text-5-2">
 383 <p>
 384 Object oriented programming is inspired by the way human mind
 385 operates. It allows programmer to express ideas to computer in a more
 386 human-like terms.
 387 </p>
 388
 389 <p>
 390 It is actually also possible to map object model and relational
 391 database to geometrical hyperspace:
 392 </p>
 393
 394 <ul class="org-ul">
 395 <li>Object or database table row is a point in hypercube arbitrary
 396 dimensional space. Each object member variable or database table
 397 column can be mapped to its own dimension in hypercube. That is: if
 398 class declares 4 variables for an object, then corresponding object
 399 can be stored as a single point inside 4 dimensional
 400 hypercube. Variable values translate to point coordinates in that
 401 hypercube. That is: numbers and string can be translated to linear
 402 value that can be used as a coordinate along particular dimension.
 403 </li>
 404
 405 <li>Each object class or database table declares its own hypercube that
 406 contain instances (objects) of that class or rows of a table.
 407 </li>
 408 </ul>
 409 </div>
 410 </div>
 411
 412 <div id="outline-container-sec-5-3" class="outline-3">
 413 <h3 id="sec-5-3"><a id="ID-b6b15bd2-c78b-4c51-a343-72843a515c29" name="ID-b6b15bd2-c78b-4c51-a343-72843a515c29"></a><span class="section-number-3">5.3</span> Mapping entity relations in hypercube</h3>
 414 <div class="outline-text-3" id="text-5-3">
 415 <p>
 416 Consider we want to create database of:
 417 </p>
 418 <ul class="org-ul">
 419 <li>Books.
 420 </li>
 421 <li>Authors.
 422 </li>
 423 <li>Effort: Amount of time contributed by every author to every book
 424 that he/she wrote.
 425 </li>
 426 </ul>
 427
 428 <p>
 429 Information above can be represented as 3D cube where dimensions are:
 430 </p>
 431 <ul class="org-ul">
 432 <li>X: Book
 433 </li>
 434 <li>Y: Author
 435 </li>
 436 <li>Z: Effort
 437 </li>
 438 </ul>
 439
 440 <p>
 441 Points in that cube would nicely capture many to many relations
 442 between authors and the books.
 443 </p>
 444 </div>
 445 </div>
 446 </div>
 447 <div id="outline-container-sec-6" class="outline-2">
 448 <h2 id="sec-6"><span class="section-number-2">6</span> Current status</h2>
 449 <div class="outline-text-2" id="text-6">
 450 <ul class="org-ul">
 451 <li>More or less defined <a href="#sec-2">Vision / goal</a>.
 452 </li>
 453
 454 <li>Collected some <a href="#sec-3">inspiring</a> <a href="#sec-5">ideas</a>.
 455 </li>
 456
 457 <li>Implemented very simple persistent key-value map.
 458 <ul class="org-ul">
 459 <li>Long term goal is to use it as a backing storage engine and
 460 implement more advanced features on top of this via layered
 461 architecture.
 462 </li>
 463 </ul>
 464 </li>
 465 </ul>
 466 </div>
 467 </div>
 468
 469 <div id="outline-container-sec-7" class="outline-2">
 470 <h2 id="sec-7"><span class="section-number-2">7</span> See also</h2>
 471 <div class="outline-text-2" id="text-7">
 472 <p>
 473 Interesting or competing projects with good ideas:
 474 </p>
 475
 476 <ul class="org-ul">
 477 <li>Analyze and share complex multi-dimensional data at scale
 478 <a href="https://tiledb.com/">https://tiledb.com/</a>
 479 </li>
 480
 481 <li><a href="https://github.com/vygr/ChrysaLisp">ChrysaLisp</a>
 482 <ul class="org-ul">
 483 <li>Assembler/C-Script/Lisp 64 bit, MIMD, multi CPU, multi threaded,
 484 multi core, multi user Parallel OS. With GUI, Terminal, OO
 485 Assembler, Class libraries, C-Script compiler, Lisp interpreter,
 486 Debugger, and more&#x2026;
 487 </li>
 488 </ul>
 489 </li>
 490
 491 <li><a href="#sec-3-2">CM-1 Connection Machine</a>
 492 </li>
 493
 494 <li><a href="http://esug.org/data/ESUG2015/3%20wednesday/1100-1130%20SQL%20Queries%20on%20Smalltalk%20Objects/SQL%20Queries%20in%20Smalltalk%20(James%20Foster).pdf">Gemstone/S</a>
 495 <ul class="org-ul">
 496 <li>Completely distributed smalltalk based computing
 497 system.
 498 </li>
 499 </ul>
 500 </li>
 501
 502 <li>GRAKN.AI
 503 <ul class="org-ul">
 504 <li>database in the form of a knowledge graph that uses machine
 505 reasoning to simplify data processing challenges for AI
 506 applications. <a href="https://grakn.ai/">https://grakn.ai/</a>
 507 </li>
 508 </ul>
 509 </li>
 510
 511 <li><a href="http://phantomos.org/">http://phantomos.org/</a>
 512 <ul class="org-ul">
 513 <li>Programs run forever. System crash or reboot does not destroy
 514 state of running program.
 515 </li>
 516 </ul>
 517 </li>
 518
 519 <li><a href="http://wiki.squeak.org/squeak/2665">Magma</a>
 520 <ul class="org-ul">
 521 <li>Multi-user object database for Squeak
 522 </li>
 523 </ul>
 524 </li>
 525
 526 <li>Taichi: A Language for High-Performance Computation onSpatially
 527 Sparse Data Structures
 528 <ul class="org-ul">
 529 <li><a href="http://taichi.graphics/wp-content/uploads/2019/09/taichi_lang.pdf">http://taichi.graphics/wp-content/uploads/2019/09/taichi_lang.pdf</a>
 530 </li>
 531 </ul>
 532 </li>
 533
 534 <li><a href="http://www.uruk.org/emu/Taos.html">TAOS</a>
 535 <ul class="org-ul">
 536 <li>Completely distributed operating system/virtual machine:
 537 </li>
 538 </ul>
 539 </li>
 540 </ul>
 541 </div>
 542 </div>
 543 </div><div class="col-md-3"><nav id="table-of-contents">
 544 <div id="text-table-of-contents" class="bs-docs-sidebar">
 545 <ul class="nav">
 546 <li><a href="#sec-1">1. General</a>
 547 <ul class="nav">
 548 <li><a href="#sec-1-1">1.1. Source code</a></li>
 549 </ul>
 550 </li>
 551 <li><a href="#sec-2">2. Vision / goal</a></li>
 552 <li><a href="#sec-3">3. Inspiration</a>
 553 <ul class="nav">
 554 <li><a href="#sec-3-1">3.1. Brain</a></li>
 555 <li><a href="#sec-3-2">3.2. CM-1 Connection Machine</a></li>
 556 </ul>
 557 </li>
 558 <li><a href="#sec-4">4. Reasons for hypercube as a so called first class citizen</a></li>
 559 <li><a href="#sec-5">5. Geometrical computation idea</a>
 560 <ul class="nav">
 561 <li><a href="#sec-5-1">5.1. Distributed computation and data storage</a></li>
 562 <li><a href="#sec-5-2">5.2. Mapping hypercube to object-oriented model and relational database</a></li>
 563 <li><a href="#sec-5-3">5.3. Mapping entity relations in hypercube</a></li>
 564 </ul>
 565 </li>
 566 <li><a href="#sec-6">6. Current status</a></li>
 567 <li><a href="#sec-7">7. See also</a></li>
 568 </ul>
 569 </div>
 570 </nav>
 571 </div></div></div>
 572 <footer id="postamble" class="">
 573 <div><p class="author">Author: Svjatoslav Agejenko</p>
 574 <p class="date">Created: 2020-05-17 P 02:27</p>
 575 <p class="creator"><a href="http://www.gnu.org/software/emacs/">Emacs</a> 26.1 (<a href="http://orgmode.org">Org-mode</a> 9.1.9)</p>
 576 </div>
 577 </footer>
 578 </body>
 579 </html>