强偏序时态模式中混合依赖集的成员籍问题

有效的模式分解算法设计中应着重考虑和解决成员籍问题,时态类型间偏序关系在强偏序时态模式中的存在给解决成员籍问题带来了困难。为了有效解决强偏序时态模式中混合依赖集的成员籍问题,提出了给定时态类型上的偏序混合依赖基、强偏序模式混合依赖基、偏序时态函数依赖和偏序时态多值依赖的混合集闭包、强偏序模式混合闭包等概念,给出了求混合依赖集中属性的依赖基、属性集的闭包的算法,并在此基础上给出了强偏序模式混合依赖集成员籍问题的算法,证明了其正确性及可终止性,对该算法的时间复杂度进行了分析。应用实例表明相关理论和算法能解决强偏序混合依赖集中成员籍问题的判定问题,为解决强偏序时态模式规范化问题以及时态数据库设计提供了理论基础。     

偏序时态模式下规范覆盖问题*

目前有效的多时间粒度时态数据库设计方法多针对全序时态模式,当时态模式的时态类型集为偏序集时,由于涉及时态类型间的最大下界等操作而使其难以实现。针对偏序时态模式的规范覆盖问题进行研究,提出了偏序TFD（时态函数依赖）集有限闭包、偏序模式属性集有限闭包、偏序无冗余覆盖和偏序规范TFD集等概念,解决了偏序TFD成员籍问题;并给出了偏序TFD集的规范覆盖算法,对其正确性进行了证明,对算法的时间复杂度进行了分析。为偏序时态模式的综合范式分解问题研究奠定基础。     

偏序环境下时态数据库中的TBCNF分解问题研究*

针对偏序时态数据库进行研究,提出了非严格偏序时态类型集、偏序时态模块模式、偏序TFD集的模式投影、偏序时态模块投影和偏序时态BC范式等概念,并给出了避免时态类型间复杂操作的偏序时态BC范式的分解算法,对其正确性、可终止性进行了证明,并对算法的时间复杂度进行了分析。为偏序时态数据库的规范化设计奠定了基础。     

具有多时间粒度的强全序时态模式中多值依赖问题研究

在时态数据库中存在着与时态多值依赖相关的存储冗余、更新异常等问题.但由于时态多值依赖的复杂性,使得根据时态多值依赖所进行的范式分解并不能总保持无损联接,为此对强全序时态模式中时态多值依赖与无损分解的相关性进行了深入研究,给出了规则的时态多值依赖(RTMVD)和属性集的时间粒度等概念,并给出了RTMVD的一套有效的推理规则,针对强全序时态模式中时态多值依赖与无损分解的相关性给出了相关定理,解决了规则的时态多值依赖环境下时态模式在多粒度上的无损分解问题,为规则时态多值依赖环境下时态模式的进一步规范化奠定了基础.     

全序时态候选关键字问题初步研究

与时间相关的数据库应用需求的不断增长,使得时态数据库设计成为非常重要的问题.在数据库的设计中,要充分考虑对数据依赖的处理.数据依赖是数据库设计理论中的一个核心概念,通过它可以规范属性之间满足的固有的语义约束.为了更有效的研究时态数据库中各种依赖以及各属性之间的关系,以便将进一步规范化,本文提出了全序时态左部属性、全序时...     

时态强简单候选关键字算法研究*

对于时态数据库的设计来讲,一个重要的约束就是候选关键字约束。在实际应用系统设计中,根据应用环境要设计时态模式,并对模式进行规范化处理。无论需要满足哪种范式,都涉及候选关键字问题。目前已提出的时态初等候选关键字,时态简单候选关键字都有其相对应的范式TEKNF和TSNF。在此基础上,在强全序模块模式下提出了时态强简单候选关键字的概念,给出明确的定义。并且给出了强全序候选关键字算法以及求取强简单候选关键字集算法,对算法的可终止性,正确性进行了证明。并对算法的复杂度进行了分析。同时初步定义了相对应的时态强简单范式。     

具有多时间粒度的时态多值依赖及时态模式分解方法研究

一个好的数据库逻辑设计目标是消除数据冗余以及插入、删除和更新异常.对于时态数据库,通过具有多时间粒度的时态函数依赖约束对时态数据库进行规范化已有大量研究.基于时态函数依赖和多值依赖理论提出了多时间粒度约束的时态多值依赖(TMVD)等概念,并给出了时态多值依赖的推理规则,对其有效性、完备性进行了证明.由于包含有限个TMVD的TMVD集通常蕴含着无限个TMVD,给出了TMVD的有限推理规则,对其有效性、完备性进行了证明.最后,基于时态多值依赖集提出了时态第四范式,并给出了时态模式的T4NF的无损分解算法,对算法的可终止性、正确性进行了证明,并对时间复杂度进行了分析.     

基于时态数据库的极小子结构逻辑系统

逻辑是知识表达的重要方法,但由于时序性知识与时间属性知识交叉应用的复杂性,其对时态数据库支撑一直不尽如人意.目前时态数据运算体系不完备,时态关系演算缺乏系统和有力的逻辑与代数理论支持.为此,文中从子结构逻辑出发,针对时态数据库及其信息处理中关键的知识推理、时态操作与函数依赖等内容,构建了一个极小的(最小的)子结构逻辑系统TDLrmin,其恰好等价于传统的数据库函数依赖Armstrong规则.TDLmin系统能在逻辑语义模型中对时序性、时间属性进行表达,而在句法逻辑系统将时间剥离,从而既表达了时态知识,对时态操作进行处理,又降低了逻辑系统的复杂度,使得逻辑系统的时间复杂度为P-time (O(n2)).而该逻辑系统还可与传统的Allen方法进行对接,使得相关时态查询所需的时间代价为传统非时态查询的时间加上一个复杂度仅为O(n)的线性时间,从而使得系统具有更强的普适性和应用前景.     

偏序时态XML索引TempPartialIndex

时态数据管理是常规数据管理的深化和扩展,具有理论研究的意义与实践应用的价值.时态数据索引是时态数据管理的重要技术支撑,是其中的一个研究热点.首先,提出了一种时态数据结构,通过数据节点间的偏序关系,可将常规的二维时间区间的处理转化为基于偏序的时态等价类上的一维的处理,该数据结构可以快速有效地处理时态操作;其次,在该新型时态数据结构基础上研究了时态XML索引TempPartialIndex,其基本特征是将时态数据结构整合到非时态的XML索引中,即,将其整合到语义层之中,通过时态过滤和语义过滤掉大量节点之后,再进行结构连接;另外,着重讨论了基于TempPartialIndex“一次一集合”及其时态变量查询和增量式的动态更新机制.同时,仿真结果表明：TempPartialIndex能够有效地支持时态XML的各类查询及更新操作,技术上具有可行性和有效性.     

具有多时间粒度的时态数据库初等关键字、简单范式分解问题研究

一个好的数据库逻辑设计目标是消除数据冗余以及插入、删除和更新异常．对于时态数据库也是如此．提出了时态初等函数依赖、时态初等关键字、时态简单关键字等概念,在此基础上利用具有多时间粒度的时态函数依赖（TFD）约束对时态数据库进行了规范化研究,提出了规范程度高于时态三范式低于时态Boyce—Code范式的时态初等关键字范式（TEKNF）及时态简单范式（TSNF）,并研究了时态初等关键字范式和时态简单范式的分解问题,给出了相关分解算法,并对算法的可终止性、正确性进行了证明,对时间复杂度进行了分析．     

强全序时态模式中混合依赖集成员籍问题的研究

对于TFD和RTMVD混合依赖集约束的强全序时态模式来说,成员籍问题的解决对设计有效的模式分解算法必不可少.由于强全序时态模式中多时间粒度的使用,使其成员籍问题的解决变得更加复杂.为此定义了强全序时态模式下的属性集在给定时态类型上的混合闭包、属性集的混合闭包、属性集在给定时态类型上的混合依赖基、属性集的混合依赖基等概念,给出了求强全序时态模式下属性集的混合闭包、属性集的混合依赖基以及TFD和RTMVD混合依赖集成员籍问题的算法,并对算法的可终止性、正确性进行了证明,对时间复杂性进行了分析.     

全序时态模块模式的TO_TBCNF分解问题研究

时间粒度是所有时态数据所拥有的共同特点。在许多时态数据库应用中,都涉及多时间粒度约束,但是,具有多时间粒度的时态数据库的设计相当复杂,难以实现。而现实世界中的许多应用涉及到的时态类型集都能满足全序关系,由于具有全序时态类型集的全序时态模块模式有着良好的特性,文章提出了全序时态模块模式、时刻关系模式、全序时态模块投影和全序时态BC范式（TO_TBCNF）等概念,并给出了全序时态BC范式的分解算法,对其正确性、可终止性进行了证明,并对时间复杂度进行了分析。     

时空相点移动对象数据索引PM-Tree

随着移动定位技术和无线通讯技术发展,移动对象的应用领域越来越广阔.位置随时间而变化的移动对象产生的时空数据具有规模大、多维性、结构复杂和关系复杂等特点.由于移动对象的运动轨迹大多被限定在特定的交通网络中,因此基于路网的移动对象索引成为时空数据索引研究的一个重要应用分支.目前,针对移动对象历史数据的区域查询优化的研究重点是如何提高窗口查询的效率.这类索引通常以同一线路为单位来组织轨迹数据的存储.索引通常采用两层的R-tree索引结构,上层的2D R-tree用于索引在某个区域内的线路,下层的2D R-tree用于索引某个时间段内在这些区域的移动对象.这类索引在处理轨迹信息的时间维度的时候,仅仅是把时间维度等同于空间的维度来进行R树维度的扩展.由于R树算法不能有效地降低最小限定矩形的空间堆叠问题,尤其是在数据量较大、数据维数增加时表现得更为明显.所以,为了提高路网中移动对象时空信息的存储以及查询的效率,本文则将轨迹信息中的时间数据和空间数据整合起来,提出了一种移动对象数据索引PM-tree(Phase-point Moving Object Tree).首先运用映射函数把路网中移动对象运动轨迹的二维时空矩形投影成带参数的一维"时空相点",并讨论了时空相点之间的偏序关系,建立了基于相点偏序划分的相点序分枝结构,为索引的建立提供了理论支撑.接着论文以MON-tree索引为基础,以相点序分枝结构来改进其下层索引结构,提出了时空相点移动对象数据索引,该索引能完成运动轨迹时空的一体化查询,能避免类R-tree索引中最小限定矩形堆叠导致的效率低下的问题,有效地缩小搜索空间.最后论文实现了索引的增量式动态更新管理.通过实验的对比分析,表明PM-tree索引不但能有效提高储存空间的利用率,"一次一集合"的查询模式还提高了查询性能.     

全序时态模块模式的TO_TSNF分解问题研究

在许多时态数据库应用中，都存在着涉及多时间粒度的约束。但是，具有多时问粒度的时态数据库的设计相当复杂，甚至难以实现，而现实世界中的许多应用所涉及到的时态类型集都能满足全序关系。同时，具有全序时态类型集的全序时态模块模式有着良好的特性，因此本文提出了全序时态模块模式、时刻关系模式、全序时态模块投影、全序时态简单候选关键字、全序时态三范式（TO_T3NF）和全序时态简单范式（TO_TSNF）等概念，并给出了全序时态简单范式的分解算法，对其正确性进行了证明，并对时间复杂度进行了分析。     

全序时态模式中时态函数依赖的覆盖问题研究*

与传统的关系数据库中的函数依赖一样,时态数据库中全序时态模块模式下的时态函数依赖也存在着冗余问题,因而有效地消除冗余的时态函数依赖是全序时态函数依赖集化简的基础。在全序时态模式下提出全序无冗余覆盖、全序规范覆盖和全序最小覆盖等概念,同时给出了全序无冗余覆盖、全序规范覆盖集和全序最小覆盖集的算法及相关定理,并给出了其正确性证明,对其时间复杂度进行了分析。     

不完全信息环境下存在XML强多值依赖的XML文档规范化研究

不完全信息环境下XML文档中的数据存在多值依赖时.为了避免在没有约束条件下XML文档数据出现冗余及更新异常,引入XML强多值依赖的概念和理论对XML文档的规范化进行了系统研究.基于节点信息等价、节点信息相容的概念给出了XML强多值依赖的定义;基于层次化的XML强多值依赖,提出了不完全XML文档树满足XML强多值依赖范式的条件;给出了满足该条件的不完全XML文档树无数据冗余的判定定理;提出了不完全XML文档树的规范化算法,对其时间复杂性进行了分析.理论研究和实例分析表明:研究成果较好地解决了在不完全信息环境下XML文档中存在层次化的XML强多值依赖引起的数据冗余问题.