时态数据库的可视化方法与技术

1 引言时态数据库是将时间的概念结合到传统的数据库中。近十年来,人们对此所作的许多研究主要集中在把关系数据模型扩展为时态模型以及(或)把关系查询语言SQL和Quel扩展为时态的模式。除了强调关系模型之外,也有一些研究是将ER和其他的语义数据模型扩展到时态方面。时态数据模型的形式化和时态数据库的物理数据组织结构也受到了人们的关注。     

时态数据库基本框架的研究

1引言近二十年的时态数据库(TDB)的研究和发展,远没有给商业上带来什么巨大的影响,究其原因主要是,缺少一个共同接受的数据模型,缺少一个时态数据库的基本框架。由于在各种应用中对时间的语义     

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.     

具有不确定性的时态模型

1引言 许多时态逻辑考虑定性的确定时态信息。Allen~[1.2]推荐一种区l可代数,提出了3定性的确定时态关系。VanBek~[14],Ligozat~[10],Pape~[12],RitL~[13],Ladkin~[5][6]和eban[8]也研究了时间区间的     

时态数据库的沿革,特色与代表人物：—时态数据库二十年回顾之一

1 时态数据库产生的背景伴随着物理流的信息流包含着事件的时态信息(Temporal Information),其中有时刻信息(InstantInformation),时间区间信息(Interval Information)和相对时间信息(之前、之后、重叠)等等。传统的数据管理系统把时态数据作为用户定义时间字段进行存贮和管理,只反应了一个对象在某一个时刻的状态(快照),不联系其过去和未来。日益广泛的数据库应用要求了管理被处理事件的历史性信息,和系统中元事件的时态信息,例如查删改事务的时刻,时态信息数据反映了事物发生发展的过程,有助于(揭示事物发展的本质规律和这些数据有助于提高数据库系统的可靠性和效率。     

数据的时态性及其在非时态DBMS上的处理

基于数据的时态性和传统的DBMS的局限,结合现代学者对时态数据库的研究成果,提出在非时态DBMS中的处理时态数据的几个实用方法,希望能对具体的时态数据处理和时态数据库的研究带来帮助。     

实时数据库系统中时态一致性的维护

实时数据库系统(RTDBS)的一个重要问题是维护实时事务和时态数据时态一致性.讨论了实时数据库中事务和数据的时间特性,给出了事务的绝对时态一致性和相对时态一致性的定义;探讨了时态数据给实时事务调度策略带来的影响;提出了一种既保证事务的时态一致性,又减少更新事务执行数量的方法.     

不确定时态信息表示及时态运算的扩展

时态信息表示和查询是时态数据库的研究重点,但现有的时态数据库模型在处理不确定时态信息方面仍存在较大困难。而现实生活中很多时态信息都是不确定的,故提出了一种不确定时态信息的表示方法,并扩展时态运算使其支持不确定时态信息的处理和查询,从而扩展了时态数据库的适用范围。     

数据库时态处理中间件的设计和实现

根据时态数据库的原理，提出了通过中间件TDBASE和非时态数据库管理系统交互实现时态处理的设计思想，描述了TDBASE所支持的时态语法和TDBASE的实现过程。用户可以通过TDBASE所提供的接口，把具有时态语义的SQL转换成标准的SQL后交由非时态的数据库管理系统运行，从而实现了该数据库管理系统的时态处理功能和其管理下的时态数据库。     

时态数据完整性约束研究与实现

时态数据库的完整性是为了保证时态数据库中存储的时态数据的正确性。为了防止时态数据库中出现不符合时态模型语义的数据,需要研究时态数据库的时态完整性相关理论,为时态更新操作的正确执行提供理论支持。在时态关系数据模型的基础上,通过将传统的数据完整性约束机制扩展到时态数据库领域,给出了时态完整性约束的完整定义和在不同的情况下违反时态完整性约束的具体处理机制,为时态数据处理构件——TempDB实现时态数据完整性约束提供了理论基础和实现依据,这对时态数据库理论的进一步完善和相关的实现技术具有重要的参考价值。     

HBase的时态语义处理机制和时态查询语言

国家自然科学基金项目HBase(Historicl Data and Knowledge Base System)是一个处理历史性数据与知识的数据库系统,它拥有基本的时态查询操作。本文介绍了在关系数据模型基础上增加时态语义而得到的HBase数据结构,并讨论它的时态查询语言HBASE/T的主要技术,如:WHEN子句,时态函数、区间比较、时态查询等。     

基于BCDM的含有变量的双时态关系代数研究*

在BCDM(双时态概念数据模型)中,时间变元Now和UC的存在解决了时态记录的频繁更新问题;但是时态变元的存在又给数据库的操作带来某种不确定性甚至是错误,同时引起关系代数运算的歧义。基于BCDM,通过绑定时间变元,用时态映射的集合定义时态关系,由此建立了一种含有时间变元的双时态关系代数体系。该关系代数体系在双时态运算下是封闭的。     

时态数据库的成果,缺陷与未来：———时态数据库二十年回顾之二

文[1]介绍了时态数据库的沿革和二十年成果概貌。为了分析TDB二十年研究的得失,下面对几个有特色的TDB模型作一简略的考察。1 历史关系数据库模型历史关系数据库模型(HRDM)是James Clif-ford等学者于1987年提出的。作为时态数据库的先驱模型,HRDM提出了富有特色的元组生命周期概念。本质上,生命周期是时间区间。引入生命周期是为了解决文[1]中图2(带时间维的三维数据库图示,以下简称三维图)反映的保存快照的时间间隔选取问题。该图所示的三维数据库可以通过增加“任职期间”来解决。一个可能的结果如图1。     

TempDB:时态数据管理系统

为了适应时态数据库发展需求,针对目前时态数据库技术实现则相对滞后现状,设计和实现了时态数据处理原型系统TempDB. TempDB采用中间件的架构实现,使用具有代表性的时态查询语言--ATSQL2,将时态操作语言转换成与之语义等价的、标准的SQL语言,然后在后台DBMS上执行,实现了基本的时态数据管理功能. TempDB总结应用了相关理论知识,同时也为时态数据库系统的产品化积累了经验.     

关系代数操作符的时态扩展

时态数据库由时态数据结构、时态关系探作符和时态约束三部分构成。本文主要介绍在关系探作符的基础上进行时态扩展以构成时态关系探作符；并使用标准的SQL语句对时态关系探作符的语义进行了描述。它们包括时态并、时态交、时态减、时态投影、时态选取和时态除等几个时态关系操作。     

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.     

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.     

一种健全和有效的双时态索引技术

能为时态数据库设计出一种比现有的时态索引技术更健全且更有效的索引技术是当今时态数据库研究的主要问题,本文结合2R-tree索引、GR-tree索引和G4R-tree索引,提出了一种新的索引技术,称为G2R-tree索引。它能有效地处理所有类型的双时态数据,而且性能与4R-tree索引和GR-tree索引相当。     

模糊时态数据库关系代数演算规则分析

为了解决时态数据库对客观世界更符合实际抽象描述,能有效表示和处理复杂对象的模糊时态特性,从基本模糊时态数据模型入手,定义了一系列模糊时态关系操作元素,并论证了模糊时态区间关系代数的语法和语义,建立了一个能描述模糊时态信息的关系代数理论体系.避免了时态数据库不能提供表达模糊时态信息的环境设施,也增强了现有的时态数据库描述模糊事物特性的能力.