数据库逻辑设计中消除规范化处理问题

关系数据库设计要求规范化处理的过程以消除数据冗余和更新异常问题. 范式化理论的算法与数据依赖有着直接的联系, 数据依赖中最重要的是函数依赖, 识别该依赖既耗时又复杂. 讨论如何在采用ER模型的数据库逻辑设计步骤中消除规范化处理过程, 在概念结构设计过程中遵循一组规则将产生满足3NF范式的初始关系模式集, 以节省数据库设计者在导出初始关系模式集后的规范化处理步骤.     

XML模式中隐式冗余不存在的充要条件

XML数据库模式规范化设计是产生一组相关联的、能表示数据间依赖关系、而且消除了冗余的XML模式或DTD,以更好地进行信息检索.XML数据库模式中某些数据依赖的存在是冗余存在的原因,因此在XML数据库模式中数据依赖与冗余的关联是其规范化设计研究的关键问题,但对这一问题目前还没有专门的研究.XML数据库模式的数据依赖包括属性间数据依赖和元素间的数据依赖,给出综合了属性间和元素间数据依赖的XML数据库模式数据依赖的定义,分析与之关联的隐式冗余,并论证XML模式中隐式冗余不存在当且仅当该XML模式是规范的,为XML数据库模式规范化设计更深一层的研究奠定理论基础.     

XML模式中隐式冗余不存在的充分条件

XML数据库模式规范化设计是产生一组相关联的、能很好地表示数据间依赖关系、而且消除了冗余的XML模式或DTD,以更好地进行信息检索.XML数据库模式中某些数据依赖是冗余存在的原因.因此在XML数据库模式中数据依赖与冗余的性质以及关联是其规范化设计要解决的关键问题.XML数据库模式的数据依赖包括属性间数据依赖和元素间的数据依赖.在以往的工作中,已经给出XML数据库模式中元素间的数据依赖及其所关联的显式冗余的有关性质,并基于此实现和验证相应的XML数据库模式规范化设计算法.分析XML数据库模式中属性间的数据依赖、元素间的数据依赖及其关联,定义XML数据库模式数据依赖及其相关联的隐式冗余,并论证XML数据库模式中隐式冗余不存在的充分条件.     

XML数据库模式中的数据依赖、结构冗余和不规则

XML数据库模式规范化设计是产生一组相关联的、能表示数据间依赖关系、而且消除了冗余的XML模式或DTD,其目的是为了互联网上的信息检索能够避免异常. XML数据库模式中某些数据依赖的存在是冗余存在的原因,因此在XML数据库模式中数据依赖与冗余的关联是其规范化设计研究的关键问题. XML数据库模式的数据依赖包括属性间数据依赖和元素间的数据依赖,与之关联的结构冗余和不规则是指在XML模式的结构上存在冗余和不规则的情况.给出综合了属性间和元素间数据依赖的XML数据库模式数据依赖的定义,分析与之关联的结构冗余以及不规则的情况,基于此定义消除结构冗余和不规则的规范的XML模式森林作为范式,给出并验证其规范化设计算法.     

基于函数依赖的XML冗余检测算法

XML保持语义下的冗余检测问题对于防止XML文档的更新异常和减少XML冗余信息的存储具有很大意义,是XML规范化理论的关键问题之一。对XML schema、树元组、XML键、XML范式等进行研究,定义基于schema的XML函数依赖形式化模型,并基于该定义模型设计一种新的XAP算法,可有效发现XML文档中的函数依赖和冗余,并对算法的复杂性进行分析。     

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.     

基于路径函数依赖和键约束的复杂对象嵌套结构规范化

为了消除面向对象模型中复杂对象结构中的冗余，避免更新异常，基于路径函数依赖和键约束的概念，分析了嵌套结构中导致冗余和更新异常的原因并给出了3个不同级别的范式和一个规范化算法。而且，对算法的终止性、正确性及时间复杂性进行了证明和分析。     

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．     

具有全序时态类型集时态函数依赖集的研究

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,可以通过具有多时间粒度的时态函数依赖(TFDs)约束对时态数模式进行规范化.但是由于时间维的引入和多时间粒度的使用而给数据库设计带来巨大的复杂性.一般来说,系统所能处理的和相当多的应用所涉及到的时态类型集满足全序关系,并且具有全序时态类型集的TFD集的推导规则与传统函数依赖(FDs)的Armstrong公理有着紧密的联系.通过分析TFDs与FDs之间存在的联系,利用传统FD集的相应算法,提出了成员籍、有限属性闭包等TFD集的一些重要算法.这些算法是时态数据库进一步规范化的基础.     

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.     

消除XML键数据冗余的相关规则

XML数据已经成为Internet上的主流数据,但目前大部分XML规范化理论局限在层次的冗余上,从数据库的角度出发,以XML键为中心结合函数依赖FD和多值依赖MVD描述XML数据间的约束;基于主键、副键分析不同情况下的数据冗余,给出相应的规范化规则,得到消除数据冗余的XML模式。     

存在XML强多值依赖的XML Schema规范化研究

为了解决不完全信息环境下XML模式设计中XML文档的数据冗余和操作异常,研究了不完全信息环境下存在XML强多值依赖的XML Schema规范化问题;提出了XML Schema、符合XML Schema的不完全XML文档树等概念;基于子树信息等价和子树信息相容的概念给出了XML强多值依赖的定义;提出了弱键路径和XML强多值依赖弱范式的定义;通过实例分析了在XML Schema中XML强多值依赖引起数据冗余的原因,提出了转换规则,给出了规范化算法。研究成果可较好地处理XML文档中出现大量不完全信息时的数据冗余问题,实现不完全信息环境下更好的XML Schema设计。     

不完全信息环境下XML Schema规范化研究

为了解决不完全信息环境下XML模式设计中XML文档的数据冗余和操作异常,研究了不完全信息环境下XML Schema的规范化问题,提出了XML Schema和符合XML Schema的不完全XML文档树等概念;基于节点等价、节点相容、节点信息等价和节点信息相容等概念提出了XML强函数依赖的定义,给出了相应的推理规则;给出了求路径集强闭包和成员籍问题的算法,并对算法的正确性进行了证明,对其时间复杂度进行了分析。提出了不完全信息环境下XML范式和相应的规范化算法。研究成果较好地解决了数据冗余问题,避免了更新异常现象,更好地实现了XML Schema设计     

不确定关系的数据依赖问题研究

数据依赖是属性间取值相互约束条件的形式化表示,函数依赖是一种对数据库模式设计及查询具有重要影响的数据依赖。对于不确定关系,由于一条元组中属性取值存在多种可能,属性间取值相互约束的情况要比一般关系中的复杂。为进一步研究不确定关系中数据间的联系,给出了不确定关系模式的形式化定义,提出了3类不确定函数依赖,并证明了其推导规则。此3类不确定函数依赖可以检查不确定关系的可能世界中是否存在违反规范化设计要求的风险,从而避免数据冗余,更新异常操作。     

XML DTD规范化处理应用研究

从消除XML DTD文档内数据冗余的角度出发研究了文档的规范化问题，首先引入XML DTD上路径和函数依赖的定义，并提出定义XML上的数据冗余；其次基于函数依赖，提出了规范化的DTD概念和XML DTD规范化处理规则；最后给出了一个将XML DTD转化为规范化的处理算法。     

XML函数依赖研究

为了消除数据冗余,基于关系数据模型的函数依赖理论已经被广泛接受并应用于关系数据库的设计中。XML数据库中同样存在数据冗余。为了设计没有冗余的XML数据库,需要用一种简洁、易于理解的方法来定义XML数据问依赖关系。在无序的结点标记树数据模型上定义了XML子树间的函数依赖,并且给出了一套公理系统用来推导函数依赖,以解决函数依赖的蕴涵问题,最后证明了该公理系统是合理的。     

存在多值依赖的XML DTD规范化研究

XML DTD文档中可能包含由非函数依赖引起的数据冗余和操作异常，首先从消除DTD文档内数据冗余的角度出发研究了文档的规范化的问题，讨论了在DTD文档中存在多值依赖的情况下，如何规范XML文档，提出了以DTD为模式的XML文档的多值依赖的概念。然后基于多值依赖的概念，提出了XML文档的一种多值依赖范式MXNF。最后在此基础上提出了把一个XML文档的DTD无损联接地分解成为符合MXNF的规范化算法，来规范存在多值依赖的XML DTD文档，并给出了该算法的分析说明。     

存在多值依赖(MVD)的XML文档的规范化

讨论了在XML文档中存在多值依赖的情况下，如何规范XML文档，从而使XML文档有更小的冗余，以及更新、删除、插入异常。并在此基础上提出了一个规范化算法，来规范存在多值依赖的XML文档。并给出了算法的说明。     

消除结构冗余的XML数据库模式规范化设计

XML数据库模式规范化设计是给出一个能很好地表示数据间依赖关系并消除了冗余的XML模式或DTD的集合．目前这一领域的研究并没有对XML数据库模式中的数据依赖和冗余进行专门的分析．引人标识符分别表示XML模式中的元素和属性，分析XML数据库模式的结构冗余：局部冗余、传递冗余和不规则；并在此基础上，定义XML数据库模式第3范式(3NF)，给出并验证其规范化设计算法．     

基于路径表达式的XML第四范式及无冗余性判定

随着XML应用越来越广泛,为避免冗余,XML模式设计也变成了越来越受关注的问题,因此XML规范化理论是一个重要的研究领域.类似于关系数据库,本文从数据库角度出发,以消除数据冗余为目的,研究DTD中以路径表达式为基础的基本定义;因函数依赖和多值依赖是数据语义的重要组成部分,将其引入到XML领域中,形式化定义了XML的函数依赖和多值依赖;基于XML树、函数依赖和多值依赖概念,给出了键、冗余的描述,进而在XML函数依赖和多值依赖并存情况下,提出了满足XML第四范式的条件;给出了满足XML第四范式条件的XML文档树无冗余的判定定理,并通过具体实例及实验证明了XML第四范式的有效性.