演绎数据库中语义查询的动态优化算法

演绎数据库的语义查询优化是利用数据库中的完整性约束，将用户提交的查询转换为与原查询等价且执行效率更高的查询规则。该文提出的动态语义优化算法在查询计算过程中动态约去存在的空展开式，使得查询时间开销的节省可用所除去的空展开式规模大小衡量，较适用于含有大量空展开式的演绎数据库。     

演绎数据库中语义查询的动态优化算法

演绎数据库的语义查询优化是利用数据库中的完整性约束，将用户提交的查询转换为与原查询等价且执行效率更高的查询规则。该文提出的动态语义优化算法在查询计算过程中动态约去存在的空展开式，使得查询时间开销的节省可用所除去的空展开式规模大小衡量，较适用于含有大量空展开式的演绎数据库。     

基于模型检查的XML树模式优化动作生成

针对XML数据查询的核心操作-树模式查询,提出基于XML Schema约束来优化树模式查询的方法。该方法提出了统一的优化规则描述语言ORS的语法与语义。ORS描述的优化规则中包括对树模式条件的描述、对XML Schema条件的描述以及在满足前两个条件下应该输出的动作。根据ORS语言描述的优化规则以及待处理的树模式,系统会自动输出该树模式的优化动作。该方法一方面简化了树模式优化的过程,另一方面把模型检查技术运用到XML树模式查询优化上,利用时态逻辑公式描述优化规则中的约束条件,利用模型检查的方法提取XML Schema的约束,对ORS语法和语义的严格定义确保了生成的优化动作的正确性。     

基于空值修复的数据库一致性查询方法*

完整性约束常用来定义数据库的数据语义,违反约束的数据库实例为不一致数据库,返回含有不一致结果的查询称为不一致查询。一致性查询目的在于不修改数据库实例而从不一致数据库获取满足约束的查询结果,已有方法因其支持的约束类型有限或计算复杂度高而影响其应用范围。提出了一种基于空值修复的数据库一致性查询方法,首先将原始完整性约束转换为与查询相关的统一约束,然后根据统一约束对原SQL查询进行查询重写,重写后的查询将不一致属性值当做空值来处理以获得满足完整性约束的结果。系统实现与实验证明,该方法在多种完整性约束类型与SQL     

XML结构完整性约束的研究

XML的结构完整性约束用来表示元素之间或路径之间的结构关系,它们在XML查询优化中有着举足轻重的作用。提出了基于元素的结构完整性约束和基于路径的结构完整性约束的概念,定义了排他性包含、必需性包含、路径蕴涵、路径互斥和路径同现的语法和语义,研究了它们的性质以及它们与DTD的关系,在此基础上,给出了将不能用DTD表达的结构完整性约束添加到DTD中的方法。     

一种自底向上的静态语义查询优化算法

演绎数据库语义查询优化是运用数据库中的语义知识，即完整性约束条件，将用户提交的一种查询转换为能有效执行，并与原查询等价的查询的一种优化方法．至今在这一领域已有了许多的算法，但大多是基于自顶向下的查询计算模式．而本文提出的静态语义查询优化算法及其改进算法是在优化“并”和“连接”操作的过程中进行自底向上的查询计算，因此相对自顶向下的计算方式更有效地提高了查询执行效率．     

XML的结构完整性约束推理

为了有效地优化XML路径表达式查询,给出了一个XML结构完整性约束体系,这个体系全面描述了XML文档中节点或路径之间的结构关系,包括必需性包含、排他性包含、路径蕴涵、路径互斥和路径同现.在此基础上研究了XML结构完整性约束的逻辑蕴涵和一致性问题.文章首先采用约束重写技术将各种约束改写为路径蕴涵约束;然后给出了一组路径蕴涵的推理规则;最后以路径蕴涵闭包为工具证明了推理规则的完备性并给出了XML结构完整性约束的一致性判断方法.     

基于逻辑规则的语义缓存查询处理优化技术

语义缓存在移动计算环境中有着非常广阔的应用前景．查询处理是语义缓存的一个关键问题，但是现有的查询处理算法在时空效率和裁剪结果的复杂度两个方面存在很大的局限性，这在一定程度上限制了语义缓存的实用性．为了克服这些缺陷，作者首先给出并证明了用于优化查询裁剪的逻辑规则；基于这些规则，给出了剩余查询的裁剪算法；最终给出了只需进行剩余查询裁剪的优化查询处理算法．算法分析从理论上证明了该优化机制的有效性，同时，仿真实验的性能比较也表明该优化方法在提高查询裁剪时空效率和降低剩余查询复杂度等方面都要明显优于没有优化的方法．     

非一致性关系数据管理研究综述

完整性约束有效地维护了数据的合法性和有效性,而越来越多的数据库应用依赖于多个独立的数据源,即使对于给定的约束,这些数据源分别是一致的,集成时就可能不一致.一致性查询应答(CQA)基于候选数据库语义,保持非一致性源数据不变,在查询时获取一致性信息.本文讨论了CQA的查询重写、概率方法、冲突图和逻辑编程等计算机制,并基于普通CQA语义进一步分析了聚集查询的范围语义;通过对CQA计算方法和聚集查询计算复杂性的比较,分析得到在实际中大部分查询是PTIME的;对于是单一函数依赖的一些聚集函数,CQA采用查询重写是PTIME的.此外总结了不同的应用领域下其他候选数据库语义,最后提出了需要进一步研究的问题.     

并行数据库查询优化技术的最新进展

传统的查询树及基于多重加权树的查询优化方法,研究得比较成熟,语义查询优化方法将一个查询变换成一个或数个语义等价的查询,基于Agent的并行数据库查询优化采用Multi-Agent技术自动查找与给定查询有关的完整性约束条件,使得多个关系间连接操作的效率得到很大地提高.并行数据库的查询优化领域的3个重要方向为基于机群系统的并行数据库查询优化研究,将MAS技术及专家系统引入本领域,将模拟退火算法及神经网络算法引入本领域.     

Processing negation and disjunction in logic programs through integrity constraints

Integrity constraints were initially defined to verify the correctness of the data that is stored in a database. They were used to restrict the modifications that can be applied to a database. However, there are many other applications in which integrity constraints can play an important role. For example, the semantic query optimization method developed by Chakravarthy, Grant, and Minker for definite deductive databases uses integrity constraints during query processing to prevent the exploration of search space that is bound to fail. In this paper, we generalize the semantic query optimization method to apply to negated atoms. The generalized method is referred to assemantic compilation. This exploration has led to two significant results. First, semantic compilation provides an alternative search space for negative query literals. The alternative search space can find answers in cases for which negation-as-finite-failure and constructive negation cannot. Second, we show how semantic compilation can be used to transform a disjunctive database with or without functions and denial constraints without negation into a new disjunctive database that complies with the integrity constraints.     

Identifying relevant constraints for semantic query optimization

Semantic query optimization is the process of utilizing information implied by integrity constraints to reformulate the query into one that generates the same set of answers in a more efficient way. The difficulties of identifying relevant integrity constraints for a given query have been well recognized as have the various solutions. However, most of the previous works consider the query consisting of join(s) of base relations and the integrity constraints on base relations only. We generalize these restrictions and propose a method of identifying relevant integrity constraints for queries involving any combinations of joins and unions of base and defined relations. Our method utilizes a query graph that can be constructed dynamically during the query processing time, and, as a consequence, does not rely on heavy preprocessing or normalization. The method is extended to include the use of heuristics for generating a subset of answers.     

数据库查询优化技术的历史、现状与未来

传统的查询树优化方法,即基于左线性树、右线性树、浓密树、操作森林的并行数据库查询优化方法,各有优劣,对其的研究比较深入、成熟;基于多重加权树的查询优化方法,研究了其并行查询计划模型、并行查询计划的复杂性模型和查询优化算法;语义查询优化方法将一个查询变换成一个或数个语义等价的查询,进而寻找并执行这些等价查询中具有较好实现策略的一个;基于Agent的并行数据库查询优化采用Multi-Agent技术自动查找与给定查询有关的完整性约束条件,使得多个关系间连接操作的效率得到很大的提高;基于遗传算法的并行优化算法,深入研究了基于机群并行数据库中关系存储的选择、多连接查询优化和查询处理等关键技术。     

Logic-based query optimization for object databases

We present a technique for transferring query optimization techniques, developed for relational databases, into object databases. We demonstrate this technique for ODMG database schemas defined in ODL and object queries expressed in OQL. The object schema is represented using a logical representation (Datalog). Semantic knowledge about the object data model, e.g., class hierarchy information, relationship between objects, etc., as well as semantic knowledge about a particular schema and application domain are expressed as integrity constraints. An OQL object query is represented as a logic query and query optimization is performed in the Datalog representation. We obtain equivalent (optimized) logic queries, and subsequently obtain equivalent (optimized) OQL queries for each equivalent logic query. We present one optimization technique for semantic query optimization (SQO) based on the residue technique of U. Charavarthy et al. (1990; 1986; 1988). We show that our technique generalizes previous research on SQO for object databases. We handle a large class of OQL queries, including queries with constructors and methods. We demonstrate how SQO can be used to eliminate queries which contain contradictions and simplify queries, e.g., by eliminating joins, or by reducing the access scope for evaluating a query to some specific subclass(es). We also demonstrate how the definition of a method or integrity constraints describing the method, can be used in optimizing a query with a method     

Formulating global integrity constraints during derivation of global schema

In a heterogeneous distributed database environment, each component database is characterized by its own logical schema and its own set of integrity constraints. The task of generating a global schema from a constituent local schemata has been addressed by many researchers. The complementary problem of using multiple sets of integrity constraints to create a new set of global integrity constraints is examined in this paper. These global integrity constraints facilitate both query optimization and update validation tasks.     

基于分布对象Web的主流数据库集成系统

面向新一代的分布式对象Web体系结构，将全局数据库技术，全局数据库事务管理技术，主流数据库对象化组件技术和先进的CORBA对象技术综合成一体，在支持异构分布式系统的CORBA机制，全局数据库模式，全局查询语言的定义，语法和语义分析，查询优化，主流数据库的对象化表示，事务的管理，并发控制，安全管理，全局事务的完整性处理，主流数据库的集成工具，多数据库系统的管理和维护策略等方面，针对实用化的目标开展研究并加以实现。     

DTD上的YFilter数据流查询优化算法

为了提高YFilter的查询处理效率,在已有的研究工作和YFilter的过滤技术上,定义了唯一父亲约束的完整性约束,并结合DTD的结构和约束信息优化XPath表达式,这种优化算法是在系统运行前进行的预处理,所以有效地降低了YFilter系统的查询时间和空间复杂度.实验结果表明,优化后查询表达式之间相同的前缀增加了,减少了有限自动机的状态数目,并且有效地加快了YFilter的查询速度.