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1、哈尔滨理工大学 硕士学位论文 主动数据库主动规则汇流性分析 姓名：蒋传来 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用技术 指导教师：郝忠孝 20040301 哈尔滨理工大学工学硕十论文 主动数据库主动规则的汇流性分析 摘 要 传统的数据库系统已经不能适应当今的现代应用。近年来，主动数据 库的研究发展非常迅速，而且被应用到许多领域，主动数据库己经成为了 数据库研究领域一个前沿的方向。 主动数据库应用中的一个很大的困难就是正确的规则应用开发，因为 预测一组主动规则处理的行为是非常困难的。 文章开始介绍了主动数据库的出现的背景、发展与现状、主要特征及 体系结构，比较了几种典型的主动规则系统，对主动数据库的
2、知识模型和 执行模型进行讨论。然后着重研究了主动规则的行为特征，在此基础上提 出了检查主动规则汇流性的方法和算法。 本文的研究工作如下: 为了给规则集的分析提供一个有效的工具，必须了解关于规则行为的 三种属性的信息，即规则的终止性、汇流性和可观察判定性。本文分别分 析了主动数据库主动规则的三种属性，并阐述了三种属性基本分析方法的 基础。 为了分析主动规则的汇流性，文中引入了基于执行图的执行模型。在 此模型的基础上，提出了基于执行图的汇流性分析方法，给出了路径汇流 和边汇流的定理，并提出了保证规则集汇流的条件。 本文提出了带有元规则的主动规则汇流性分析方法及算法:首先在主 动规则中引入了元规则部
3、件，用来定义主动规则的交互关系 ( 或影响) ，分 析了它的静态特性，在此基础上提出了检查汇流性的方法及算法并对其复 杂度进行了分析。 关键词主动数据库;E C A规则;知识模型;执行模型:汇流性分析 哈尔滨理工大学工学硕士论文 A n a l y s i s o n c o n fl u e n c e o f A c t i v e R u l e s I n Ac t i v e Da t a b a s e Ab s t r a c t T r a d i t i o n a l d a t a b a s e s y s t e m s h a v e n o t s a t i s
4、 f i e d c u r r e n t a p p l i c a t i o n . T h e r e s e a r c h o n a c t i v e d a t a b a s e s d e v e l o p e d s o r a p i d l y t h e s e y e a r s , a n d h a s b e e n a p p l i e d t o s o m a n y a r e a s . A c t i v e d a t a b a s e h a s b e c o m e a n a d v a n c e d i s s u e i
5、 n t h e d a t a b a s e a r e a . A s i g n i f i c a n t d r a w b a c k i n a c t i v e d a t a b a s e a p p l i c a t i o n l i e s i n t h e d e v e l o p m e n t o f c o r r e c t ru l e a p p li c a t i o n . I t i s v e ry d i ff i c u l t i n g e n e r a l t o p r e d i c t h o w a s e t o
6、 f a c t i v e d a t a b a s e rul e s w i l l b e h a v e . A t t h e b e g i n n i n g o f t h e p a p e r , w e i n t r o d u c e r e s e a r c h b a c k g r o u n d , d e v e l o p m e n t a n d c u r r e n t s i t u a t i o n , c h a r a c t e r i s t i c s a n d a r c h it e c t u r e o f a c
7、t i v e d a t a b a s e , c o m p a re a f e w t y p i c a l a c t i v e r u l e s y s t e m a n d d i s c u s s k n o w l e d g e m o d e l a n d e x e c u t i o n m o d e l o f a c t i v e d a t a b a s e . T h e n w e a n a l y z e t h e b e h a v i o r c h a r a c t e r i s t i c s o f a c t i v
8、 e ru l e a n d o n t h e b a s i s o f t h i s w e g i v e a n a l g o r i t h m t o c h e c k c o n fl u e n c e o f a c t i v e rul e s . T h e w o r k i n t h i s p a p e r i s a s f o l l o w s : T o p r o v i d e a e ffic i e n t t o o l f o r t h e r u l e a n a l y s i s , w e m u s t g e t
9、t h e i n f o r m a t i o n o f t h r e e p r o p e r ti e s o f ru l e b e h a v i o r s : t h e y a r e t e r m i n a t i o n , c o n fl u e n c e a n d o b s e r v a b l e d e t e r m i n i s m . I n t h i s p a p e r , w e a n a l y z e t h e s e p r o p e r t i e s a n d d i s c u s s t h e p r
10、 im a r y m e t h o d s t o a n a l y z e t h e s e p r o p e r t i e s . F o r t h e s a k e o f t h e a n a l y s i s o f c o n fl u e n c e o f a c t iv e r u l e s , w e i n t r o d u c e t h e m o d e l b as e d o n e x e c u t i o n g r a p h . O n t h e b a s e o f t h i s m o d e l , w e g i
11、 v e t h e m e t h o d b as e d o n e x e c u t i o n g r a p h t h a t i s u s e d t o a n a l y z e t h e c o n fl u e n c e a n d t h e c o n d i t i o n t h a t g u a r a n t e e s t h a t t h e s e t o f ru l e s i s c o n fl u e n t . W e g i v e a a l g o r i t h m t h a t c h e c k s t h e c
12、 o n fl u e n c e o f a c t i v e ru l e s w i t h m e t a - ru l e s . F i r s t , w e i n t r o d u c e m e t a - r il e s t h a t a r e u s e d t o s p e c i f y a c t i v e ru l e i n t e r a c t i o n s i n t o a c t i v e r u l e s . T h e n w e a n a l y z e t h e s t a t i c c h a r a c t e
13、r i s t i c s a n d o n t h e b a s i s o f a n a l y s i s g i v e t h e a l g o r i t h m t h a t c h e c k s t h e c o n fl u e n c e a n d 哈尔滨理工大学工学硕十论文 a n a ly z e i t s c o m p l e x i t y . K e y w o r d s a c t i v e d a t a b a s e ; E C A r u l e ; k n o w l e d g e m o d e l ; e x e c u
14、t io n m o d e l ; c o n fl u e n c e a n a l y s i s m 哈尔滨理工大学工学硕士论文 第 1 章 绪论 1 . 1研究背景 数据库技术是随着计算机应用的发展而产生发展的。从6 0 年代，计 算机的主要应用领域从科学计算转为数据处理， 数据库技术应运而生， 并 随之成为数据处理的特征技术， 称为数据库计算产生发展的第一阶段。 第 一代数据库的代表包括1 9 6 9 年工 B M 公司研制的层次数据库模型I M S 系统， 以 及美国C O D A S Y L 属下的数据库任务组D B T G 提出的网状数据库模型。 数 据库技术第二阶段的飞跃
15、开始于1 9 7 0 年，当时E . F . C o d d 提出了数据库 的关系模型， 开创了数据库关系方法和关系数据理论的研究， 从而使数据 库的 应用得到迅速的推广。早期的关系数据库以 I B M 的 S y s t e m R和 B e r k e l e y大学研制的I n g r e s 为典型代表。 第三阶段是8 0 年代初期以 来， 人们把数据库技术与网络、 人工智能、 多媒体、 软件工程等等计算机领域 中的其他学科紧密结合， 丰富和发展数据库系统的概念、 功能和计算， 形 成一种新的发展方向。 第三代数据库通常应该支持数据库管理、 对象管理 和知识管理， 保持或继承第二代数据
16、库系统的技术， 而且必须对其他系统 开放n 1 至今，在信息管理系统 ( MI S ) 或决策支持系统 ( D S S )中，传统数 据库在数据的存储与检索等方面己为各种用户提供了良 好的数据支持。 当 人们需要获得、 改变、 加入数据库中的某些满足一定条件的数据时， 用户 可以通过相应的命令或操作来实现其目的。 但是各种传统数据库的所有这 些功能都只能根据用户的命令被动的服务。 它不会根据数据库的内部状态 等情况主动做些什么。 可是， 数据库应用软件的各种主动性功能客观上是 很需要的。目 前， 一方面数据库及其管理系统己在各种应用中起着越来越 重要的作用， 另一方面， 在各种应用中仍有许多主动性需求不能得到满足。 以 下列举一些对数据库提出的各种主动性需求12 1 1 . 实时监控 现在的实时监控功能都是在各种应用程序中编制专门的监控进程来 实现的，费时间， 效率低。 这些监控包括对状态、 性能、安全以及故障等 等的监控。 2 . 灵活方便的实时处理能力 一旦收到外部送来的信息， 马上对其进行实时处理， 接着又回到执行 哈尔滨理_ f 大学工学硕士论文 应用程序。 3 . 适应多部
