演繹數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-03 02:30:02 | 來(lái)源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-03 02:30:02 來(lái)源：信息時(shí)代

    演繹數(shù)據(jù)庫(kù)查詢 : 演繹數(shù)據(jù)庫(kù)中采用關(guān)系代數(shù)或傳遞閉包算法實(shí)現(xiàn)演繹推理的一種智能查詢算法,包括非遞歸查詢與遞歸查詢。非遞歸查詢(nonrecursive query)指可以直接用關(guān)系代數(shù)操作來(lái)表示和實(shí)現(xiàn)的查詢,其含義是: 如果定義查詢謂詞的規(guī)則集不含遞歸規(guī)則,則查詢謂詞對(duì)應(yīng)的關(guān)系可以用EDB關(guān)系的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式來(lái)表示,從而可以用關(guān)系代數(shù)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)該查詢。如果定義查詢謂詞的規(guī)則集中含有遞歸規(guī)則,則稱該查詢?yōu)檫f歸查詢(recursive query),除非引入諸如傳遞閉包操作等新的運(yùn)算,否則遞歸查詢不能用關(guān)系代數(shù)表示。
1. 查詢的表示形式
在演繹數(shù)據(jù)庫(kù)中,查詢用一組邏輯規(guī)則和一個(gè)形如p(…)的表達(dá)式表示,其中p為查詢謂詞,它的某些變?cè)赡苁潜患s束的,而另一些是變量。如果查詢謂詞p是EDB謂詞,其對(duì)應(yīng)的關(guān)系存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中,該查詢可以簡(jiǎn)單地用關(guān)系代數(shù)操作實(shí)現(xiàn)。如果查詢謂詞p是IDB謂詞,并且定義p的邏輯程序是遞歸的(即包含遞歸規(guī)則),則稱該查詢?yōu)檫f歸查詢,否則稱它為非遞歸查詢。例如,要查詢ancestor(‘張華’,Y)?求“張華”的祖先Y,其中查詢謂詞ancestor可由以下規(guī)則定義:
ancestor(X,Y):-parent(X,Y)。
ancestor(X,Y):-parent(X,Z),ancestor(Z,Y)。
其中parent是EDB謂詞,其對(duì)應(yīng)的關(guān)系為PARENT。由于謂詞ancestor是遞歸定義的,因此這是一個(gè)遞歸查詢,需要通過(guò)計(jì)算不動(dòng)點(diǎn)得到查詢的回答。而如要查詢grandfather(‘張華’,Y)?求“張華”的祖父Y,其中查詢謂詞grandfather由規(guī)則:grandfather(X,Y):-father(X,Z),father(Z,Y).來(lái)定義。其中father是EDB謂詞,其對(duì)應(yīng)關(guān)系為FATHER。該查詢是非遞歸查詢,因?yàn)槎x查詢謂詞grandfather的規(guī)則是非遞歸的。
2.關(guān)系代數(shù)的基本操作
關(guān)系代數(shù)只能表示非遞歸查詢。每個(gè)關(guān)系代數(shù)表達(dá)式表示的查詢都可以用非遞歸的邏輯程序表示。設(shè)關(guān)系代數(shù)表達(dá)式可以用并、差、笛卡兒積、投影和選擇五種基本操作表示。對(duì)于一個(gè)給定的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式E,可以使用如下方法將其用邏輯規(guī)則來(lái)表示:
(1) E=E₁∪E₂,其中E₁和E₂都是n元關(guān)系。設(shè)謂詞e、e₁和e₂對(duì)應(yīng)的關(guān)系分別為E、E₁和E₂,則表達(dá)式E有如下規(guī)則:
e(X₁,X₂,…,X_n):-e₁(X₁,X₂,…,X_n)。
e(X₁,X₂,…,X_n):-e₂(X₁,X₂,…,X_n)。
(2) E=E₁-E₂,其中E₁和E₂都是n元關(guān)系。設(shè)謂詞e、e₁和e₂對(duì)應(yīng)的關(guān)系分別為E、E₁和E₂,則表達(dá)式E有如下規(guī)則:e(X₁,X₂,…,X_n):-e₁(X₁,X₂,…,X_n),～e₂(X₁,X₂,…,X_n)。
(3) E=E₁×E₂,其中E₁是n元關(guān)系,而E₂是m元關(guān)系。設(shè)謂詞e、e₁和e₂對(duì)應(yīng)的關(guān)系分別為E、E₁和E₂,則表達(dá)式E有如下規(guī)則:e(X₁,X₂,…,X_n,X_n+1,X_n+2,…,X_n+m):-e₁(X₁,X₂,…,X_n),～e₂(X_n+1,X_n+2,…,X_n+m)。
(4) E=π_il,…,_ik(E₁₎,其中E₁是n元關(guān)系。設(shè)謂詞e和e₁對(duì)應(yīng)的關(guān)系分別為E和E₁,則表達(dá)式E有如下規(guī)則:e(X_i1,…,X_ik):-e₁(X₁,X₂,…,X_n)。
(5) E=σ_F(E₁₎,其中E₁是n元關(guān)系,F是一個(gè)簡(jiǎn)單選擇。如果F為＄iθ＄j(θ為算術(shù)比較運(yùn)算符),表示E的第i個(gè)分量與第j個(gè)分量進(jìn)行θ比較,則表達(dá)式E有如下規(guī)則:e(X₁,X₂,…,X_n):-e₁(X₁,X₂,…,X_n),X_iθX_j。
類似地,如果F為＄iθc或cθ＄j(c為常量),則表達(dá)式E有如下規(guī)則:e(X₁,X₂,…,X_n):-e₁(X₁,X₂,…,X_n),X_iθc.或e(X₁,X₂,…,X_n):-e₁(X₁,X₂,…,X_n),cθX_j。
如果E₁和E₂還包含關(guān)系運(yùn)算,可以使用以上方法對(duì)它們繼續(xù)處理。最終得到一組定義謂詞e的規(guī)則,謂詞e對(duì)應(yīng)的關(guān)系就是關(guān)系代數(shù)表達(dá)式E表示關(guān)系。