Đang tải... (xem toàn văn)
Chuong 1 - Intro Enhanced Data Models tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các...
Chương Enhanced Data Models TS Nguyễn Đình Thuân Outline Active database & triggers Temporal databases Spatial and Multimedia databases Deductive databases CSDL tích cực (Active database) 1.1 Khái niệm, đặc điểm − CSDL bị động (Passive database): Mọi hành động liệu kết thực với chương trình ứng dụng − CSDL tích cực/chủ động: Thực hành động xảy tự động trả lời để giám sát kiện, bao gồm cập nhật CSDL, điểm giờ, kiện bên CSDL − Cơ sở liệu tích cực CSDL chứa qui tắc tích cực (hoặc qui tắc gây nên), chủ yếu qui tắc dạng ECA (Event-Condition-Action rules) CSDL tích cực (Active database) 1.2 Các qui tắc ECA (Event-Condition-Action rules) • Qui tắc kiện: kiện áp dụng cho cập nhật liệu, gắn với CSDL Chúng kiện thời gian kiểu kiện mở rộng khác • Qui tắc điều kiện: Điều kiện lựa chọn Nếu khơng có điều kiện xác định hành động thực kiện xảy Nếu điều kiện xác định hành động xảy kiện • Qui tắc hành động chiếm giữ: hành động thường câu truy vấn (SQL), thực CSDL chương trình mở rộng thực cách tự động CSDL tích cực (Active database) 1.2 Các qui tắc ECA (Event-Condition-Action rules) • CSDL tích cực nâng cao: nâng cao chức CSDL truyền thống với đầy đủ quy tắc - khả xử lý • CSDL tích cực cung cấp máy có khả hoạt động tương tự ứng dụng hệ thống CSDL như: + Tích hợp ràng buộc + Khung nhìn + Thống kê kết + Giám sát thơng báo,… CSDL tích cực (Active database) 1.3 Các vấn đề cần xem xét thiết kế cài đặt CSDL tích cực: • Ngun tắc 1: Hoạt động, ngừng hoạt động nhóm qui tắc: Một hệ thống CSDL tích cực cho phép người sử dụng hoạt động, ngừng hoạt động hủy quy tắc tên quy tắc • Nguyên tắc 2: Hành động gây xảy trước, sau đồng thời với lúc bắt đầu kiện • Nguyên tắc 3: Hành động xảy suy xét thực rời rạc phần thực tương tự gây qui tắc CSDL tích cực (Active database) 1.3 Các vấn đề cần xem xét thiết kế cài đặt CSDL tích cực: Có khả qui tắc suy xét Suy xét trực tiếp: Điều kiện ước lượng phần thực tương tự bắt đầu kiện, ước lượng trực tiếp Có lựa chọn: + Ước lượng điều kiện trước kiện bắt đầu + Ước lượng điều kiện sau kiện bắt đầu + Ước lượng điều kiện thay việc thực kiện bắt đầu Trì hỗn suy xét: Điều kiện ước lượng vào cuối thực bao gồm kiện bắt đầu Suy xét tách rời: Điều kiện ước lượng thực rời rạc, tái tạo từ lúc bắt đầu thực CSDL tích cực (Active database) 1.3 Các vấn đề cần xem xét thiết kế cài đặt CSDL tích cực: Khả ứng dụng sở liệu tích cực: + Thơng báo điều kiện chắn xảy ra: Ví dụ: CSDL tích cực sử dụng để giám sát nhiệt độ ngành công nghiệp luyện kim + Làm tăng dự tích hợp ràng buộc + Tự động bảo vệ liệu nhận + Bảo vệ quán khung nhìn + Bảo vệ quán CSDL tích cực (Active database) 1.4 Qui tắc active mức row-level statement-level • Qui tắc active mức row-level: Ở dòng (Row) thực phân chia (tube) • Qui tắc active mức statement-level Thực bên dòng CSDL thời gian (Temporal databases) 2.1 Định nghĩa, đặc điểm a) Định nghĩa: CSDL thời gian CSDL xây dựng dựa khía cạnh thời gian: có mơ hình liệu thời gian ngơn ngữ truy vấn thời gian Ví dụ: • CSDL chăm sóc sức khỏe: bệnh án, lịch sử bệnh • Bảo hiểm: bh xe, liên quan đến đền bù, sửa chữa • Hệ thống đặt vé, giữ chỗ, phịng, khách sạn • CSDL khoa học, kỹ thuật nghiên cứu 10 5.2 Chứng minh mệnh đề Chứng minh tính đắn phép suy diễn (a b) Thao tác biến đối hình thức: khó người cài đặt máy tính Lập bảng chân trị: độ phức tạp O(2n) Hai phương pháp chứng minh mệnh đề có độ phức tạp O(n): ▪ Thuật giải Vương Hạo ▪ Thuật giải Robinson 36 Thuật giải Vương Hạo B1: Phát biểu lại giả thiết kết luận theo dạng chuẩn: GT1, GT2, , GTn KL1, KL2, , KLm B2: Chuyển vế GTi KLi có dạng phủ định B3: Nếu GTi có phép thay phép dấu "," Nếu KLi có phép thay phép dấu ",“ B4: Nếu GTi có phép tách thành hai dịng Nếu KLi có phép tách thành hai dịng B5: Một dòng chứng minh tồn chung mệnh đề hai phía B6: a) Nếu dịng khơng cịn phép hai vế vế khơng có chung mệnh đề dịng khơng chứng minh b) Một vấn đề chứng minh tất dòng dẫn xuất từ dạng chuẩn ban đầu chứng minh 37 Thuật giải Robinson Hoạt động dựa trên: + Phương pháp chứng minh phản chứng + Phép hợp giải Robinson ─ Phương pháp chứng minh phản chứng: ▪ Chứng minh (a b) ▪ Phản chứng: giả sử b sai, suy b ─ Phép hợp giải Robinson: i) p (p q) q ii) (p q) (p r) q r Bài toán chứng minh a b 38 Thuật giải Robinson (tt) B1: Phát biểu lại giả thiết kết luận dạng chuẩn: GT1, GT2, , GTn KL1, KL2, , KLm B2: Nếu GTi có phép thay dấu "," Nếu KLi có phép thay dấu ",“ B3: Biến đổi dòng chuẩn B1 thành danh sách mệnh đề: {GT1, GT2, , GTn , KL1, KL2, , KLm} B4: Nếu danh sách mệnh đề có mệnh đề đối ngẫu tốn chứng minh Ngược lại chuyển sang B5 B6: Áp dụng phép hợp giải: i) p (p q) q ii) (p q) (p r) q r B7: Nếu không xây dựng thêm mệnh đề danh sách mệnh đề khơng có mệnh đề đối ngẫu vấn đề khơng chứng minh Ví dụ : Chứng minh ( p q) ( q r) ( r s) ( u s) p u 39 5.3 Logic vị từ Khái niệm: Vị từ lượng từ ( - với mọi, - tồn tại) tăng cường tính cấu trúc mệnh đề Mệnh đề biểu diễn dạng : Vị từ (, , …, ) (Vị từ: mối liên hệ đối tượng tri thức.) 40 5.3 Logic vị từ Định nghĩa: - Mệnh đề phát biểu sai - Vị từ bậc n : phát biểu chứa n biến xi (i=1, ,n) xi nhận giá trị cụ thể trở thành mệnh đề - Lượng từ đặt trước vị từ làm giảm bậc đơn vị Ví dụ: (x+y>2) : vị từ bậc (x) (x+y>2) : vị từ bậc (x) (y) (x+y>2) : mệnh đề 41 5.3 Logic vị từ Giải vấn đề logic vị từ Sử dụng phép thay phép hợp giải Robinson Ví dụ: Cho vị từ P(x,y) mệnh đề sau: P(x,y) P(y,z) P(x,z) P(a,b) P(b,c) P(c,d) P(a,d) 42 Giải vấn đề logic vị từ (tt) Quá trình hợp giải: P(a,z) P(b,z) x=a, y=b P(a,c) z=c P(b,d) z=d P(x,b) P(x,a) y=a, z=b 10 P(b,z) P(c,z) x=b, y=c 11 P(b,d) z=d 12 Mâu thuẫn hợp giải hợp giải hợp giải hợp giải hợp giải hợp giải 10 hợp giải 11 43 Giải vấn đề logic vị từ (tt) Bài tốn 1: Giải tốn tìm đường Định nghĩa vị từ: P(x,y) : có đường trực tiếp (road) từ x đến y Q(x,y) : có đường (route) từ x đến y Các mệnh đề: (x)(y) (P(x,y)) (x) (y) (P(x,y) Q(x,y)) (x) (z) (y) (Q(x,y) P(y,z) Q(x,z)) 44 Bài tốn 1: Giải tốn tìm đường (tt) Ví dụ: Cho đồ thị, tìm đường từ N đến L 12 13 14 P(N,C) P(C,D) P(T,C) P(N,T) P(D,U) P(N,D) P(D,H) P(T,G) 10 P(H,L) P(T,L) 11 P(D,L) P(x,y) Q(x,y)) Q(x,f(x,y)) P(f(x,y),y) Q(x,y)) Q(N,L) 45 Bài toán 1: Giải tốn tìm đường (tt) Ví dụ: Cho đồ thị, tìm đường từ N đến L (tt) Quá trình hợp giải: 15 16 17 18 Q(N,C) x=N, y=C Q(N,D) x=N, f(x,y)=C, y=D Q(N,L) x=N, f(x,y)=D, y=L Có điều phải chứng minh hợp giải 12 hợp giải 2,13 15 hợp giải 11,13 16 hợp giải 14 17 46 Giải vấn đề logic vị từ (tt) Bài toán 2: Bài tốn khỉ nải chuối • Trong phịng có khỉ, ghế nải chuối Nải chuối treo trần nhà Con khỉ di chuyển quanh phịng, đặt ghế nơi leo lên ghế Nó lấy nải chuối ghế đặt trực tiếp nải chuối • Làm khỉ lấy nải chuối 47 Bài toán 2: Bài toán khỉ nải chuối (tt) Các mệnh đề giúp giải toán: in_room(bananas) in_room(chair) in_room(monkey) dexterous(monkey) tall(chair) can_move(mokey,chair,bananas) can_climb(monkey,chair) can_climb(X,Y) get_on(X,Y) in_room(X)in_room(Y)in_room(Z)can_move(X,Y,Z) under(Y,Z) 10 get_on(X,Y) under(Y,Z) tall(Y) close(X,Z) 11 dexterous(X) close(X,Y) can_reach(X,Y) 48 49 Chương Enhanced Data Models TS Nguyễn Đình Thuân 50 ... f(x,y)=C, y=D Q(N,L) x=N, f(x,y)=D, y=L Có điều phải chứng minh hợp giải 12 hợp giải 2 ,13 15 hợp giải 11 ,13 16 hợp giải 14 17 46 Giải vấn đề logic vị từ (tt) Bài toán 2: Bài toán khỉ nải chuối •... P(x,a) y=a, z=b 10 P(b,z) P(c,z) x=b, y=c 11 P(b,d) z=d 12 Mâu thuẫn hợp giải hợp giải hợp giải hợp giải hợp giải hợp giải 10 hợp giải 11 43 Giải vấn đề logic vị từ (tt) Bài tốn 1: Giải tốn tìm...Outline Active database & triggers Temporal databases Spatial and Multimedia databases Deductive databases CSDL tích cực (Active database) 1. 1 Khái niệm, đặc điểm − CSDL bị động (Passive database):