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.     

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。     

XML多值依赖及其消除冗余模式的算法*

从消除XML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上的数据冗余及其消除处理示例,同时基于函数依赖,提出了规范化的DTD概念和XML DTD 规范化处理规则;其次通过XML多值依赖的定义,给出用于消除冗余模式的算法;最后给出用于XML模式及其消除冗余模式的算法.该算法相应于其他XML模式的研究,在算法产生的层次模式中,完全MVD和嵌入MVD的集合由给出的MVD集合导出;并且产生的XML模式具有消除冗余模式和满足无损连接的特性.     

XML弱函数依赖及其推理规则

XML函数依赖问题是进行XML数据库后续研究的基础。首先基于M.Arenas等人给定的XML中DTD和XML树的定义，提出空值、不完全树元组、数据值偏序、最小扩展树等概念，在此基础上，给出弱函数依赖及其满足性的定义；其次研究了XML弱函数依赖的逻辑蕴含问题，提出一组适合XML空值模型的函数依赖推理规则集；最后给出推理规则集的正确性和完备性证明。     

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。     

XML上的函数依赖推理

函数依赖是数据语义的重要组成部分,这一概念被引入到XML的领域中.基于DTD,XML的树模型和路径表达式,对节点的值相等和路径节点集作了定义.在此基础上,研究了XML中函数依赖、逻辑蕴涵和路径闭包的概念,证明了函数依赖在给定DTD上的可满足性.提出了一个XML上函数依赖的正确和完备的推理规则集,并给出了一个用于计算路径闭包的算法.     

函数依赖和规范化在关系和XML间的传播

XML和关系的结合是一个重要的研究领域,讨论函数依赖和规范化在关系及XML间的传播问题.首先引入XML上函数依赖和键的定义,并进一步定义XML上的数据冗余和规范化DTD的概念.分别讨论在关系和XML相互转化的过程中,函数依赖的传播问题.针对一种一般化的关系模式DTD表示,证明原有关系中的函数依赖可以在生成的XML文档上得到表示.针对一种常见的XML关系存储方法,说明最终生成关系上的函数依赖与原有XML上函数依赖的对应关系.函数依赖传播的核心意义在于规范化的传播.证明使用上述方法时,若原有的关系是满足BCNF的,则发布得到的DTD也是规范化的;若原始的DTD是规范化的,则得到的关系存储也满足BCNF范式.     

XML的规范化与范式

给出了XML间接函数依赖和传递函数依赖的概念,据此提出了以DTD为模式的XML文档的一种范式XMLNF,它可以消除XML文档中由于间接函数依赖和传递函数依赖所引起的数据冗余,给出了把DTD无损联接地分解成XMLNF的规范化方法.     

XML强函数依赖的推理规则

当XML文档出现不完全信息时,XML函数依赖同样对于XML文档的键、规范化和完整性约束的研究具有重要意义.本文引入不完全信息环境下XML模式树概念对XML强函数依赖进行了形式化定义;研究了XML强函数依赖的判定条件;给出了XML强函数依赖推理规则,并对推理规则的有效性和完备性进行了证明.     

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。