模糊時態(tài)數(shù)據(jù)庫建模若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在很多現(xiàn)實世界應(yīng)用中，諸如經(jīng)濟、軍事和電信等領(lǐng)域數(shù)據(jù)存在著大量的不精確性和不確定性信息，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫都是以二值邏輯和精確數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，不能表示許多模糊不清的對象。從八十年代早期開始，由Zadeh提出的模糊集理論開始被用于各類數(shù)據(jù)模型的擴展。把模糊邏輯引入到數(shù)據(jù)庫中的目的在于使傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫能夠表示并處理現(xiàn)實世界中的模糊數(shù)據(jù)。隨著模糊集理論體系的建立，人們可以用量化描述模糊對象并能進行模糊運算。
　　客觀現(xiàn)實世界中的每個事物都有其時間維

2、，伴隨著物理流的信息流包含著時態(tài)信息，各種事件和實體間潛在的關(guān)系常常蘊涵在時態(tài)信息中，但是現(xiàn)實生活中很多事件的發(fā)生結(jié)束等時態(tài)信息并不是精確的，它常常被表示為不確定、模糊的形式，由此產(chǎn)生了有關(guān)模糊時態(tài)數(shù)據(jù)管理的需求。
　　數(shù)據(jù)庫被廣泛用于與數(shù)據(jù)管理相關(guān)的數(shù)據(jù)存貯、數(shù)據(jù)處理和信息檢索等活動，在實現(xiàn)模糊時態(tài)數(shù)據(jù)管理上發(fā)揮著重要的作用。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對時態(tài)數(shù)據(jù)處理只是作為一般的屬性處理，并不能表現(xiàn)復(fù)雜事物的模糊時態(tài)信息。模糊數(shù)據(jù)庫是指能夠

3、處理模糊信息的數(shù)據(jù)庫，是數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容之一，為不精確、不完全和模糊信息的管理提供了一種重要途徑。然而應(yīng)當(dāng)指出的是，雖然具有不精確和不確定信息表示與處理能力的模糊數(shù)據(jù)庫（包括模糊概念數(shù)據(jù)模型）的研究已取得了豐碩的成果，但現(xiàn)在還沒有成型的模糊時態(tài)數(shù)據(jù)庫模型，模糊時態(tài)數(shù)據(jù)庫的理論還沒有形成體系，許多模型方面的問題尚須進一步的研究。
　　本文基于模糊邏輯及模糊集的方法對時態(tài)區(qū)間表示作了模糊擴展，不僅能表達模糊事件的精確關(guān)系，還能

4、表達模糊事件的不精確關(guān)系。進而提出了模糊時態(tài)數(shù)據(jù)表示模型，以解決經(jīng)典數(shù)據(jù)庫不能表示模糊/時態(tài)信息的問題。針對復(fù)雜數(shù)據(jù)不僅有時態(tài)性，而且具有模糊性，依托于基本的時態(tài)模型，定義了一系列模糊時態(tài)關(guān)系代數(shù)操作元素，并建立了一個能描述模糊時態(tài)信息的關(guān)系代數(shù)?；谀：樵兘Y(jié)果與閾值的相關(guān)性，提出了基于α-截集的模糊查詢轉(zhuǎn)換模型，并給出了模糊時態(tài)查詢結(jié)構(gòu)框架。在所提出的模糊時態(tài)模型基礎(chǔ)上，本文進而研究了模糊時態(tài)函數(shù)依賴向量特性，并給出了多粒度模糊時態(tài)

5、函數(shù)依賴形式化映射方法。
　　首先，為了能有效表示和處理復(fù)雜對象屬性的模糊時態(tài)特性，結(jié)合模糊時態(tài)序列和模糊集理論對Allen的區(qū)間演算模型進行擴展，建立了1NF的模糊時態(tài)數(shù)據(jù)模型，描述了模糊數(shù)據(jù)和模糊時態(tài)之間的映射關(guān)系。在傳統(tǒng)時態(tài)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，基于模糊集理論建立了模糊時態(tài)映射模型，提出了用模糊測度分析模糊時態(tài)數(shù)據(jù)的隸屬度，實現(xiàn)測度模糊值向離散時態(tài)區(qū)間的映射，提出了基于模糊集的語義模型及模型映射。
　　其次，針對復(fù)雜數(shù)據(jù)不僅有

6、時態(tài)性，而且具有模糊的特性，從時態(tài)關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型入手，定義了一系列模糊時態(tài)關(guān)系元素，并建立了一個能描述模糊時態(tài)信息的1NF關(guān)系代數(shù)。從理論上闡述了相應(yīng)的模糊時態(tài)關(guān)系代數(shù)映射及運算模型，定義了一系列模糊時態(tài)關(guān)系操作元素，并分析了模糊時態(tài)區(qū)間關(guān)系代數(shù)的語法和語義，建立了一個能描述模糊時態(tài)信息的關(guān)系代數(shù)理論體系。提出了一種基于限定模糊時態(tài)約束的模糊時態(tài)查詢方法，討論了模糊時態(tài)約束的查詢優(yōu)化和查詢評價，從橫向和縱向的角度描述了模糊時態(tài)查詢處理的