“Now”时态关系运算-软件学报.DOC

时态变量“Now”语义及相应时态关系运算( 叶小平+, 汤 庸 (中山大学 计算机科学系,广东 广州 510275) Semantics on “Now” and Calculus on Temporal Relations YE Xiao-Ping+, TANG Yong (Department of Computer Science, Zhongshan University, Guangzhou 510275, China) + Corresponding author: Phn: +86-20 Fax: +86-20 E-mail: mcsyxp@, / Received 2004-04-11; Accepted 2004-11-22 Ye XP, Tang Y, Semantics on “Now” and calculus on temporal relations. Journal of Software, 2005,16(5): 838?845. DOI: 10.1360/jos160838 Abstract: This paper discusses the semantics on temporal variable “Now”, that is, “Now” may express the meaning about “current”, “past” and “future” time in a valid time, and based upon this semantic analysis, the paper studies the corresponding issues for determining the temporal value of “Now” and gives a formal algebra system on the calculus of temporal relations. Key words: semantics on temporal variable; determining in variable; calculus on temporal relations 摘 要: 讨论了时态变量“Now”的基本语义,即Now不仅可以表示当前时间,还能表示过去时间和将来时间.在语义分析的基础上,讨论了带变量时态关系运算中需要解决的基本问题,即变量Now值的确定问题,研究了相应时态关系数据操作,建立了带变量时态关系代数系统. 关键词: 时态变量语义;时间变量值确定;带变量时态关系代数系统 中图法分类号: TP311　　　文献标识码: A 时态数据库研究起始于20世纪70年代,并于80年代~90年代中后期的20余年间,在理论研究和应用开发方面都取得很大进展.时态数据库中有两个基本概念:有效时间和事务时间.有效时间是指数据对象在现实世界中发生并保持的时间,或者说该数据对象在现实世界中为真的那段时间.事务时间是指一个数据对象进入系统的时间,或者说是对数据进行插入、删除、修改等基本操作的时间.有效时间反映事物发生、发展的过程,有助于揭示事物变化的本质规律;事务时间反映系统中“元事件”的时态信息,有助于提高数据库系统的可靠性和使用效率[1??].有效时间和事务时间的概念会出现变量引入和使用的基本问题.以有效时间为例,具有有效时间的时态数据通常是在常规数据之后加上该数据成立的时间标签(timestamp),为了简单起见,不妨设时间标签为由两时刻a和b确定的时间期间[a,b].如果需要记录某人,例如李云林自2004年03月01日起在大学担任教授这一事实,当数据于2004年03月10日录入数据库,则有效时间标签就是“2004-03-01 2004-03-10”.假设系统计时粒度为“日”,此后只要没有被解聘,上述截止时间就需要按“天”更新.由此会出现:① 在事理上与人们的常识相悖:因为在实际应用中不会每天都对人事管理表进行更新.② 在数据表述上出现混淆:因为从整个关系表来说,假设每日都更新,则难以分清哪一个元组具有连续增长的有效时间,哪一个元组的有效时间却是稳定的.③ 在实践中不具有可行性:因为不要说每日更新,就是每周或每月更新,时间稍长,必然会造成任何计算机系统也无法承担的巨大数据量. 为了解决这些问题,人们发现,当有效时间没有明确截止点时,使用某种“变量”表示其终点较为方便.通常考虑问题都是“截至”到当前时间(current time),人们自然选择英语中的“Now”作为这样的变量,它的基本含义就是“at the current time”.在事务时间中也会出现类似情形,为了与有效时间变量区别,通常使用“uc(until change)