使用参考与一般数据项关联的数据管理结构制造技术

技术编号:2848393 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
利用一个以数据实例为中心的结构的关联数据管理和知识操作系统,其中数据实例通常是原子的。每个数据实例可以带着它的所有关联位于中心。基本结构封装数据实例,并且可以在形式和功能上是大体上相同的,并且大体上是独立于应用程序的。封装引用可包括对其他所有直接相关的独立被封装的数据实例的引用。被封装的引用既可以是每个和全部相关联的数据实例的唯一标识符,也可以是编码每个数据实例的抽象的位置的逻辑索引,使得用同样的引用键就既可以标识又可以定位任何数据实例。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据管理领域,通常称为数据库管理系统或DBMS。
技术介绍
最早的面向商务的数据处理应用包括根据类似记录的结构收集到平面文件(flat file)中的信息内容的记录(record)。企业中的每个部门尝试独立用计算机管理其大量数据的功能(例如发票处理、客户帐单)。某些方面的企业数据被任意重复或复制,因为信息的这些平面文件是为独立的软件应用程序的每个方面特别设计的。平面文件中数据冗余程度很高,这使得信息非常难以被完全更新,并且常导致软件应用程序给出错误的答案或者采取不当的操作。平面文件计算还意味着企业不能查看跨部门信息范围的数据。每个软件应用程序使用由硬件制造商提供的唯一的物理数据储存设计和基本设备访问方法,以便实现应用程序内的物理数据管理。数据处理的平面文件方法极易出错并且花费昂贵,并且不提供企业的战略视图。这一情况引起了对从功能性软件应用程序中分离出物理数据管理并且创建独立的可重用的、唯一用途是物理数据库管理的应用程序的普遍寻求。这些应用程序被称为数据库管理系统或DBMS。由于企业数据通常具有平面文件(即所有结构复杂性都被平面化为二维的,从而有了“平面”这个说法)中几乎不可能捕捉的高度的结构复杂性,独立DBMS的首次尝试使用了很大程度上非冗余信息的较小记录,这些记录带有分级或网状“指针”。为了在这些DBMS间做出选择必须确定数据本来是分级的还是网状的。这两种方法都被证明为具有有限的可缩放性。由于这些和其他原因,分级和网状DBMS只取得了有限的商业成功。1970年,IBM的E.F.(Ted)Codd发表了一种用于大型的共享数据库的数据储存和检索的关系模型(CODD,E.F.,“A RelationalModel of Data for Large Shared Data Banks”,Communications of theACM 13,6(June,1970),pp.377-387,以下称为[Cod70])。Ted Codd的管理冗余性有限的数据库记录的模型是一种集合理论(数学)模型,它同等对待数据内容,不论其根本结构是分级的还是面向网络的。虽然Ted Codd的方法很精致且通用,但是在八十年代它并没有被广泛采用,因为那时候的大型计算机不能支持关系DBMS(RDBMS)所要求的输入/输出强度。随着八十年代硬件能力的增强,大部分工业从业者开始排队等候Codd的RDMS,将其作为管理大型共享数据库的最佳手段。虽然现在仍有成千上万的面向商业的软件应用程序仍以平面文件和分级或基于网络的DBMS来进行操作,但是这些管理企业数据库的方法被认为是已过时的了。信息更新现在是由RDBMS实现的在线事务处理器(OLTP)站点的天下了。大型复杂查询越来越多地由称为数据仓库(DWH)的专业应用程序来处理,这种数据仓库是操作在Codd的关系模型的痕迹之上的。Ted Codd的关系模型现在雄距整个企业计算世界。虽然关系模型作为数据库管理机制几乎被全世界所认可,但是此模型中有巨大的问题。最重大的问题是缺乏关系定义。关系模型几乎不包含关于以下问题的线索a)它们是如何创建的;b)数据间的各种关系实际上是什么;或者c)关系如何反映在模型中。多数用关系模型工业的从业者和专家因为其缺乏语义情境而动摇。因此许多专家,包括Ted Codd本人(CODD,E.F.,“Extending the DatabaseRelational Model to Capture More Meaning,ACM Transactions onDatabase Systems 4,4(Dec.,1979),pp.397-434,以下称为[Cod79]”)尝试了创建语义数据模型(HULL,R.,KING,R.,“Semantic DatabaseModelingSurvey,Applications,and Research Issues”,ACMComputing Surveys,Vol.19.No.3,(Sep.,1987)pp.201-260,以下称为[Hull87])。例如,由Peter Chen于1976年提出的一种语义数据模型(CHEN,P.P.,“The Entity-Relationship Mode-Toward aUnified View of Data”,ACM Transactions on Database Systems 1,1(Mar.,1976),pp.9-36,以下称为[Che76])几乎被全世界认可为确定关系模型的语义情境的手段。已经有过许多认真尝试,试图将语义数据模型(SDM)实现为DBMS。没有一次尝试到达了商业市场,部分因为它们更难实现(仅仅是所要求的优化器就是困难的例题),部分因为它们通常更难在实际的商业设置中使用。此外,DBMS捕捉的语义情境越多,它就越难做出校正和更改。虽然这些更改产生的影响可能比语义被功能性应用程序所管理时要小,但是在DBMS中有效地支持语义是非常困难的。使基于值或基于记录的DBMS运转起来花费的资源少得多。关于语义数据模型在商业市场上没有做得更好的原因的另一个观念是语义情境对增强性能做出的贡献不多(并且实际上还可能妨碍性能)。假如RDBMS由于性能受到了挑战,更多的语义情境尚未找到进入基于值的DBMS的途径可能也就不令人惊讶了。除了极少数例外以外(例如,来自Lazy Software Ltd的Sentences),语义数据模型没有被用作DBMS。与人类不同,计算机不必理解数据的语义情境。计算机只需要DBMS模式定义是高效的,以便维护和执行。如果语义情境帮助计算机更高效,则有了一个把语义信息包含在执行系统中的理由。没有理由相信语义情境会增强关系模型的性能。例如,没有RDBMS同样实现Peter Chen的E-R语义数据模型[Che76]。有许多语义数据模型和专业实现技术,但是只有一种被广泛认可的实现企业数据库的手段-一种运行在关系模型上的RDBMS。
技术介绍
-关系模型Ted Codd的关系模型(于[Cod 70]中最初提出,并于[Cod79]中为当前情境定义)是关系DBMS的基础,而关系数据库是现今企业系统的普遍实施方式。在图1的“关系模型”所示的一个关系表示中,所有数据被折叠进二维关系(relations)(表(tables))中,它由属性(列(columns))和元组(行(rows))组成,以便属性值的某些组合可以唯一地标识每个元组(主键(primary key)或PK)。这样一个2D表被称为一个关系(因此就有了关系的(relational)这一术语)。一个关系中的其余属性(列)(即不是PK部分的属性)被称为关系的非键属性(non-key attributes)或NK。在每个关系内,当NK属性依赖并只依赖于指定的PK属性的整个集合时,即可确保完整性(规范化的(normalized)、范式(normal form)、第三范式(thirdnormal form)和3NF)。创建定义一个属性的可接受值范围的查找(lookup)关系确保了属性级别的完整性。关系(表)只通过标识属性的共享组合彼此连接。PK属性在关系间迁移(migrate),在这里它们被称为外键(forei本文档来自技高网
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【技术保护点】
一个计算环境中的一个数据管理系统包括:a.一个以数据实例为中心的结构:b.其中每个数据实例被封装在一个公共的基本数据结构中;以及c.其中所述的公共基本数据结构还封装了对相关联的单独被封装的数据实例的引用。

【技术特征摘要】
US 2002-7-26 60/398,843;US 2003-3-25 60/457,2071.一个计算环境中的一个数据管理系统包括a.一个以数据实例为中心的结构b.其中每个数据实例被封装在一个公共的基本数据结构中;以及c.其中所述的公共基本数据结构还封装了对相关联的单独被封装的数据实例的引用。2.权利要求1所述的数据管理系统,其中所述的以数据实例为中心的结构和所述的公共基本数据结构具有结构对称性。3.权利要求1所述的数据管理系统,其中一个第一数据实例在带有对多个关联的数据实例的多个引用的情况下被封装,并且每一个所述的关联的数据实例在带有对所述的第一被封装的数据实例的一个引用的情况下被单独封装。4.权利要求3所述的数据管理系统,其中所述的以数据实例为中心的结构和所述的基本数据结构和所述的被封装的数据实例和引用具有结构的和关系的对称性。5.权利要求1所述的数据管理系统,其中一个第一数据实例在带有对多个相关联的数据实例的多个引用的情况下被封装,并且每一个所述的相关联的数据实例在带有对所述的第一被封装的数据实例的一个引用的情况下被单独封装;其中每一个所述的被封装的引用是一个逻辑索引,其唯一标识每一个所述的相关联的被封装的数据实例、并且还编码每一个所述的相关联的被封装的数据实例的位置;并且所述的逻辑索引是“m”个维度的,并且每个维度中具有“n”个比特。6.权利要求5所述的数据管理系统,其中所述的以数据实例为中心的结构和所述的基本数据结构;和所述的被封装的数据实例和引用具有结构的、关系的、值的和容量的对称性。7.权利要求1所述的数据管理系统,其中所述的被封装的引用在至少一个维度中;并且所述的至少一个维度中的每一个维度对应于一种类型的关联。8.权利要求7所述的数据管理系统,其中所述的至少一个维度中的每一个维度具有多个所述的被封装的引用。9.权利要求1所述的数据管理系统,其中所述的公共基本数据结构是独立于应用程序的,并且对于所有所述的数据实例一般都是相同的。10.权利要求2所述的数据管理系统,其中所述的公共基本数据结构是独立于应用程序的,并且对于所有所述的数据实例一般都是相同的。11.权利要求3所述的数据管理系统,其中所述的公共基本数据结构是独立于应用程序的,并且对于所有所述的数据实例一般都是相同的。12.权利要求4所述的数据管理系统,其中所述的公共基本数据结构是独立于应用程序的,并且对于所有所述的数据实例一般都是相同的。13.权利要求5所述的数据管理系统,其中所述的公共基本数据结构是独立于应用程序的,并且对于所有所述的数据实例一般都是相同的。14.权利要求6所述的数据管理系统,其中所述的公共基本数据结构是独立于应用程序的,并且对于所有所述的数据实例一般都是相同的。15.权利要求7所述的数据管理系统,其中所述的公共基本数据结构是独立于应用程序的,并且对于所有所述的数据实例一般都是相同的。16.权利要求8所述的数据管理系统,其中所述的公共基本数据结构是独立于应用程序的,并且对于所有所述的数据实例一般都是相同的。17.权利要求1所述的数据管理系统,其中所述的被封装的引用中至少一个引用是对另一个计算环境中的一个被封装的数据实例的一个引用。18.权利要求1所述的数据管理系统,其中所述的被封装的数据实例中至少之一的所述的被封装的引用是唯一的,并且所述的被封装的数据实例中至少两个的所述的被封装的引用是大体上相同的。19.权利要求1所述的数据管理系统,其中所述的以数据实例为中心的结构包括多个预先存在的被封装的数据实例,并且所述的多个预先存在的被封装的数据实例已经建立了关联,并且至少一个新的被封装的数据实例与所述的预先存在的被封装的数据实例中至少之一相关联。20.权利要求1所述的数据管理系统,其中所述的以数据实例为中心的结构包括多个预先存在的被封装的数据实例;所述的被封装的数据实例已经建立了关联;并且其中所述的预先存在的被封装的数据实例中的任何一个可以被删除与其他预先存在的相关联的被封装的数据实例解除关联。21.权利要求1所述的数据管理系统,其中所述的以数据实例为中心的结构包括多个预先存在的被封装的数据实例;所述的被封装的数据实例已经建立了关联;其中至少两个预先存在的被封装的数据实例之间的新关联可以被添加。22.权利要求1所述的数据管理系统,其中所述的以数据实例为中心的结构包括多个预先存在的被封装的数据实例;所述的被封装的数据实例已经建立了关联;并且其中所述的预先存在的被封装数据实例之间的所述的预先存在的关联中的某些可以被删除。23.权利要求1所述的数据管理系统进一步包括a.根据已知的被封装的数据实例的一个选择标准查找特定的未知的被封装的数据实例,其方式是通过访问表示所述的选择标准的所述已知的被封装的数据实例;b.访问用表示所述的选择标准的所述已知的被封装的数据实例封装的引用;c.利用布尔操作比较所述的被访问的被封装的引用,以查找对所述的特定的未知的被封装的数据实例的引用;以及d.取出所述的特定的未知的被封装的数据实例。24.权利要求23所述的方法,其中a.所述的被封装的引用被体现为多个维度中的逻辑索引;b.每个所述的维度对应于一种类型的关联;以及c.所述访问进一步包括从所述选择标准中指定的所述维度访问所述的被封装的引用。25.权利要求23所述的方法,其中所述的被封装的引用是“m”个维度的逻辑索引,每一个唯一标识和编码所述的关联的被封装的数据实例的位置;并且进一步包括通过在所述的“m”个维度的逻辑索引中的至少一个上的布尔操作来过滤所述的被封装的引用。26.权利要求24所述的方法,其中所述的被封装的引用是“m”个维度的逻辑索引,每一个唯一标识和编码所述的关联的被封装的数据实例的位置;并且进一步包括通过在所述的“m”个维度的逻辑索引中的至少一个上的布尔操作来过滤所述的被封装的引用。27.权利要求23所述的方法,其中所述的布尔操作进一步包括在单次操作中导致从所述比较的所述结果中直接排除至少一个被封装的引用的多个基本算术操作符。28.权利要求24所述的方法,其中所述的布尔操作进一步包括在单次操作中导致从所述比较的所述结果中直接排除至少一个被封装的引用的一个基本算术操作符。29.权利要求25所述的方法,其中所述的布尔操作进一步包括在单次操作中导致从所述比较的所述结果中直接排除至少一个被封装的引用的一个基本算术操作符。30.权利要求26所述的方法,其中所述的布尔操作进一步包括在单次操作中导致从所述比较的所述结果中直接排除至少一个被封装的引用的一个基本算术操作符。31.权利要求1所述的系统其中被封装的数据实例具有一个用户接口的属性。32.权利要求31所述的系统,其中一个用户接口的所述属性是从用户视图、显示元素和数据访问方法的群组中选出的。33.权利要求1所述的系统进一步包括搜索所述系统,其中不同的所述被封装的数据实例的所述的被封装的引用被用于导出需要的结果。34.权利要求33所述的系统,其中不同的所述被封装的数据实例的所述的被封装的引用为了公共性、相似性和差异中的至少一个被比较,以导出对应于所述的需要的结果的引用集合。35.权利要求34所述的系统,其中不同的所述被封装的数据实例的所述被封装的引用按照一种基于值的顺序被储存,并且为了公共性、相似性和差异中的至少一个被比较,以导出对应于所述的需要的结果的引用集合。36.权利要求33所述的系统,其中一个第一数据实例在带有对相关联的数据实例的引用的情况下被封装,并且每个所述的相关联的数据实例在带有对所述的第一被封装的数据实例的一个引用的情况下被单独封装;其中每一个所述的被封装的引用是一个逻辑索引,其唯一标识每一个所述的相关联的被封装的数据实例、并且还编码每一个所述的相关联的被封装的数据实例的位置;并且所述的逻辑索引是“m”个维度的,并且每个维度中具有“n”个比特;通过为了公共性、相似性和差异中的至少一个进行比较以导出对应于所述的需要的结果的引用集合,不同的所述被封装的数据实例的所述被封装的引用被使用。37.权利要求33所述的系统所述的至少一个维度中的每一个维度具有多个所述的被封装的引用;并且不同的所述被封装的数据实例的所述被封装的引用以一种基于值的顺序被储存,并且为了公共性、相似性和差异中的至少一个被比较以导出对应于所述的需要的结果的引用集合。38.权利要求33所述的系统,其中比较是并行完成的,其中利用了一种硬件装置,所述装置包括作为连到所述的计算环境中的一个存储器总线的一个端口的、比较器连接的移位寄存器阵列。39.权利要求38所述的系统进一步包括利用一种硬件装置,所述装置包括逻辑电路以及确定搜索结果的移位寄存器的一个连接序列。40.权利要求1所述的系统进一步包括表示ASCII字符的被封装的数据实例;包含表ASCII字符的所述被封装的数据实例的所述公共基本数据结构还包含对包含所述的相应的ASCII字符的被封装的数据实例的被封装的引用;并且包含所述的相应的ASCII字符的所述被封装的数据实例的所述的公共基本数据结构还包含对表示相应的ASCII字符的所述被封装的数据实例的被封装的引用。41.权利要求40所述的系统,其中所述的带有一个特定的ASCII字符数据实例的被封装的引用是对包含所述的ASCII字符的其他被封装的数据实例的引用,其基于所述的ASCII字符的位置在所述的被封装的数据实例中所述的ASCII字符出现的顺序。42.权利要求1所述的系统进一步包括所述的被封装的数据实例表示Unicode字符;包含所述表示Unicode字符的被封装的数据实例的所述公共基本数据结构也包含对包含所述的相应的Unicode字符的被封装的数据实例的被封装的引用;并且包含所述表示Unicode字符的被封装的数据实例的所述公共基本数据结构也包含对所述的表示相应的Unicode字符的数据实例的被封装的引用。43.权利要求42所述的系统,其中所述的带有一个特定Unicode字符数据实例的被封装的引用是对包含所述的Unicode字符的其他数据实例的引用,其基于所述的Unicode字符的位置在所述的被封装的数据实例中所述的Unicode字符的出现顺序。44.权利要求1所述的系统,其中所述的被封装的数据实例包含表示任何数据类型的一个标记集合的被封装的数据实例;包含所述表示任何数据类型的一个标记集合的数据实例的所述公共基本数据结构也包含对包含所述的相应的任何数据类型的标记集合的被封装的数据实例的被封装的引用;并且包含所述任何数据类型的标记集合的被封装的数据实例的所述公共基本数据结构也包含对所述的表示相应的任何数据类型的标记集合的数据实例的被封装的引用。45.权利要求44所述的系统,其中所述的任何数据类型的一个特定的标记集合的被封装的引用是对包含所述的任何数据类型的标记集合的其他被封装的数据实例的引用,其基于任何数据类型的标记集合的位置在所述的被封装的数据实例中所述的任何数据类型的标记集合的出现顺序。46.权利要求45所述的系统,其中所述的标记集合是从包含以下成员的群组中选出来的图形描述符的一个集合、颜色的一个集合、形状的一个集合、字形的一个集合、波形的一个集合、频率值的一个集合、音频频率值的一个集合、符号的一个定义集合以及实数。47.权利要求1所述的数据管理系统,其中a.所述的公共基本数据结构是独立于应用程序的,并且对于所有所述的数据实例一般都是相同的;b.根据已知的被封装的数据实例的一个选择标准查找特定的未知的被封装的数据实例,其方式是通过访问表示所述选择标准的所述已知的被封装的数据实例;c.访问用表示所述选择标准的所述已知的被封...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗恩埃弗里特
申请(专利权)人:罗恩埃弗里特
类型:发明
国别省市:CA[]

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