时态数据库导论 (2008 年度畅销榜NO.3798 )

时间是自然界无所不在的客观属性，随着数据库技术的深入发展，时态信息处理已成为电子政务、电子商务、数据仓库等新一代数据库与信息系统的关键技术。经过20多年的研究和实践，时态数据库技术已发展成一门独特的数据库学科。本书系统介绍时态数据库的基本概念、基础理论、主要技术及软件开发平台。主要内容包括时间基本元素模型、时态数据库基本概念、时态关系代数、时态数据模型与查询语言、时态数据索引技术、时态知识表达与逻辑方法、时态数据库管理系统丁imeDE，最后介绍一个典型时态应用实例。
本书是国内首部时态数据库专门著作，对相关人员有独特的参考意义，它为时态数据库相关理论研究提供一个整体概念，为相关应用开发提供一些新的方法和思路。本书可作为计算机及相关专业研究生和高年级本科生教材，也可供相关研究开发人员参考。

第1章 绪论
1.1 时态应用的实际需求
1.1.1 电子政务中的时态应用
1.1.2 工作流的时态应用
1.1.3 数据仓库中的时态应用
1.2 时态数据库的起源与发展
1.2.1 开创与形成时期
1.2.2 主理论与模型探索阶段
1.2.3 应用与发展阶段
1.3 时太数据库的研究现状
1.3.1 研究文献分析
1.3.2 主要时态数据模型
1.3.3 研究与应用现状
1.3.4 展望
第2章 时态基本元素模型
2.1 时态信息模型
2.1.1 时态信息
2.1.2 时间模型
2.2 时间基本元素单位
2.2.1 时间点
2.2.2 时间区间
2.2.3 时间跨度
2.2.4 时间集合
2.3 时间粒度
2.3.1 时间粒度与时间量子
2.3.2 时态粒度存在形式
2.3.3 时间粒度的运算
2.3.4 时间粒度的转换关系图
2.3.5 SQL中的时间粒度
2.4 时态元素关系
2.4.1 Allen的时态区间关系
2.4.2 时态区间与时间点之间的时态关系
2.4.3 时间点之间的时态关系
2.5 两特殊的时间元素
2.5.1 时间元素Now
2.5.2 时间元素UC
2.6 小结
第3章 时态数据库基本概念
3.1 3种基本时间
3.1.1 用户自定义时间
3.1.2 有效时间
3.1.3 事务时间
3.1.4 3种时间数据的应用
3.2 两个时间维
3.2.1 时间维描述
3.2.2 两个时间维的必要性
3.2.3 支持两个时间维的时态元素
3.3 4种数据库
3.3.1 快照数据库
3.3.2 回滚数据库
3.3.3 历史数据库
3.3.4 双时态数据库
3.4 时态数据库及双时态表示
3.4.1 什么是时态数据库
3.4.2 有效时间和事务时间的存储优化
3.4.3 双时态的表达方法
3.4.4 时态平面图的进一步分析
3.5 小结
第4章 时态关系代数
4.1 传统的关系操作
4.1.1 相关定义
4.1.2 关系代数
4.1.3 关系元组的演算
4.2 历史数据库的关系代数
4.2.1 基本概念和术语
4.2.2 HRDM数学模型
4.2.3 历史关系代数
4.3 时态关系代数运算的形式化描述
4.3.1 时态关系演算
4.3.2 时态关系代数运算的形式化描述
4.3.3 双时态关系代数
4.4 快照可约性与时态完备性
4.4.1 快照可约性
4.4.2 半时态完备性
4.4.3 时态完备性
4.5 小结
第5章 时态数据模型与查询语言
5.1 双时态概念数据模型BCDM
5.1.1 BCDM简介
5.1.2 BCDM时间域
5.1.3 BCDM双时态机制
5.1.4 BCDM的储存问题
5.2 TempSQL模型及语言
5.2.1 TempSQL模型
5.2.2 TempSQL语言
5.3 TQuel模型及语言
5.3.1 TQuel语法的BNF定义
5.3.2 TQuel的时态语义
5.3.3 TQuel语言的查询实例
5.4 TSQL2语言
5.4.1 双时态状态关系
5.4.2 事件关系
5.4.3 含有事务时间的查询
5.4.4 聚集函数与模式演化
5.4.5 对TSQI。的不同观点
5.5 小结
第6章 时态数据索引技术
6.1 时态索引技术基础
6.1.1 B-tree数据索引技术
6.1.2 R-tree时态索引技术
6.1.3 R-tree改进策略
6.1.4 R-tree技术
6.2 G-tree时态索引技术
6.2.1 GR-tree介绍
6.2.2 GR-tree索引算法
6.2.3 GR-tree的时间参数变化
6.3 4R-tree时态索引技术
6.3.1 数据变换
6.3.2 查询变换
6.3.3 4R-tree操作
6.4 小结
第7章 时态知识表达与逻辑方法
7.1 几种经典的时态知识表达方法
7.1.1 Allen方法
7.1.2 McDermott方法
7.1.3 时态操作符方法
7.1.4 TANDT[。方法
7.1.5 其他方法
7.2 时态逻辑与模态逻辑
7.2.1 模态逻辑
7.2.2 时态逻辑
7.2.3 线性时态逻辑
7.2.4 分支时态逻辑
7.2.5 分区时态逻辑
7.3 时态逻辑断言推理
7.3.1 传统断言及其不足
7.3.2 时态逻辑断言
7.3.3 时态逻辑语言应用示例
7.4 Petri网
7.4.1 Petri网基本概念
7.4.2 Petri网与时态逻辑
7.5 面向对象的时态知识表达方法
7.5.1 知识对象的结构
7.5.2 描述事实的时态知识
7.5.3 描述时序关系的时态知识.
7.5.4 面向对象时态知识表达举例
7.6 小结
第8章 时态数据库管理系统TimeDB
8.1 TimeDB基础
8.1.1 TimeDB与ATSQL2
8.1.2 TimeDB的不同版本
8.1.3 TimeDB 2.0Beta 41t寸态支持
8.2 TimeDB 2.0 Beta 4使用
8.2.1 软件获取与运行需求
8。2.2 TimeDB安装
8.2.3 TimeDB 2.0 Beta 4用户界面
8.2.4 与商业DBMS的兼容性问题
8.2.5 一个例子
8.3 时态数据查询
8.3.1 向上兼容查询
8.3.2 时态向上兼容查询
8.3.3 顺序查询
8.3.4 非顺序查询
8.4 时态代数操作
8.4.1 单时态代数操作符
8.4.2 双时态代数操作符
8.4.3 时态合并
8.5 TimeDBAPI与聚集函数
8。5.1 TimeDB的API
8.5.2 聚集函数
8.6 数据完整性
8.6.1 参照约束和外键约束
8.6.2 检查约束
8.6.3 主键约束
8.7 小结
第9章 时态数据库应用开发
9.1 时态应用开发模型
9.1.1 时态应用模式分类
9.1.2 时态信息模型
9.1.3 时态数据视图
9.1.4 时态知识与数据的链接
9.2 一个典型的时态应用实例：SIDSS
9.2.1 SIDSS系统框架
9.2.2 工资系统的时态数据
9.2.3 工资系统的时态知识
9.3 工资的时态数据模型
9.3.1 时态工资数据结构
9.3.2 时态实体关系模型
9.3.3 NTER模型应用
9.4 工资政策时态知识模型
9.4.1 结构化时态知识的描述
9.4.2 非结构化时态知识的描述
9.4.3 时态知识的可视化管理
9.5 时态事件处理与协同机制
9.5.1 事件形式化表达
9.5.2 事件处理器
9.5.3 系统的协同机制
9.6 小结
附录
附录A ATSQL2语法
附录B TimeDB 2.0 Beta 4 API
参考文

时间是自然界无所不在的客观属性。随着数据库与信息技术的深入和发展，信息系统面临许多新的应用和新的需求，对时态信息处理的需求越来越迫切。时态信息处理已成为许多新一代数据库与信息系统的关键技术，特别是在电子政务、电子商务、数据仓库、决策支持系统等信息系统中扮演着日益重要的角色；在某些系统中，信息的时态性还起着关键性的作用。 自20世纪80年代初时态数据库技术产生以来，经过20多年的研究和实践，时态数据库在基础理论、数据模型、数据库语言、应用技术等方面都取得了丰盛的成果，已经成为数据库与信息系统中一个重要的和充满活力的学科方向。但是，目前系统的时态数据库教材还很少见，国外出版了一些时态数据库专门的研究论文汇编；国内还没有专门的时态数据库著作和论文集，在为数不多的数据库教材中介绍有关时态数据库技术，也仅仅是篇幅有限的一个章节。 我们长期从事数据库、知识库、协同软件研究与开发工作，特别是近几年承担了“时态知识数据模型及软件构件研究”、“基于时态知识库的工资决策系统”、“时态知识数据库研究”等一批时态数据库领域国家和省市重点研究和开发项目，在时态数据库领域取得了一系列理论与应用成果。自2001年起还给博士生硕士生开设了《时态信息处理技术》课程。在此基础上，我们完成了本书的撰写。 全书共包括9章。第1章介绍时态信息处理的应用需求，时态数据库的产生与发展，分析时态数据库研究与应用现状；第2章讨论时间模型、时态数据的基本元素及关系，主要包括时间点、时间区间、时间粒度等基本概念；第3章介绍时态数据库的基本概念，主要包括有效时间、事务时间、时间维、回滚数据库、历史数据库、双时态数据库等；第4章介绍时态数据库关系操作和关系代数；第5章介绍目前主流的时态数据模型和时态数据库查询语言，主要包括BCDM模型、TempSQI。语言、TQuel语言、TSQL2语言等；第6章介绍目前主流的时态数据索引技术R—tree、GR-tree等，时态索引技术是时态数据库存储与检索的关键技术；第7章介绍几种表达时态信息和时态推理的逻辑方法与工具，包括时态逻辑、时态断言推理、Petri网络、面向对象的时态知识表达等；第8章介绍目前代表性的时态数据库语言TimeDB的基本概念和编程方法；第9章讨论时态数据库应用框架，介绍时态信息模式和时态信息中间件TIM，并重点介绍我们开发的一个时态应用产品“时态工资知识数据库系统”中的时态处理技术和方法。最后给出2个附录：ATSQL2语法和TimeDB语言的API。 在本书编写过程中，毛承洁老师、叶小平博士、汤娜老师、张静老师，以及研究生韦巍、刘浩钊、刘冬宁、冯智圣、王路帮、周风华、黄如寿、梁路、何庆、吉永杰等都参加了相关研究开发、资料整理-与校对工作，在此表示衷心的感谢。书中参考了大量国内外文献，在此谨向他们表示衷心感谢。 本书是国内首部时态数据库专门著作，目的是希望通过系统介绍时态数据库的基本概念、基础理论、主要技术和软件开发模型，为相关研究人员提供一本有关时态数据库整体的概念、为相关应用开发人员提供一些新的方法和思路的参考著作，并以此抛砖引玉。书中错漏之处，敬请指正。 本书可作为计算机及相关专业研究生和高年级本科生教材，也可供数据库、信息系统研究开发人员参考。