JP3066836B2 - 知識ベースシステムにおける高速アクセス方式 - Google Patents
知識ベースシステムにおける高速アクセス方式Info
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- JP3066836B2 JP3066836B2 JP2282707A JP28270790A JP3066836B2 JP 3066836 B2 JP3066836 B2 JP 3066836B2 JP 2282707 A JP2282707 A JP 2282707A JP 28270790 A JP28270790 A JP 28270790A JP 3066836 B2 JP3066836 B2 JP 3066836B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 知識データベースシステムにおける属性と属性とを結
びつけるジョイン演算に関し、 高速な処理が可能で、I/O効率の良いジョイン演算の
実現を目的とし、 複数の頁からなるテーブル（表）Ａと複数の頁からな
るテーブル（表）Ｂとに記述されている組（レコード）
を共通の属性で照合し結合（ジョイン）するアクセス方
式であって、前記テーブルＡについて与えられたキー値
を基に、キー値の欄、テーブルＡの頁の値の欄、テーブ
ルＢの頁を書くべき欄、戻り番地の値の欄、次番地の値
の各該当欄を書き込んでリストを生成する生成手段と、
前記テーブルＡについて与えられたキー値を基に、当該
キー値に対応するテーブルＢの該当頁の値を、木構造を
用いて抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出さ
れたテーブルＢの頁の値を、前記キー値に対応させてテ
ーブルＢの頁の値の欄に書き加え、当該リストをテーブ
ルＢの頁の値に基づき昇順又は降順にソートするソート
手段と、前記ソート手段によってソートされたリストに
基づいて、キー値順にアクセスするアクセス手段とを設
けることにより構成する。
びつけるジョイン演算に関し、 高速な処理が可能で、I/O効率の良いジョイン演算の
実現を目的とし、 複数の頁からなるテーブル（表）Ａと複数の頁からな
るテーブル（表）Ｂとに記述されている組（レコード）
を共通の属性で照合し結合（ジョイン）するアクセス方
式であって、前記テーブルＡについて与えられたキー値
を基に、キー値の欄、テーブルＡの頁の値の欄、テーブ
ルＢの頁を書くべき欄、戻り番地の値の欄、次番地の値
の各該当欄を書き込んでリストを生成する生成手段と、
前記テーブルＡについて与えられたキー値を基に、当該
キー値に対応するテーブルＢの該当頁の値を、木構造を
用いて抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出さ
れたテーブルＢの頁の値を、前記キー値に対応させてテ
ーブルＢの頁の値の欄に書き加え、当該リストをテーブ
ルＢの頁の値に基づき昇順又は降順にソートするソート
手段と、前記ソート手段によってソートされたリストに
基づいて、キー値順にアクセスするアクセス手段とを設
けることにより構成する。
本発明は知識ベースシステムにおける、属性と属性と
を結びつけるジョイン演算に関し、特に、CPU効率が良
く、また、I/O効率の良い、ジョイン演算を行なうこと
の可能な手段に係る。
を結びつけるジョイン演算に関し、特に、CPU効率が良
く、また、I/O効率の良い、ジョイン演算を行なうこと
の可能な手段に係る。
近年、計算機の発展に伴い数多くのソフトウェアが生
産されているが、さらに多くのソフトウェアが必要とさ
れているために、ソフトウェアの生産性の向上が要求さ
れている。
産されているが、さらに多くのソフトウェアが必要とさ
れているために、ソフトウェアの生産性の向上が要求さ
れている。
このため、オブジェクト指向言語が利用されつつある
が、従来のオブジェクト指向言語では、大量の知識の処
理に対する方式が充分に検討されておらず、効率良く大
量の知識を扱うことが不可能であった。
が、従来のオブジェクト指向言語では、大量の知識の処
理に対する方式が充分に検討されておらず、効率良く大
量の知識を扱うことが不可能であった。
そのような知識ベースシステムにおいては、属性と属
性とを結びつけるジョイン演算が重要である。さらに、
属性をナビゲートする時にはジョイン演算が必要とな
る。
性とを結びつけるジョイン演算が重要である。さらに、
属性をナビゲートする時にはジョイン演算が必要とな
る。
また、大量な情報を管理するシステムとして、関係デ
ータベース（RDB）がある。その中のジョイン手法とし
ては、従来、ネスティッドループ方式、ソートマー
ジ方式、ハッシュ方式、インデクスによるタプルサ
ブスティテューション方式等があった。
ータベース（RDB）がある。その中のジョイン手法とし
ては、従来、ネスティッドループ方式、ソートマー
ジ方式、ハッシュ方式、インデクスによるタプルサ
ブスティテューション方式等があった。
上述した従来のジョイン手法の内、ハッシュ方式とソ
ートマージ方式とネスティッドループ方式とを比較する
と、その効率については、下式のようになる。
ートマージ方式とネスティッドループ方式とを比較する
と、その効率については、下式のようになる。
ハッシュ方式＜ソートマージ方式＜ネスティッドルー
プ方式 ここで、テーブルＡがｍページ、テーブルＢがｎペー
ジとすると、その効率は、ハッシュ方式の場合がＯ（ｍ
＋ｎ）、ソートマージ方式の場合がＯ（m log m＋n log
n）、ネスティッドループ方式の場合がＯ（ｍ＊ｎ）で
あり、ハッシュ方式が一番速いことになる。
プ方式 ここで、テーブルＡがｍページ、テーブルＢがｎペー
ジとすると、その効率は、ハッシュ方式の場合がＯ（ｍ
＋ｎ）、ソートマージ方式の場合がＯ（m log m＋n log
n）、ネスティッドループ方式の場合がＯ（ｍ＊ｎ）で
あり、ハッシュ方式が一番速いことになる。
ただし、インデクスによる組置換方式（タプルサブス
ティテューション）の方がハッシュ方式より速い場合も
ある。
ティテューション）の方がハッシュ方式より速い場合も
ある。
このタプルサブスティテューション（tuple substit
ution）という言葉は、「C.J.Date“An Introduction
to Datebase Systems,Volume I,5th Edition",p
p.467−470,1990」にも記述されているように、関係デ
ータベースの草分け的なシステムであるINGRESで使われ
た言葉でネステッドループと同義であり、インデクスに
よるタプルサブスティテューションとは、インデクスを
用いたネステッドループという結合（ジョイン）の方式
を意味する。
ution）という言葉は、「C.J.Date“An Introduction
to Datebase Systems,Volume I,5th Edition",p
p.467−470,1990」にも記述されているように、関係デ
ータベースの草分け的なシステムであるINGRESで使われ
た言葉でネステッドループと同義であり、インデクスに
よるタプルサブスティテューションとは、インデクスを
用いたネステッドループという結合（ジョイン）の方式
を意味する。
このタプルサブスティテューション（組置換方式）
は、具体的には次のような方式である。
は、具体的には次のような方式である。
次の表に示すような従業員に関するEmpと、部に関す
るDeptという２つのリレーションを考える。
るDeptという２つのリレーションを考える。
上表のように、DeptのフィールドとdeptNoには、部の
番号が格納され、インデクスが張られているとする。ま
た、empのフィールドdeptNoには、その従業員が属して
いる部の番号が格納されているとする。
番号が格納され、インデクスが張られているとする。ま
た、empのフィールドdeptNoには、その従業員が属して
いる部の番号が格納されているとする。
いま、EmpのdeptNoフィールドとDeptのdeptNoフィー
ルドが等しいという条件で結合する。
ルドが等しいという条件で結合する。
この場合に、Empをスキャンしながら、その各タプル
に対してフィールドdeptNoの値がDeptのdeptNoの値に等
しいようなDeptのタプルにインデクスを用いてアクセス
する。このときのEmpのタプルとDeptのタプルが結合を
求めるべきタプルの組である。このとき、値が等しくな
るDeptのタプルは複数ある可能性があるが、このときに
は複数のタプルの組を求める。このようなことを、Emp
の全タプルをスキャンしながら繰り返して、最終的な結
果を求める。
に対してフィールドdeptNoの値がDeptのdeptNoの値に等
しいようなDeptのタプルにインデクスを用いてアクセス
する。このときのEmpのタプルとDeptのタプルが結合を
求めるべきタプルの組である。このとき、値が等しくな
るDeptのタプルは複数ある可能性があるが、このときに
は複数のタプルの組を求める。このようなことを、Emp
の全タプルをスキャンしながら繰り返して、最終的な結
果を求める。
この方式では、Deptのタプルにはインデクスを用いて
直接にアクセスするので、高速処理が可能である。一
方、インデクスを用いない通常のネスティッドループ方
式では、EmpのdeptNoに等しいようなDeptのタプルを探
すために、Deptの全タプルをスキャンが必要なので、非
常に時間がかかる。
直接にアクセスするので、高速処理が可能である。一
方、インデクスを用いない通常のネスティッドループ方
式では、EmpのdeptNoに等しいようなDeptのタプルを探
すために、Deptの全タプルをスキャンが必要なので、非
常に時間がかかる。
ところが、このような高速処理が可能なインデクスに
よるタプルサブスティテューション方式であっても、大
きなテーブル同士の演算において、インデクスの先がラ
ンダムになり、I/O動作が頻繁に発生して処理時間が遅
くなる場合があると言う問題点があった。
よるタプルサブスティテューション方式であっても、大
きなテーブル同士の演算において、インデクスの先がラ
ンダムになり、I/O動作が頻繁に発生して処理時間が遅
くなる場合があると言う問題点があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、I/O効率
が良くCPU効率の良い知識ベースにおけるアクセス方式
を提供することを目的としている。
が良くCPU効率の良い知識ベースにおけるアクセス方式
を提供することを目的としている。
本発明によれば上述の目的は、前記特許請求の範囲に
記載した手段により達成される。
記載した手段により達成される。
すなわち、本発明は複数の頁からなるテーブル（表）
Ａと複数の頁からなるテーブル（表）Ｂとに記述されて
いる組（レコード）を共通の属性で照合し結合（ジョイ
ン）するアクセス方式であって、前記テーブルＡについ
て与えられたキー値を基に、キー値の欄、テーブルＡの
頁の値の欄、テーブルＢの頁を書くべき欄、戻り番地の
値の欄、次番地の値の各該当欄を書き込んでリストを生
成する生成手段と、前記テーブルＡについて与えられた
キー値を基に、当該キー値に対応するテーブルＢの該当
頁の値を、木構造を用いて抽出する抽出手段と、前記抽
出手段により抽出されたテーブルＢの頁の値を、前記キ
ー値に対応させてテーブルＢの頁の値の欄に書き加え、
当該リストをテーブルＢの頁の値に基づき昇順又は降順
にソートするソート手段と、前記ソート手段によってソ
ートされたリストに基づいて、キー値順にアクセスする
アクセス手段とを設けたことを特徴とする知識ベースシ
ステムにおける高速アクセス方式である。
Ａと複数の頁からなるテーブル（表）Ｂとに記述されて
いる組（レコード）を共通の属性で照合し結合（ジョイ
ン）するアクセス方式であって、前記テーブルＡについ
て与えられたキー値を基に、キー値の欄、テーブルＡの
頁の値の欄、テーブルＢの頁を書くべき欄、戻り番地の
値の欄、次番地の値の各該当欄を書き込んでリストを生
成する生成手段と、前記テーブルＡについて与えられた
キー値を基に、当該キー値に対応するテーブルＢの該当
頁の値を、木構造を用いて抽出する抽出手段と、前記抽
出手段により抽出されたテーブルＢの頁の値を、前記キ
ー値に対応させてテーブルＢの頁の値の欄に書き加え、
当該リストをテーブルＢの頁の値に基づき昇順又は降順
にソートするソート手段と、前記ソート手段によってソ
ートされたリストに基づいて、キー値順にアクセスする
アクセス手段とを設けたことを特徴とする知識ベースシ
ステムにおける高速アクセス方式である。
従来のインデクスによるタプルサブスティテューショ
ンでは、ランダムアクセスの可能性が高いのでI/O効率
がＯ（ｍ＋ｎ＋１）以上であった。本発明の方式では、
これをＯ（ｍ＋ｎ＋１）以下に抑えることができる。ま
た、組（タプル）にダイレクトにアクセスできるのでハ
ッシュジョインにおけるタプル数分だけのハッシュアク
セスは不要である。従って、CPU効率がハッシュジョイ
ンより良い。
ンでは、ランダムアクセスの可能性が高いのでI/O効率
がＯ（ｍ＋ｎ＋１）以上であった。本発明の方式では、
これをＯ（ｍ＋ｎ＋１）以下に抑えることができる。ま
た、組（タプル）にダイレクトにアクセスできるのでハ
ッシュジョインにおけるタプル数分だけのハッシュアク
セスは不要である。従って、CPU効率がハッシュジョイ
ンより良い。
第１図は本発明の一実施例を説明する図であって、１
−１〜１−ｍはテーブルＡ、２−１〜２−ｎはテーブル
Ｂ、３はインデクス、４はテーブルのiD（Atid）、５は
テーブルＢのiD（Btid）、６はキー値、７はテーブルの
iD、８はソートのためのリスト、９はネキストアドレ
ス、10はバックアドレス、11は最終的に生成されるリス
ト、12はキー値、13はテーブルＡのid（Atid）の値、14
はテーブルＢのid（Btid）、15はバックアドレスの値、
16はネキストアドレスの値を示している。第２図は本実
施例の処理手順を示す流れ図である。
−１〜１−ｍはテーブルＡ、２−１〜２−ｎはテーブル
Ｂ、３はインデクス、４はテーブルのiD（Atid）、５は
テーブルＢのiD（Btid）、６はキー値、７はテーブルの
iD、８はソートのためのリスト、９はネキストアドレ
ス、10はバックアドレス、11は最終的に生成されるリス
ト、12はキー値、13はテーブルＡのid（Atid）の値、14
はテーブルＢのid（Btid）、15はバックアドレスの値、
16はネキストアドレスの値を示している。第２図は本実
施例の処理手順を示す流れ図である。
以下これらの図に基づいて本発明の実施例について説
明する。
明する。
先ず、第２図のS1で示す如くテーブルＡのキー値によ
るリスト８を生成する。このときはキー値、テーブルＡ
の頁の値ともランダムであり、キー値あるいは頁値のつ
ながりの関係は戻り番地（back）および次番地（next）
で連鎖される。該リストの概念図を第３図に示す。
るリスト８を生成する。このときはキー値、テーブルＡ
の頁の値ともランダムであり、キー値あるいは頁値のつ
ながりの関係は戻り番地（back）および次番地（next）
で連鎖される。該リストの概念図を第３図に示す。
同図において、18はキーの値、19はテーブルＡのid
（ページ）、20はテーブルＢのid（ページ）、21は戻り
番地（back）、22は次番地（next）の欄を示している。
第２図におけるS1の処理では、第３図のアドレス17、キ
ー18、テーブルＡのid、戻り番地21、次番地22の値が入
ったリストが生成される。
（ページ）、20はテーブルＢのid（ページ）、21は戻り
番地（back）、22は次番地（next）の欄を示している。
第２図におけるS1の処理では、第３図のアドレス17、キ
ー18、テーブルＡのid、戻り番地21、次番地22の値が入
ったリストが生成される。
次に第２図のS2に示すように、第１図に数字符３で示
すインデクスによりテーブルＢのidを検索する。この検
索は実際にはＢ木（Ｂ−tree）をサーチすることにより
行なわれる。
すインデクスによりテーブルＢのidを検索する。この検
索は実際にはＢ木（Ｂ−tree）をサーチすることにより
行なわれる。
従って、この結果キー値、Ｂテーブルのアドレスは昇
順または降順に整列される。
順または降順に整列される。
次に第２図のS3で示すようにS1で生成したリスト上の
テーブルＢのidの欄に上記検索結果を書き込む。
テーブルＢのidの欄に上記検索結果を書き込む。
そして、第２図S4で示すように、第３図のテーブルを
テーブルＢのiD（頁）によりソートする。
テーブルＢのiD（頁）によりソートする。
テーブルＢの頁は、前述したようにＢ木をサーチする
ことにより検索しているので、昇順あるいは降順に整列
されているからこれを用いてリストをソートすることに
より、リストはキーとテーブルＢの頁の値が昇順あるい
は降順に整列することとなり、該リストに従って順番に
アクセスすることが可能となる。
ことにより検索しているので、昇順あるいは降順に整列
されているからこれを用いてリストをソートすることに
より、リストはキーとテーブルＢの頁の値が昇順あるい
は降順に整列することとなり、該リストに従って順番に
アクセスすることが可能となる。
以上説明したように本発明によれば、上記実施例を例
に採るとき、I/O効率は従来のインデクスによるタプル
サブスティテューションがＯ（ｍ＋ｎ＋１）以上であっ
たのに対し、これより少なくすることができる。また、
CPU効率については、従来のハッシュジョイン方式で
は、ハッシュ表を生成するのにｍ、ハッシュアクセスに
ｎ、従って、Ｏ（ｍ＋ｎ）であったのに対し、本発明の
方式では、テーブルＡのキー値によるリスト生成はｍ、
Ｂテーブルに係るＢ木のサーチはl log2l、リストのテ
ーブルＢのid（Ｂ−tid）によるソートはm log2mとなる
から、Ｏ（ｍ＋l log2l＋m log2m）であり、ソートの量
にもよるが従来のハッシュジョイン方式より良い性能が
得られることが期待できる。
に採るとき、I/O効率は従来のインデクスによるタプル
サブスティテューションがＯ（ｍ＋ｎ＋１）以上であっ
たのに対し、これより少なくすることができる。また、
CPU効率については、従来のハッシュジョイン方式で
は、ハッシュ表を生成するのにｍ、ハッシュアクセスに
ｎ、従って、Ｏ（ｍ＋ｎ）であったのに対し、本発明の
方式では、テーブルＡのキー値によるリスト生成はｍ、
Ｂテーブルに係るＢ木のサーチはl log2l、リストのテ
ーブルＢのid（Ｂ−tid）によるソートはm log2mとなる
から、Ｏ（ｍ＋l log2l＋m log2m）であり、ソートの量
にもよるが従来のハッシュジョイン方式より良い性能が
得られることが期待できる。
第１図は本発明の一実施例を説明する図、第２図は実施
例の処理手順を示す流れ図、第３図はリストの概念図で
ある。 １……テーブルＡ、２……テーブルＢ、３……インデク
ス、４……テーブルＡのiD（Atid）、５……テーブルＢ
のiD（Btid）、６……キー値、７……テーブルのiD、８
……ソートのためのリスト、９……ネキストアドレス、
10……バックアドレス、11……最終的に生成されるリス
ト、12……キー値、13……テーブルＡのid（Atid）の
値、14……テーブルＢのid（Btid）、15……バックアド
レスの値、16……ネキストアドレスの値、18……キーの
値、19……テーブルＡのid（ページ）、20……テーブル
Ｂのid（ページ）、21……戻り番地（back）、22……次
番地（next）。
例の処理手順を示す流れ図、第３図はリストの概念図で
ある。 １……テーブルＡ、２……テーブルＢ、３……インデク
ス、４……テーブルＡのiD（Atid）、５……テーブルＢ
のiD（Btid）、６……キー値、７……テーブルのiD、８
……ソートのためのリスト、９……ネキストアドレス、
10……バックアドレス、11……最終的に生成されるリス
ト、12……キー値、13……テーブルＡのid（Atid）の
値、14……テーブルＢのid（Btid）、15……バックアド
レスの値、16……ネキストアドレスの値、18……キーの
値、19……テーブルＡのid（ページ）、20……テーブル
Ｂのid（ページ）、21……戻り番地（back）、22……次
番地（next）。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−209615（ＪＰ，Ａ) 鴻江 美智子 外，”オブジェクト指 向知識ベース管理システムにおける問い 合わせ処理の最適化”，1990年度人工知 能学会全国大会（第４回）論文集，人工 知能学会，1990年７月25日，ｐ．273− 276 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 12/00 G06F 9/44 G06F 17/30
Claims (1)
- 【請求項１】複数の頁からなるテーブル（表）Ａと複数
の頁からなるテーブル（表）Ｂとに記述されている組
（レコード）を共通の属性で照合し結合（ジョイン）す
るアクセス方式であって、 前記テーブルＡについて与えられたキー値を基に、キー
値の欄、テーブルＡの頁の値の欄、テーブルＢの頁を書
くべき欄、戻り番地の値の欄、次番地の値の各該当欄を
書き込んでリストを生成する生成手段と、 前記テーブルＡについて与えられたキー値を基に、当該
キー値に対応するテーブルＢの該当頁の値を、木構造を
用いて抽出する抽出手段と、 前記抽出手段により抽出されたテーブルＢの頁の値を、
前記キー値に対応させてテーブルＢの頁の値の欄に書き
加え、当該リストをテーブルＢの頁の値に基づき昇順又
は降順にソートするソート手段と、 前記ソート手段によってソートされたリストに基づい
て、キー値順にアクセスするアクセス手段とを設けたこ
とを特徴とする知識ベースシステムにおける高速アクセ
ス方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282707A JP3066836B2 (ja) | 1990-10-20 | 1990-10-20 | 知識ベースシステムにおける高速アクセス方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282707A JP3066836B2 (ja) | 1990-10-20 | 1990-10-20 | 知識ベースシステムにおける高速アクセス方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04156624A JPH04156624A (ja) | 1992-05-29 |
| JP3066836B2 true JP3066836B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=17656005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2282707A Expired - Fee Related JP3066836B2 (ja) | 1990-10-20 | 1990-10-20 | 知識ベースシステムにおける高速アクセス方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3066836B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW469483B (en) | 1999-04-19 | 2001-12-21 | Applied Materials Inc | Method and apparatus for aligning a cassette |
| US6965894B2 (en) | 2002-03-22 | 2005-11-15 | International Business Machines Corporation | Efficient implementation of an index structure for multi-column bi-directional searches |
| US7633886B2 (en) | 2003-12-31 | 2009-12-15 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | System and methods for packet filtering |
-
1990
- 1990-10-20 JP JP2282707A patent/JP3066836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 鴻江 美智子 外，"オブジェクト指向知識ベース管理システムにおける問い合わせ処理の最適化"，１９９０年度人工知能学会全国大会（第４回）論文集，人工知能学会，１９９０年７月２５日，ｐ．２７３−２７６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04156624A (ja) | 1992-05-29 |
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