JPH06187209A - 実体関連データベース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 時間的制約条件内において、必要なデータの
記録、検索を行うために、上限処理時間内にデータのア
クセス及び検索を完了するデータベースを提供する。 【構成】 実体関連データベースは、データ要素の配列
の実体フィールドを有し、データ要素が予め規定された
組として相互に関係付けられ、各組が、少なくとも二つ
の実体フィールドのデータ要素を含んで構成される。少
なくとも一つのリンクリストは、第一の実体フィールド
から第二の実体フィールドの要素に関連付けられた全て
の要素を規定された順序で検索する。リンクリストは、
実体フィールドの一つの各メンバに関連付けられたヘッ
ド部と他の実体フィールドのメンバに関連付けられた後
続部とによって構成され、各記述項は、二重にリンクさ
れたリストを形成する他の実体フィールドのメンバに関
連付けられた後続部によって構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータのデー
タベースに関するもので、特に、種々の生産作業等にお
ける工程監視に使用されるコンピュータのデータベース
システムに関するものである。さらに、本発明は、要求
ごとに生じる所定の時間的制約条件や連続的に発生する
事象に応じた所定の時間的制約条件内で、データの組を
分類された状態で、捜索して格納及び取り込みを行なう
データベースに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、データベースシステムは、種々
のファイル、レコード及びフィールドに、辞書、インデ
ックス等とともに格納された蓄積データで構成され、デ
ータベース中の情報の格納及びアクセスを迅速かつ容易
に行い得るものとしている。最も近代的なデータベース
においては、各形式及び階層のデータは適当なインデッ
クスとともに各別のファイルに格納され、二つの別のフ
ァイルからのデータの共通部分を適当なデータベース質
問により検査することができるように構成されている。
一方、コンピュータ装置は、各データベースから所要の
情報を抽出し、抽出された情報を相関させた状態で組み
合わせて、問い合わせに対して回答する。一般的な規則
として、質問に対する応答時間は、所要の情報を得るた
めに検査又はサーチしなければならないファイル数及び
各ファイルの大きさに直接的に左右される。ファイルが
インデックスされ、又はファイルに格納されたデータの
基準に基づいて連続した順で格納されている場合には、
各ファイル内におけるアクセス時間は大幅に短縮され
る。ともかく、いくつかのファイルからのデータの分類
は、必要な情報を検索するために各ファイルを検査する
ことを必要としている。

【０００３】こうした一般的データベースファイルへの
情報の格納も、データベースファイルの大きさ及び構造
に影響される。容易に理解されるように、データをいく
つかのインデックスを付すことなく、不規則な順序で加
える場合には極く短時間で処理が可能であるが、この場
合には、このデータを検索するためにはファイルの全体
を検査することが必要になる。一方、ファイル自体があ
る種の連続性をもって構築されている場合や、ファイル
を連続した順序に並べ替えることが可能なインデックス
が与えられている場合には、データを適当な位置に格納
し、又はインデックスを発生するために、必然的にファ
イルへの格納に要する時間が増加する。一般には、デー
タ自体を順に並べることは、極く稀にしか行われておら
ず、インデックスを付すことが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ともかく、与えられた
各ファイルのインデックスは、データベースに同時に保
持されている他のいかなるファイルからも分離され、独
立している。このため、二つのファイルからの情報を関
連づける場合には、複数のファイルから情報を検索する
ためにアクセスすることが必要な各ファイルに付されて
いるインデックスによる独立のサーチが必要となる。

【０００５】単一のデータベースの複数のファイルに相
互に関連する情報を格納するために複数のインデックス
を発生することの必要性、また単一のデータベースの複
数のファイルから関連する情報を検索するために、複数
のインデックスをサーチすることの必要性によって、デ
ータベースの処理の速度が大幅に低下する。ほとんどの
環境においては、こうしたアクセス及び検索における遅
延は許容範囲であるが、種々の生産作業に関連して使用
される工程監視装置等のリアルタイムのクリティカルパ
ス（限界経路）法の問題に用いられるデータ処理装置に
おいては、こうした遅れを許容することはできない。す
なわち、生産作業の監視に用いられるコンピュータを用
いた工程監視装置は、常に監視対象とされている生産作
業よりも速い速度で処理を行うことが必要である。実際
上の観点で、コンピュータが生産工程において生じる情
報要求に十分答えることができないために、生産工程が
減速される状況は、製造業者にとって許容できることで
はない。

【０００６】したがって、本発明の目的は、全ての環境
において、最悪の場合でも、装置が監視する外部の生産
工程によって生じる時間的制約条件内において、全ての
必要なデータの記録、検索を確実に行いうるために採用
される明確に規定され、既知の上限処理時間内にデータ
のアクセス及び検索を完了することができるデータベー
スを提供することにある。こうしたデータベースの構造
は、生産工程の監視ばかりではなく、広範な用途におい
て使用可能であり、特に、常に制限要素となるデータベ
ース管理システムが搭載されたコンピュータのハードウ
ェアの性能を越えない範囲において、データベース外部
の事象による時間的制約条件内において処理を行うため
に十分に早い速度での処理が望まれる全ての環境に適用
可能である。

【０００７】

【課題を解決するための手段とその作用】本発明による
データベースは、全てのデータの関係及びデータ自体を
基本組織構造として含み、その結果、実体関連データベ
ースと呼ばれる。こうした実体関連データベースは、デ
ータ要素の配列を格納した複数の実体フィールドを有
し、前記データ要素が予め規定された組として相互に関
係付けられており、各予め規定された組が、少なくとも
二つの実体フィールドのデータ要素を含んで構成され
る。少なくとも一つのリンクリストは、第一の実体フィ
ールドから第二の実体フィールドの選択された要素に関
連付けられた全ての要素を規定された二つの相互に逆の
順序のいずれかで検索する。該リンクリストは、二つの
相互に異なる部分、すなわち実体フィールドの一つの各
メンバに関連付けられたヘッド部と他の実体フィールド
のメンバに関連付けられた後続部とによって構成され、
各記述項は、二重にリンクされたリストを形成する他の
実体フィールドのメンバに関連付けられた後続部によっ
て構成される。

【０００８】ヘッダ部において、第一の実体フィールド
の各メンバに関連した各記述項は最初の要素のアドレス
と最後の要素のアドレスとを格納し、最初及び最後の要
素の両者は第二の実体フィールドに格納され、第一の実
体フィールドのメンバと関連付けられる。第一の実体フ
ィールドの特定の要素に関連する要素が、第二の実体フ
ィールドにない場合、両アドレスは無効となる。第一の
実体フィールドの要素に関連した要素が、第二の実体フ
ィールドに一つだけある場合、最初と最後の要素のアド
レスは等しくなる。第二の実体フィールドに二つ以上の
関連する要素がある場合、最初と最後のアドレスは、勿
論異なったものとなる。第一の実体フィールドの各メン
バに関連したリンクリストのヘッド部に二つより多いか
又は二つより少ないアドレスが存在することはない。

【０００９】後続部において、同様に第二の実体フィー
ルドの各メンバに関連した二つのアドレスが与えられ
る。一つのアドレスは、同様の要領で第一の実体フィー
ルドの同じデータ要素に関連付けられた第二の実体フィ
ールドにおける次の要素のアドレスであり、第二のアド
レスは、第一の実体フィールドの同じ要素に関連する第
二の実体フィールドの一つ前の要素のアドレスである。
なお、次のアドレスと一つ前のアドレスの列は第二のフ
ィールド内に含まれる全ての関連する要素のアドレスの
ループを規定する。さらに、第二の実体フィールドの各
メンバに関連する対のアドレスは、次の要素と一つ前の
要素の双方を含み、このデータ要素のループは、リンク
リストのヘッド部に格納されたアドレスによって指定さ
れた最初の要素及び最後の要素のいずれかから開始する
二つの相互に逆の順序でたどることができる。二つの異
なる実体フィールドに含まれたデータの関連する要素の
予め規定された組の決定的アドレスにより関連するデー
タの完全な組を検索するために、二つのデータフィール
ドの一つを一度サーチすることによって全ての関連する
データを検索することができる。なお、与えられたフィ
ールドの各データ要素は、リンクリストのいかなる数の
ヘッド部に属するいかなる数のアドレスの対をも含むこ
とができる。一方、各データ要素は、リンクリストの後
続部から単一のアドレスの対のみを含むことができる。

【００１０】与えられた実体フィールドのデータ要素に
対して複数のアドレスを与えるために、本発明による実
体関連データベースは、実体フィールドの少なくともい
くつかのデータ要素のアドレスのアドレス可能な配列を
格納する少なくとも一つのポインティングフィールドを
持つことができる。ポインティングフィールドは、与え
られた実体フィールドにおけるデータ要素の間接的なア
ドレス割り当てを構成し、第二の実体フィールドに関連
する各メンバに関連したリンクリストのヘッド部は、第
一の実体フィールドの関連する要素を指示するポインテ
ィングフィールドの最初と最後の要素のアドレスを格納
する。リンクリストの後続部は、ポインティングフィー
ルドの各メンバに関連付けられ、第二の実体フィールド
の要素に関連した第一の実体フィールドの関連要素を指
示するポインティングフィールドのそれぞれ次及び一つ
前の要素のアドレスを格納する。ポインティングフィー
ルドと第二の実体フィールドに要素を関連付けるリンク
リストによるリンクにより、第二の実体フィールドの二
以上の要素に関連する第一の実体フィールドの関連する
要素の検索を可能とする。前述のリンクリストと同様
に、ポインティングフィールドに関連するリンクリスト
は、リンクリストに規定された相互に逆の順序で第二の
実体フィールドからの関連するデータ要素の検索を可能
とする。さらに、ポインティングフィールドに結合され
たいかなる数のリンクリストも、いかなる与えられた実
体フィールドの要素の同一の組でも効率的に指示するこ
とができる。

【００１１】なお、いずれの場合も、リンクリストは、
いかなる数のデータベースにも格納された関連データを
連結する一連の独立のループを示す。各リンクリストに
関して、個別の記述項の完全性は、単に最初のアドレス
と次のアドレスとの和と最後のアドレスと一つ前のアド
レスとの和と比較することによってチェックすることが
できる。和が等しくない場合、リンクリストは、アドレ
スエラーのために不正確である。各ループの一連のルー
プは、各関連するデータの組に関する二つのループを形
成する。ループの対が一致しないアドレスを有している
ことが識別された場合、二つの不一致のアドレスが分析
される。アドレスはいかなる値の数とすることも妥当で
あり、ほとんどの誤ったアドレスの値は、検出不能なデ
ータ要素を示すので、リンクリストの自己補正が可能で
ある。不一致のアドレスに格納されたデータの分析から
適切なアドレスの決定ができない場合には、人間がシス
テムへ介入する必要がある。

【００１２】データ間の関係のマッピングに二重リンク
リストを使用することにより、リンクリストによって参
照されるデータ要素の加入及び削除に用いる処理を非常
に簡単にすることができる。処理を行うステップ数は、
リンクリストの長さに関係なく、固定したものとなる。
二重リンクリストの使用及びポインティングフィールド
の使用により、データベースを重複データを含まずに構
築することができる。データベースは、重複データの使
用を防止するが、データベースのデータ要素間の関係を
特定するために非常に大きなデータベースが採用され
る。

【００１３】データベースの種々の実体フィールドに格
納されたデータ要素間の予め規定された関係により、単
一のサーチのみが必要とされるので、時間を大幅に短縮
してデータベースから情報を検索することが可能とな
る。本発明によれば、インデックスされた実体フィール
ド内のデータ要素の選択された特性により、データをイ
ンデックスの順序を与えることにより、データ質問のた
めのルート又は基本を形成するデータ要素を格納する各
実体フィールドが合理化される。すなわち、個別の正の
整数の形式のデータは、数の順で検索できるようにする
ためにインデックスされ、テキスト情報は、アルファベ
ット順で検索するようにインデックスされる。

【００１４】さらに、選択された要素に関するインデッ
クスのサーチに用いられるサーチ機構はバイナリーであ
り、一連の質問がインデックスに対して発せられ、各質
問において検索する要素を含むことが判っているインデ
ックスの半分に対してサーチが行われる。したがって、
フィールドから所望のデータ要素を検索するための時間
「Ｔ」は、最悪の場合でも以下の式で示す値となる。

【００１５】Ｔ＝Ｋ・ｌｏｇ₂ ｎ ここで、「ｎ」は所望のデータ要素を格納しているフィ
ールドの大きさ、「Ｋ」は本発明の実体関連データベー
スがインストールされるハードウェアによって決まる比
例定数である。本発明による実体関連データベースにお
いてバイナリーサーチを使用したことによって、データ
ベースを使用しなければならない監視する製造工程又は
他の事象により生じた重要データの関係におけるハード
ウェアシステムの制約を特定するために採用される時間
的制約における指定された時間内に与えられた質問に関
連する全ての要素を検索することが可能となる。なお、
システムに対するデータの加入及び削除に要する時間は
ｎに比例し、すなわちほぼサーチ時間と同じになり、以
下の式で表される。

【００１６】

【数１】 したがって、本発明による実体関連データベースは、デ
ータベースの全ての動作に関して優れた性能を発揮す
る。

【００１７】なお、実体フィールド内の記述項の数
「ｎ」が非常に大きい場合には、インデックスされた実
体フィールドに対する加入又は削除に要する時間は、デ
ータベースが動作的に結合された外部の事象により決定
された許容時間を超えることとなる。この場合、他のイ
ンデックス方法が採用され、インデックス手段は、イン
デックスされた実体フィールドの各データ要素に関する
三つの整数のグループに配置されたサーチ可能なネット
ワークで構成される。三つの整数の一つは、同一の実体
フィールドの親データ要素のインデックス整数を特定す
る。残りの二つの整数は、同一の実体フィールドの直接
従属するデータ要素のインデックス整数を特定する。整
数のネットワークは、データ要素を反転されたバイナリ
ーツリーとして、整数をマッピングする。このバイナリ
ーツリーにおいて、ツリー構造の各階層は、前の階層の
倍の要素を有している。変更されたバイナリーツリーに
対するデータの加入及び削除は、ｎに比例し、ほぼサー
チ時間に等しい

【数２】 となる。このようにインデックスすることにより、サー
チは、ツリーのルートからサーチを開始して、所望の要
素に従属するデータ要素を特定する整数によって規定さ
れるパスにしたがって行われる。このようにしてインデ
ックスされたフィールド内の所望の要素のアクセスに要
する時間は、単に線形的にソートインデックスのバイナ
リーサーチを行なうのに比べて幾分長くなるが、データ
ベースに対するデータ要素の加入及び削除に要する時間
は、バイナリーツリーインデックスの変更数はｎに比例
しするので、非常に短くなる。

【００１８】

【数３】 したがって、事象によって起動されるデータベースシス
テムの設計に予測可能な時間管理ツールの使用が可能と
なる。

【００１９】本発明による実体関連データベースは、好
ましくは、できる限り短時間でアクセスできるメモリ装
置に格納することが望ましい。データベースがインスト
ールされる選択されたコンピュータのＣＰＵメモリにデ
ータベースの全体を格納することが望ましいが、仮想メ
モリ機構を用いて、データベースの一部を、アクセス時
間に最小の遅れのみを生じる高速アクセスメモリ装置に
格納することも可能である。しかしながら、システムが
故障した場合に、データベースを迅速に再構築できるよ
うにするために、バックアップ構成を設けることが望ま
しい。

【００２０】データベースのバックアップレコードをと
る好適な手段は、データベースの恒久的なレコードを記
憶するディスク，テープ装置等の恒久的レコード記憶手
段である。恒久的レコード記憶手段に接続してキャッシ
ュが設けられる。キャッシュは、少なくとも二つの部分
に分割される。キャッシュは、データベース内の少なく
とも一つのデータ要素を変化させるデータベースのトラ
ンザクションをキャッシュに転送する転送手段に接続さ
れる。データベースになんらの変化も生じさせない、例
えば質問の検索等のトランザクションに関しては、転送
は行われない。また、キャッシュのある部分の記憶容量
がフルになった場合には、キャッシュの他の部分へのデ
ータベースのトランザクションの転送を継続しながら、
フルになった部分の記憶内容を恒久的レコード記憶手段
に転送する手段が設けられる。

【００２１】実際上、ほとんどの使用環境において、キ
ャッシュには二つの部分のみを設けることが必要であ
る。データベースのトランザクションの転送を受け入れ
るスペースがキャッシュ中にない場合に、データベース
の変化を禁止する手段が設けられる。キャッシュの記憶
内容を周期的に転送することによる恒久的レコード記憶
手段に形成されるバックアップレコードは、最後にキャ
ッシュのレコードが転送された時点までのデータベース
を迅速に再構築する手段となる。システムに故障が生じ
た場合に失われるデータは、フルになっていないキャッ
シュの部分に格納されていたデータのみとなる。キャッ
シュの部分のサイズは、失われるデータを極力少なくす
るとともに、レコードの転送に十分な時間が得られるよ
うにするために、予測されるデータの動きに基づいて選
択される。キャッシュの記憶内容の恒久的レコード記憶
手段への転送は、必要であれば、より標準的なバックア
ップ方法と組み合わせて、バックアップに冗長性を持た
せることも可能である。

【００２２】本発明の付加的な特徴及び利点は、現時点
において本発明を実施するための最も好適な構成を示す
以下の好適実施例の説明より、当業者において明らかと
なろう。詳細な説明は、特に表及び図面を参照する。

【００２３】

【実施例】本発明の好適実施例による実体関連データベ
ースは、包括的に実体フィールドと呼ばれる二つの異な
るタイプのデータ格納フィールドを持つ構造となってい
る。データ要素の配列を持つ二種類の実体フィールド
は、それぞれ「キーフィールド」及び「項目フィール
ド」と呼ばれる。キーフィールドは、それぞれ独自のデ
ータ記述項の配列を有するフィールドである。好適実施
例による実体関連データベースにおいて、すべてのキー
フィールドは、フィールドに記述された時点で、ソート
されもしくはインデックスが付される。したがって、キ
ーフィールドの記述項は、常に、フィールド中のすべて
の記述項の読取りを必要とせずに所望の記述項を検出す
るためにバイナリーサーチ処理により短時間でサーチ可
能なフラットファイルと同様に、順序だった配列を形成
する。キーフィールドの一例としては、特定の製造工程
における製品に割り当てられる連続番号のリストを含む
ものである。同一の生産工程において同一の連続番号を
持つ製品は存在しないので、連続番号のリストを格納す
るフィールドが、それぞれ独自の記述項を持つフィール
ドであることになる。

【００２４】キーフィールドの他の例は、自動車の生産
台数リストを格納した以下の表１の実体フィールド１で
ある。

【００２５】

【表１】 なお、フィールドのデータ要素は、フィールド内におい
ては順序付けされていないが、フィールド要素を、デー
タ要素の特性、すなわちアルファベット順に基づいて順
序付けるソートインデックスが付されている。なお、必
要とあれば、ワード長等の他のデータ要素の他の特性を
選択することも可能である。ある種の順序での配列が可
能なのはデータ要素配列のみであるが、単にメモリアド
レスのリストのみを含むものであるかぎりいかなるタイ
プの情報もデータ要素となり得る。

【００２６】一方、項目フィールドは、必ずしも独自性
を要求されない記述項を格納する。こうした項目フィー
ルドは、同一フィールド内の他の記述項と重複可能な記
述項を格納するので、項目フィールド内の情報の検索ア
クセスは、項目フィールドのもつ他のフィールドと言う
べき他のフィールドを介して行われる。項目フィールド
の一例は、多数のそれぞれモデル番号を持つ部品の生産
における、生産順序で生産されるすべての部品のモデル
番号のリストを格納したものである。こうした項目フィ
ールドは、例えば、部品の生産完了日時をしめす日時記
述項のみを格納した他のフィールド等の他のフィールド
を介してアクセスすることができる。項目フィールドの
他例は、以下の表２の実体フィールド２に示されてお
り、この表２は実体フィールド１にリストされた自動車
販売における各自動車の製造者を示している。

【００２７】

【表２】 実体フィールド２は、実体フィールド１に所有されると
ともに、この実体フィールド１を介してアクセスされ
る。重ねていえば、項目フィールドは、他のデータ記述
項のアドレス配列を格納するのみで、他の機能は行わ
ず、この項目フィールドに格納されるアドレスは、重複
する場合がある。

【００２８】キーフィールド構造であるか、項目フィー
ルド構造としてのアドレス配列を格納した実体フィール
ドは、好適実施例による実体関連データベースにおいて
は特別の用途を有しており、ポインティングフィールド
と呼ばれる。ポインティングフィールドは、関係規定フ
ィールドである。「ポインティング」の機能は、ポイン
ティングフィールドと他のフィールド間に１対１又は１
対多数の関係が存在することを示す機能である。一つの
ポインティングフィールドは、単一の他のフィールドを
指示するもので、２以上の他のフィールドを指示するこ
とはできない。一方、一つのフィールドは、多数の他の
フィールドから指示されることができる。ポインティン
グフィールドの例は、ポインティングフィールド１〜３
を示す以下の表３に示されており、これらのフィールド
は実体フィールド１に所属し、実体フィールド３の種々
のデータ要素のアドレスを示している。

【００２９】

【表３】 好適実施例による実体関連データベースにおいて、全て
の実体はデータベース構築時点で規定された関係により
相互に関係付けられている。この関係には、二つの基本
的な関係がある。すなわち、１対１の関係と、１対多数
の関係（多数は、ゼロを含む全ての値）である。直接的
な関係に加えて、連鎖的な関係も存在する。すなわち、
実体フィールドＡが、実体フィールドＢと１対１の関係
を有し、実体フィールドＢが実体フィールドＣと１対１
の関係を有していたとすると、実体フィールドＡは、実
体フィールドＣに対して１対１の関係を持つこととな
る。実体フィールドは、これらの記述項の関係をもって
論理構造に形成され、構造中に質問パスの構築を可能と
する。関係が構築されると、データベースに格納された
データは、迅速かつ容易にアクセスできるものとなる。
本発明による実体関連データベースにおいて許容されな
いフィールド間の関係は、いわゆる「多数対多数」の関
係である。これは、単にこのシステムが必要とする情報
検索を行うための十分な情報が得られないためである。

【００３０】本発明による事象によって動作する実体関
連データベースにおいて実際に必要なデータの検索を可
能とするために、所望のデータ質問パスの構築に付加的
な関係規定フィールドを用いることが望ましい。付加的
な関係規定フィールドは、実体フィールド又は他の関係
規定フィールドである他の二つのフィールドの記述項を
相関させるリンクされたリストの形式となる。全てのリ
ンクされたリストは、関係情報の検索がいずれの方向か
らも可能なように二重リンクされリストに挿入された値
により「二重リンクされたリスト」として内部的に組織
される。リンクされたリストは、実体フィールド又は他
の関係規定フィールドである二つの他のフィールド内の
各記述項の間接的アドレスによって構成される。リンク
されたリストは、ヘッド部と後続部とによって構成され
る。ヘッド部は、第一のフィールドによって所有され、
後続部は第二のフィールドの他のデータを指示する。例
えば、下記の表４に示されているリンクされたリストの
一例では、実体フィールド３にリストされた製造者が、
実体リンクリスト３−１によって、実体フィールド１に
リストされたその製造者が製造している自動車の車種と
リンクされている。

【００３１】

【表４】 実体リンクリスト３−１のヘッド部は、実体フィールド
３の各記述項に関する一対の数で構成されている。Ｆの
欄にリストされた数は、実体フィールド３の与えられた
記述項に関連する実体フィールド１の最初のメンバのア
ドレスを指示している。Ｌの欄に与えられた数は、実体
フィールド３の各データ要素に関連する実体フィールド
１の最後のデータ要素のアドレスを与えている。実体フ
ィールド１に単一の実体フィールド３に関連するメンバ
のみが存在する場合には、Ｆ欄とＬ欄に現れる数は同一
となる。この例は、実体フィールド３の項目４の記述項
に示されている。実体フィールド１に複数の実体フィー
ルド３に関連するメンバが存在する場合には、Ｌ欄とＦ
欄に現れる数は異なったものとなり、実体フィールド１
の関連したデータ要素群の最初と最後のメンバを示す。
残りのデータ要素を検出するためには、実体リンクリス
トの後続部を参照することが必要となる。

【００３２】実体リンクリストの後続部は、実体フィー
ルド１に所有されるものと考えられ、実体フィールド３
の同一の要素に関連する実体フィールド１の次の及び直
前の要素のアドレスを与える。例えば、実体フィールド
３には、ゼネラルモータース社が自動車製造者としてリ
ストされており、実体フィールド１の関連するデータ要
素の最初の要素としてアドレス６を特定する。実体フィ
ールド１のアドレス６には、「ビュイック」を示すデー
タ要素とともに、アドレス８に検出される次の関連した
データ要素が示されている。アドレス８においては、
「キャデラック」を示すデータ記述項と次の記述項が３
であることが、後続リストとして示されている。アドレ
ス３におけるデータ記述項「シボレー」の後続リストに
はアドレス４がリストされている。アドレス４では、デ
ータ記述項「コルベット」と関連する後続リストに次の
記述項としてアドレス１１が特定されている。アドレス
１１においては、データ記述項「ポンティアック」とア
ドレス１５を次の記述項として指定する継続リストが与
えられている。アドレス１５において、記述項「オール
ズモービル」と記述項「０」の後続リストが示されてい
る。この０の記述項は、リストの終端であることを示し
ている。このように、ゼネラルモータースにより生産さ
れる全ての自動車のリストが、実体リンクリストのヘッ
ド部のＦ欄と実体リンクリストの後続部のＮ欄に示され
たアドレスにしたがって発生する。

【００３３】これと同一のリストは、実体リンクリスト
のヘッド部及び後続部のＬ欄及びＰ欄の記述項に対して
逆の順で発生させることが可能である。この場合、Ｌ欄
にはリストの最終項目が示され、Ｐ欄にはリスト中の直
前の項目が示される。すなわち、リンクリストのヘッド
部のゼネラルモータースに関して与えられている最終項
目は、アドレス１５であり、実体フィールド１のこのア
ドレス１５には、データ記述項「オールズモービル」
と、関連する後続リストにはアドレス１１が与えられ
る。アドレス１１では、データ記述項「ポンティアッ
ク」とアドレス４を次の記述項として指定する継続リス
トが与えられている。こうして、リンクリストは、実体
フィールド３の単一の記述項から、実体フィールド１の
全ての関連する記述項に延びる二つのループであると考
えることができ、これらの記述項は二つの実体フィール
ドの関連するデータ要素の連鎖として、ビーズのように
連結される。さらに、この連鎖中の要素の順序は数にし
たがって与えられ、ゼネラルモータースの場合には、
６，８，３，４，１１，１５の順となっている。同一の
連鎖により、最終及び最初の数を用いて、上記の順を１
５，１１，４，３，８，６とすることも可能である。こ
れら二つの数列が相互に逆の数列でありリンクリストの
一貫性をチェックするために使用することができること
は、即座に理解されるであろう。また、最終及び直前の
欄に与えられている全てのアドレスの和と、最初及び次
の欄の全てのアドレスの和を求めると、これら二つの和
は、ゼロのアドレスを除けば一回のみ現れるので、等し
くなる。こうしたアドレスの総和Ｓは、下式で与えられ
る。

【００３４】Σ＝ｎ（ｎ＋１）／２ ここで、「ｎ」はリンクリストによって参照される実体
フィールドにおけるアドレスの数である。この情報は、
リンクリストにエラーが生じていないかどうかをチェッ
クし、確認するために用いることが可能である。なお、
リンクリストは、実体フィールド１から検索される記述
項の順序が所定の順序となるように構成される。図示の
例において、順序はアルファベット順となっているが、
他の順序とすることも可能である。

【００３５】リンクリストが参照する実体フィールドに
対するデータの追加及び削除の過程を検討することによ
って、こうしたリンクリストの重要な特徴が分かる。以
下の表５は、実体フィールド１のアドレス１６にデータ
記述項「エドセル」を追加する例を示している。

【００３６】

【表５】 こうした追加は、新たな最終メンバのアドレスにより、
実体フィールド２のデータ要素２に関連したＬ欄のアド
レスを更新し、最も新しい項目のアドレスのＮ欄の位置
をそのアドレスで更新することによって行われる。直前
の値、すなわちＰ欄にリストされていたアドレス１０
は、実体フィールド１の項目１６により更新される。こ
の項目は最終の関連する項目であるので、Ｎ欄の数はゼ
ロとなる。アドレス１６へのデータ要素の追加は、検査
合計（check sum ）を以前の１２０から１３６の新しい
値に変化させる。

【００３７】項目を削除する要領は、表６に示されてお
り、図示の例においては、実体フィールド１の項目２を
削除する例である。

【００３８】

【表６】 こうした削除は、削除された項目が格納されていたアド
レスが示されていたリンクリストの連続における位置の
削除された項目に関してＰ欄及びＮ欄に示されていたア
ドレスを更新することによって行われる。さらに、削除
された項目の位置のＰ欄及びＮ欄に書き込まれた値は、
実体フィールドの当該位置の空きスペースが存在してい
ることを示す。削除された項目のＰ欄及びＮ欄を更新す
る値は−（ｎ−ｊ）に等しい。ここで、ｎは実体フィー
ルド１に与えられた最も大きいアドレスであり、ｊは削
除された項目のアドレスである。さらに、検査合計は、
実体フィールドの減少した合計値を反映して、変更され
る。

【００３９】なお、実体フィールド１への項目の追加及
び削除は、明確な時間で、かつ追加及び削除を行うため
に、実質的にサーチを行う必要がなくリンクリストの変
更によって、限られた一連の工程で行うことができる。
さらに、項目の追加又は削除に要する工程数は、実体フ
ィールド又はリンクリストの長さとは無関係となる。

【００４０】なお、実体フィールド３を実体フィールド
１に直接関連付けている図示のリンクリストは、フィー
ルドのメンバ間に１対１の関係がある場合には、満足の
ゆく結果を得ることができるが、１対多数の関係がある
場合には、こうしたリンクリストでは満足できる結果は
得られない。こうした状況においては、二つの実体フィ
ールド間に満足のゆく関連づけをするためには、リンク
リストとともにポインティングリストを用いることが必
要となる。リンクされたポインティングリストの例が、
表７に示されている。なお、表７においては、種々の自
動車の販売台数を示す実体フィールド１は、自動車の種
々のタイプのモデルを示す実体フィールド４と関連付け
られている。

【００４１】

【表７】 リンクされたポインティングリスト１−４は、実体フィ
ールド１に与えられた各自動車とモデルの関係を示す。
後続部は、実体フィールド４のアドレスに関連していな
い。

【００４２】したがって、実体フィールド１の「ダッ
ジ」を示すアドレス１における第一のメンバはポインタ
フィールド１であり、このポインタフィールド１は、実
体フィールドアドレス１のピックアップを指示してい
る。後続フィールドにおいては、実体フィールド２等を
指示するアドレス２として次のアドレスを示している。
ポインタとともにリンクリストの後続部を調査すること
によって、ダッジが、ピックアップ、セダン、コンバー
チブル及びマイクロバスを生産しているが、ステーショ
ンワゴンは生産していないことが判明する。リンカーン
はセダン及びコンバーチブルのみを生産する。シボレー
は、実体フィールド４に示されて五つのモデルを生産す
る。実体フィールド１は、１５のみの記述項を有しお
り、実体フィールド２が５つの記述項のみを有している
のに対して、ポインタフィールド１−４は、リンクリス
トの継続により、５０〜６０の記述項を持つこととな
る。これは、本発明による実体関連データベースは、情
報データ記述項よりはるかに多い関係規定記述項を持つ
ことができ、いわゆる「疎行列」又は第四の通常形式の
記憶系を形成することとなる。いかなる実体フィールド
４からの追加又は削除も、リンクされたポインティング
リスト１−４のいくつかの変更を生じることが理解され
るが、実体フィールド１における記述項の数に直接関係
する限られたステップ数で行われることが理解されるで
あろう。

【００４３】前記の表７は、各自動車の販売に関する全
てのモデルを抽出することができるリンクされたポイン
ティングリスト１−４を与えるが、表７は、逆の情報、
すなわち全ての与えられているモデルの自動車の販売を
示す情報は、発生することができない。この関係は、再
度リンクされポインティングリストを示す表８により特
定される。

【００４４】

【表８】 リンクされたポインティングリスト４−１から、ピック
アップは、ダッジ、シボレー、ジープ及びフォードによ
って生産されていることが判る。一方、セダンは、実体
フィールド１の、コルベット、ジープ、サンダーバード
を除く全てのメンバによって生産されている。リンクさ
れたリストの後続部及び関連したポインタリスト４−１
の記述項の数は、実体フィールド４又は実体フィールド
１内の記述項の数をはるかに越えている。

【００４５】二つのリンクされたポインティングリスト
１−４及び４−１を統合することにより、表９に示すよ
うに、実体フィールド１及び４のデータの二組の総合的
関連が規定される。

【００４６】

【表９】 表９は、リンクされたポインティングリスト１−４及び
４−１の結合を示しているが、二つの記述項フィールド
の結合に限定されるものではなく、いかなる数の実体フ
ィールドをも相互に関連させることができる。さらに、
他のデータ記述項のアドレスの配列は、それ自体が、特
定のデータベースの全ての必要な関係を規定するため
に、リンクリスト及びポインタリストを介してアクセス
可能なフィールドであると考えることができる。しばし
ば、リンクされた関係は、当初に予測されたものに比べ
て複雑となる可能性がある。したがって、所要の質問パ
スの設定は注意深く考慮され、設計されなければなら
ず、データベースの実際の処理を反映するデータの検討
結果に基づいて、質問パスを変更することが推賞され
る。新しいリンクされたポインティングリストを用いた
質問パスの追加は、いつでも行うことができ、データベ
ースが事象に応答する発生源からデータの入力を継続し
ている間にも行うことができる。

【００４７】前述の関係規定手段により規定されたデー
タベース内のフィールド間の関係により、データベース
からのデータの検索時間は、インデックス及びデータ要
素の予め規定された初期要素をアクセスするために使用
するサーチ方法により決定することができる。予め規定
された組の初期要素のアクセス及び検索を行うときに、
リンクされた関係によりリンクされた全ての要素もま
た、検索することができる。必要であれば、データベー
スのデータ辞書部分にあるようなある種の組織化された
情報の検索をも行うことができる。好適な実体関連デー
タベースは、実体フィールドをインデックスするために
二つのそれぞれ異なる方法が採用される。二つのインデ
ックス方法の性能の相違は、記述項の少ないフィールド
に関してはあまり重大ではないが、フィールドが徐々に
大きくなるにしたがって、単に整数の数値の連続で構成
されるソートインデックスは、３デジットのバイナリー
ツリー型インデックスによるインデックスを可能とす
る。実際上、必須ではないが二つのインデックス方法
は、インデックスするフィールド数が１００を越えるか
否かによって分かれる。両インデックスをサーチするた
めのサーチメカニズムは、バイナリーツリーを用いる場
合、サーチが常に同一の位置、すなわちツリーのルート
から開始されることを除けば、同一の、すなわちバイナ
リーサーチである。連続インデックス中においては、ソ
ートインデックスの途中の位置でサーチが開始される。
両検索方法におけるソートの各ステップにおいて、各ス
テップにおける所望の記述項を持つデータベースの部分
は常に不明であるので、データベースの半分が無視され
る。連続したソートインデックスの真のバイナリーサー
チにおいては、インデックスの半分は削除される。一
方、バイナリーツリーサーチにおいてもこれはほぼ同様
である。

【００４８】二つのタイプのインデックス及びこれらの
インデックスにより得られる利点は、以下の表１０及び
１１の例より、さらに明らかとなろう。

【００４９】

【表１０】

【表１１】 表１０は、実体フィールド１を左側に示されたフィール
ドアドレス及び実体フィールド１のデータをアルファベ
ット順に並べるためにデータの右側に示されたソートイ
ンデックスとともに示している。バイナリーツリーソー
トは、ソートインデックスの右側に示されており、三つ
の列を有している。第一の列は、アドレス列の左側のメ
ンバであり、第二の列はアドレス列の右側のメンバであ
り、第三の列は、アドレス要素の親要素である。
「左」、「右」の意味の理解のために、図１を参照す
る。図１には、与えられたアドレス順の実体フィールド
１のデータの連続する記述項によって発生されたバイナ
リーツリーを示している。アドレス１は「ダッジ」のデ
ータを持っているので、この記述項はツリーのルートを
構成する。次いで、連続してエンターされた記述項によ
り、データ要素は、アルファベットのルートよりも早い
ものはルートの左側に位置され、アルファベット順でル
ートよりも遅いものは、ルートの右側に位置する。各記
述項は、単一の対のみを有し、最大でも二つのみの直接
従属する記述項を有している。バイナリーツリーソート
番号は、ソートインデックス番号を示すものではなく、
むしろデータ記述項のアドレスを示すものである。な
お、表１０では、連続のソートインデックスとバイナリ
ーツリーソートインデックスの両方を示しているが、こ
れらの両インデックスは、単一の実体フィールドに関し
ては採用されるものではなく、単に二つのインデックス
方法の性能の違いを示すために示したものであることが
理解されなければならない。

【００５０】バイナリーツリーソーティングを使用した
所定のデータの検索は、一般に、連続ソートインデック
スのバイナリーサーチに比べて少ないステップ数で行う
ことができる。これは、バイナリーツリーが密集してま
とめられていないためである。すなわち、使用可能な全
ての「葉」（leaf）が、記述項を有しているわけではな
いためである。データの配置の問題として、ツリーの各
レベルが、次の低位のレベルを使用する前に完全に埋め
られているとした場合には、双方の方法によるアクセス
時間は、その平均において等しくなる。相違を理解する
ために、実体フィールド１からアドレス１０の「サンダ
ーバード」を検索する例を考える。ソートインデックス
のバイナリーサーチを用いると、まず、ソートインデッ
クス記述項８であるリンク１５のフィールドの中央に行
く。この記述項に示されたデータは、検索する記述項よ
りも連続中の低位に属するので、ソートインデックス記
述項１〜８は、無視される。次に、残りの記述項の中
間、すなわち記述項１２に行く。これも検索する記述項
よりも低位なので、次に残りのフィールドの中間、すな
わちソートインデックス１４に行く。これもまた所望の
記述項より低位であるが、ここで残る記述項は一つの
み、すなわち１５のみであるので、この記述項が所望の
記述項として検出される。上記のように、この方法によ
る検索では、４ステップを要する。一方、バイナリーツ
リー検索は、バイナリーツリーソートのルートから開始
される。ルートは親０を持っているので、データ記述項
より右側のアドレスに行く必要があることが判定され
る。右側列に与えられている右アドレスは２である。ア
ドレス２におけるデータ記述項を検査することにより、
さらに右に行く必要があることが判定される。記述項２
から右側の列のアドレスは「９」である。アドレス９の
記述項は、さらに右に行くことを要することを示すの
で、所望の記述項であるアドレス１０に至る。

【００５１】他の例として、ソートインデックスを用い
て実体フィールド１から「オールズモービル」を検索す
る場合を考える。検査される一連のインデックスは、
８，１２，１０，１１であり、４ステップのみである。
一方、バイナリーツリーソートを用いた場合、一連の検
索は１でルートから開始され、２，９，１０，１１，１
２，１５のパスを通る。このため検査する記述項は七つ
となる。バイナリーツリーソートの左及び右列のゼロの
要素をたどり、ツリーのルートより上のゼロの数を最小
とするために、ある種の回転を行うことにより、検索の
ためのステップ数の相違を最小とすることができる。

【００５２】バイナリーソートツリーを用いる重要な利
点は、表１１に示すように実体フィールドにデータを加
え又は実体フィールドからデータを削除する場合の容易
性である。記述項「エドセル」のアドレス１６への追加
は、ソートインデックスにおける１１の変更を必要とす
る。平均で、実体フィールド１に対する記述項の追加又
は削除によりソートインデックスの値の半分を変更する
ことが必要となる。一方、バイナリーツリーソートイン
デックスに対する記述項の追加は、新規な左側に属する
メンバを示すインデックス記述項１４と、新規の記述項
１６の親を示すために４つのみの変更が必要となる。こ
の記述項は、最新のメンバであるので、左側及び右側の
従属項はない。前述のように、データベースが１００以
上の記述項を持っている場合、これによるインデックス
の変更に要する時間の短縮は、コンピュータが非常に高
速で動作している場合に明らかになる。フィールドの長
さが、１０００あるいは１００００の記述項を持つもの
の場合には、この記述項の追加及び削除に要する時間の
差は顕著となる。これは、勿論部分的には使用するメモ
リ装置によって変化する。

【００５３】本発明による実体関連データベースは、短
時間でのアクセスを可能とするためにメモリ装置に格納
することが望ましい。一般に、コンピュータのＣＰＵの
メモリ中における全ての関係規定フィールドを含むデー
タベースの一体性を保持することが望ましいが、仮想メ
モリを使用することにより、データベースの一部を他の
装置に格納することも可能となる。なお、この場合、遅
れが生じることはほとんどない。データベースを種々の
メモリ装置に分割することとは関わりなく、システムに
故障が生じた場合にデータベースを迅速に再構築するた
めに、バックアップ構成を採用することが望ましい。

【００５４】システムが休止状態となっている特定の時
間に周期的に動作してデータベースの全体のコピーをす
る標準的なバックアップ構成を採用することも可能であ
るが、バックアップ間隔内において、付加的なバックア
ップをとることができる手段を設けることが望ましい。
特にバックアップ間隔が非常に大きい場合には、こうし
た付加的バックアック構成を採用することが望ましい。
多くの工程監視装置においては、バックアップの機会
は、１週間に１度等非常に低い頻度でしか得られない。
このため、装置に故障を生じた場合、たくさんのデータ
が喪失される結果となる。これを防止するための、好適
な実体関連データベース２０を図２に示す。データベー
スは、データベース内に生成された種々のファイルを規
定するとともにデータベース中の種々のファイル間の構
造的関係を規定するデータ辞書部２２を有している。し
たがって、データ辞書は、フィールド名，タイプ，サイ
ズ，所有関係，データフォーマット等を特定することに
よる全てのフィールドの定義及びフィールド間の関係で
構成される。データベースの残りの部分は、前述のよう
に、主にデータ格納フィールド又は実体フィールド２４
とポインティングフィールド、リンクリスト等の関係フ
ィールド２６に分けられる。

【００５５】さらに、付加的に事象キャッシュ２８が設
けられる。この事象キャッシュ２８は、二つの部分３
０、３２に分けられる。事象キャッシュは、データベー
スのいずれかの部分２２，２４，２６において生じたデ
ータベースの各変化を一時的に記憶する。事象キャッシ
ュの部分３０，３２がいっぱいになると、これらの部分
の記憶内容は事象転送手段３４を介して、ディスク又は
テープ３６等の恒久的記憶装置に転送される。事象転送
手段３４による転送が行われている間、事象キャッシュ
の、それまで使用されていなかった第二の部分が、デー
タベースの全ての変化を記録するために用いられる。こ
の第二の部分の記憶容量がフルになると、事象キャッシ
ュの記憶部分が切り替えられ、第二の部分の記憶内容
は、事象転送手段により記憶装置に転送される。事象転
送手段による記憶装置への転送速度よりも早い速度で、
事象キャッシュの一つの部分に記憶が蓄積されるといっ
た、通常起こり得ない状態が生じた場合には、信号を発
生してデータベースへのデータの入力を一時的に中断
し、事象キャッシュから記憶装置へのより高速なデータ
転送が必要であることを示す適当な診断情報を与える。

【００５６】なお、本発明は、好適実施例及び特定の例
に関して詳細に説明したが、種々の変更、改変を、本発
明の上述し、特許請求の範囲に示した要旨を変更するこ
となく実施することができるものである。

【００５７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
かかる実体関連データベースによれば、種々の生産作業
等における工程監視に使用されるコンピュータのデータ
ベースに関して、要求ごとに生じる所定の時間的制約条
件や連続的に発生する事象に応じた所定の時間的制約条
件内で、データの組を分類された状態で、捜索して格納
及び取り込みを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】表１０に示すデータのバリナリーツリーを示す
図である。

【図２】本発明のデータベースに関して使用される事象
転送系のブロック図である。

【符号の説明】

２０ データベース ２４ 実体フィールド ２６ 関係フィールド ２８ 事象キャッシュ

フロントページの続き (72)発明者 デヴィッド ジェイ．レイデン アメリカ合衆国・インディアナ州 46236・インディアナポリス・イースト セブンティナインス ストリート 10410 (72)発明者 トーマス エー．ペアソン アメリカ合衆国・インディアナ州 46038・フィッシャーズ・ガルフストリー ム コート 9818

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータのメモリに格納されるとと
   もに、データ要素の配列を格納した複数の実体フィール
   ドを有し、前記データ要素が予め規定された組として相
   互に関係付けられており、各予め規定された組が、少な
   くとも二つの実体フィールドのデータ要素を含む実体関
   連データベースであって、 第一の実体フィールドから第二の実体フィールドの選択
   された要素に関連付けられた全ての要素を規定された二
   つの相互に逆の順序のいずれかで検索する少なくとも一
   つのリンクリストを有し、 該リンクリストを、 第二の実体フィールドの各メンバに関連付けられ、第二
   の実体フィールドの各メンバに関連する第一の実体フィ
   ールドの要素の最初の要素と最後の要素とを記憶するヘ
   ッド部と、 第一の実体フィールドの各メンバに関連付けられ、第二
   の実体フィールドの各メンバに関連付けられた第一の実
   体フィールドの次の要素のアドレス及び第一の実体フィ
   ールドの直前の要素のアドレスを記憶する後続部とによ
   って構成したことを特徴とする実体関連データベース。
2. 【請求項２】 前記第二の実体フィールドを含む複数の
   実体フィールドの少なくともいくつかのデータ要素をイ
   ンデックスしてインデックスされた実体フィールドを形
   成する順序立てられた配列として、インデックスされた
   実体フィールド中の選択されたデータ要素及び関連する
   リンクリストによって指定された要素に関連する全ての
   要素を検索可能とするインデックス手段を設けた請求項
   １に記載の実体関連データベース。
3. 【請求項３】 前記インデックス手段は、インデックス
   された実体フィールド内のデータ要素の選択された特性
   の関数として、各インデックスされた実体フィールドの
   データ要素に１対１で関連付けられた、サーチ可能な一
   連の整数で構成され、データベースは、インデックスさ
   れた実体フィールドの所望のデータ要素を検出するため
   に一連の整数のバイナリーサーチを行う手段を有してい
   る請求項２に記載の実体関連データベース。
4. 【請求項４】 前記インデックス手段は、各インデック
   スされた実体フィールドの各データ要素に与えられた三
   つの整数のグループとして配列された整数のサーチ可能
   なネットワークで構成され、前記三つの整数の一つは同
   一実体フィールド内の親データ要素のインデックス整数
   を特定し、残りの二つの整数のそれぞれが同一実体フィ
   ールド内の直接充足するデータ要素のインデックス整数
   を特定するように構成され、整数のネットワークは、反
   転ツリーにデータ要素をマッピングするように構成した
   請求項２に記載の実体関連データベース。
5. 【請求項５】 前記第一の実体フィールドの少なくとも
   いくつかのデータ要素のアドレスのアドレス可能な配列
   を格納するポインティングフィールドと、前記第一の実
   体フィールドからポインティングフィールドによって、
   リストに規定された二つの相互に逆の順序のいずれかで
   第三の実体フィールドの選択された要素に関連する全て
   の要素を検索するポインタによりリンクされたリスト形
   成手段とによって構成した請求項１に記載の実体関連デ
   ータベース。
6. 【請求項６】 前記ポインタによってリンクされたリス
   トは、 前記第三の実体フィールドの各メンバに関連付けられた
   アドレスを有し、ポインティングフィールドの最初と最
   後の要素に関して前記第一の実体フィールド中の関連す
   る要素を指示するヘッド部と、 ポインティングフィールドの各次の要素のアドレスと、
   第一の実体フィールドの同一の関連する要素を指示する
   ポインティングフィールドの各前の要素のアドレス格納
   する後続部とによって構成した請求項５に記載の実体関
   連データベース。
7. 【請求項７】 前記第三の実体フィールドのデータ要素
   のすくなくともいくつかのアドレスのアドレス可能な配
   列と、規定された相互に逆の順序のいずれかで第一の実
   体フィールドの選択された要素に関連した全ての要素を
   ポインティングフィールドにより前記第三の実体フィー
   ルドから検索するポインタによりリンクされたリストを
   持つ第二のポインティングフィールドを設けた請求項５
   に記載の実体関連データベース。
8. 【請求項８】 前記第一のポインティングフィールド及
   び第二のポインティングフィールドを組み合わせて、両
   関連付けられた実体フィールドから関連付けられたデー
   タ要素を相互に逆の方向で検索できるようにするための
   ポインティングフィールドの結合を形成する請求項７に
   記載の実体関連データベース。
9. 【請求項９】 各リンクリストの最初のアドレスと次の
   アドレスとの和を最後のアドレスとその直前のアドレス
   との和と比較する手段を含むリンクリストの完全性をチ
   ェックする手段を有する請求項１に記載の実体関連デー
   タベース。
10. 【請求項１０】 データベースの恒久的レコードを格納
    する恒久的レコード記憶手段と、前記恒久的レコード記
    憶手段に接続された少なくとも二つの部分に分割された
    キャッシュと、そのキャッシュに接続され、データベー
    ス中の少なくとも一つのデータ要素を変化させるデータ
    ベース内の各トランザクションをキャッシュに転送する
    手段と、キャッシュの一つの部分がフルになった時に、
    キャッシュの他の部分へのトランザクションの転送を許
    容しつつ、前記一つの部分の記憶内容を恒久的レコード
    記憶手段に転送する手段とによって構成された、データ
    ベースのバックアップレコードを形成する手段を設けた
    請求項１に記載の実体関連データベース。
11. 【請求項１１】 コンピュータのメモリに格納されると
    ともに、データ要素の配列を格納した複数の実体フィー
    ルドを有し、前記データ要素が予め規定された組として
    相互に関係付けられており、各予め規定された組が、少
    なくとも二つの実体フィールドのデータ要素を含む実体
    関連データベースであって、 複数の実体フィールドの第一のフィールド内の少なくと
    もいくつかのデータ要素のアドレスのアドレス可能な配
    列を格納した少なくとも一つのポインティングフィール
    ドと、 第一の実体フィールドから第二の実体フィールドの選択
    された要素に関連付けられた全ての要素を規定された二
    つの相互に逆の順序のいずれかで検索する少なくとも一
    つのリンクリストを有し、 該リンクリストを、 第二の実体フィールドの各メンバに関連付けられた、第
    一の実体フィールドの各関連するメンバを指示するポイ
    ンティングフィールドの最初の要素と最後の要素のアド
    レスを記憶するヘッド部と、 第一の実体フィールドの同一の関連した要素を指示する
    ポインティングフィールドの各次の要素のアドレスとポ
    インティングフィールドの一つ前の要素のアドレスとを
    記憶する後続部と、 各リンクリストの最初のアドレスと次のアドレスとの和
    を最後のアドレスと一つ前のアドレスとの和と比較する
    手段を有するリンクリストの完全性をチェックする手段
    とによって構成したことを特徴とする実体関連データベ
    ース。
12. 【請求項１２】 前記第二の実体フィールドの少なくと
    もいくつかのデータ要素のアドレスのアドレス可能な配
    列を格納した第二のポインティングフィールドと、規定
    された二つの相互に逆の順序で前記第一の実体フィール
    ドの選択された要素に関連する全ての要素を第二のポイ
    ンティングフィールドにより前記第二の実体フィールド
    から検索する手段を有する第二のポインタリンクリスト
    とを設けた請求項１１に記載の実体関連データベース。
13. 【請求項１３】 汎用コンピュータのメモリに格納され
    たデータベースと組み合わされ、データベースの恒久的
    レコードを格納する恒久的レコード記憶手段と、前記恒
    久的レコード記憶手段に接続された少なくとも二つの部
    分に分割されたキャッシュと、そのキャッシュに接続さ
    れ、データベース中の少なくとも一つのデータ要素を変
    化させるデータベース内の各トランザクションをキャッ
    シュに転送する手段と、キャッシュの一つの部分がフル
    になった時に、キャッシュの他の部分へのトランザクシ
    ョンの転送を許容しつつ、前記一つの部分の記憶内容を
    恒久的レコード記憶手段に転送する手段とによって構成
    された、データベースのバックアップレコードを形成す
    る手段を設けたことを特徴とする装置。
14. 【請求項１４】 前記恒久的レコード記憶手段は、消去
    可能な媒体及び前記キャッシュの一つの部分の記憶内容
    を反映するデータを前記媒体に記録する手段によって構
    成する請求項１３に記載の装置。
15. 【請求項１５】 キャッシュの部分にデータベースのト
    ランザクションの転送を受ける容量がない場合に、デー
    タベースの変更を禁止する手段を有する請求項１３に記
    載の装置。
16. 【請求項１６】 データ要素の配列を格納するために複
    数の実体フィールドを含むデータベースを構築し、 各予め規定された組のデータ要素が少なくとも二つの実
    体フィールドに位置するようにデータベースにデータ要
    素を加え、 第二の実体フィールドの各データ要素を、第一の実体フ
    ィールドの最初の関連する要素と最後の関連する要素の
    アドレスと関連付けるとともに、すべての関連する要素
    の最初と最後のアドレスの組によりリンクリストのヘッ
    ド部を構成し、 第一の実体フィールドの各データ要素を第一の実体フィ
    ールドの次の関連する要素のアドレスと一つ前の関連す
    る要素のアドレスとに関連付け、次の関連する要素のア
    ドレスと一つ前の関連する要素の全てのアドレスとによ
    りリンクリストの後続部を形成し、 少なくとも第二の実体フィールドのデータ要素をインデ
    ックス実体フィールド内のデータ要素の選択された特性
    に関連付けられた順序でインデックスし、 前記予め規定された第一及び第二の実体フィールドから
    のデータ要素の組の選択された一つを、第二の実体フィ
    ールドインデックスに対してバイナリーサーチを行い前
    記予め規定された組の他方のデータ要素が前記リンクリ
    ストによって特定される前記組の一つのデータ要素を検
    出することにより検索するようにしたことを特徴とする
    汎用コンピュータにおける関連する情報の予め規定され
    た組の取り扱い方法。
17. 【請求項１７】 前記データ要素を第一の実体フィール
    ドに加えるステップは、 前記リンクリストのヘッド部の追加されたデータ要素の
    アドレスにより、追加されたデータ要素が関連する第二
    の実体フィールドの最後の要素の既存のアドレスを置き
    換え、 前記既存のアドレスをリンクリストの後続部に加えて追
    加されたデータ要素に関連付けられた、既存の要素のア
    ドレスを特定するようにした請求項１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】 第一の実体フィールドにデータ要素を
    追加するステップは、リンクリストの後続部に対する追
    加されたデータ要素のアドレスにより、追加されたデー
    タ要素に関連する既存の要素の次の関連要素を置き換
    え、次の関連した要素のアドレスを追加されたデータ要
    素に関連付けられたリンクリストの後続部に追加してリ
    ンクリストの終端を示す請求項１７に記載の方法。
19. 【請求項１９】 第一の実体フィールドからの選択され
    たデータ要素の削除を、 選択されたデータ要素のアドレスが格納されたリンクリ
    ストの後続部の位置の選択されたデータ要素の関連する
    次の要素及び一つ前の要素のアドレスを書き換え、 選択されたデータ要素の位置におけるリンクリストの後
    続部に、配列の当該位置が空いていることを示す値を挿
    入することによって行うようにした請求項１６に記載の
    方法。