JPH09507718A - 最適化データベース管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数のデータベースからのデータを最適アクセスのために単一のデータベースに編成するコンピュータ化方法。方法は、それぞれが記録の形態で記憶している複数のデータベースを提供することを含む。各データベースからの記録を読取り、いくつかの記録を組合わせ、データベースの中の単一の記録に記憶する。単一の記録は、いくつかの記録を個別に又はまとめて検索できるようにいくつかの記録が単一の記録の複数のアクセス可能部分にそれぞれ記憶されるようなフォーマットを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 最適化データベース管理システム 政府の権利 合衆国政府は、空軍省により認承された契約Ｎｏ．Ｆ３３６００−８８−Ｇ− ５１０７に従って本発明における権利を有する。 発明の背景 本発明は一般に、データベース管理システムに関し、特に、別個のデータベー スからのデータを、記録の一部又は全体を１回のアクセスで読取ることができる 単一のデータベースに組合わせるシステムに関する。 一般に、データベースは商品、従業員、経費などの特定のテーマに関するデー タを提供するために使用される。軍用の部門では、データベースを航空機のコン ピュータシステムにおいて、特にパイロットが危険を回避するのを補助する目的 で使用している。これを「脅威回避」という。脅威回避に際しては、事前に分か っていない脅威が航空機の付近に「ポップアップ（突然出現）」したときに、数 多くの要因を考慮しなければならない。それらの要因には、特命飛行計画、脅威 回避、地勢の海抜及び航空機が実行している特命飛行の種類に基づくその他の要 因が含まれる。それらの要因を反映するデータを航空機のコンピュータシステム の様々なデータベースに記憶させる。 現在、それらの様々なデータベースからのデータは航空機のコンピュータシス テムにより、メモリに対する何回かの別個のアクセスで検索されている。１秒の 何分の一かという時間の中で決定を実行しなければならない環境においては、重 大なデータベースの情報を検索するときの遅延は大きな犠牲をもたらす。関連デ ータベースからのあらゆる関連情報を有効に、適切な時点で検索するのが理想的 である。 従って、本発明の目的は、いくつかのデータベースからの関連情報を単一のデ ータベースに組合わせ、それにより、迅速な検索を可能にするデータベース管理 システムを提供することである。本発明の別の目的は、コンピュータシステムが メモリへの最小限の回数のアクセスで情報を検索できるようにする管理システム を提供することである。本発明のさらに別の目的は、単一の組合わせデータベー スの中の記録の全て又は一部を必要に応じてコンピュータシステムに選択的にア クセスさせるような管理システムを提供することである。 発明の概要 本発明は、複数のデータベースからのデータを最適アクセスのために単一のデ ータベースに編成するコンピュータ化方法から成る。その過程は、それぞれが記 録の形態でデータを記憶している複数のデータベースを用意し、各データベース から記録を読取り、データベースから読取られたいくつかの記録を、いくつかの 記録が単一の記録の複数のアクセス可能部分にそれぞれ記憶されるようなフォー マットを有する、組合わせデータベースの中の単一の記録に記憶することを含む 。この方法によれば、希望に応じて単一の記録の全て又は一部をアクセスできる 。 そのような方法とともに、最適化データベース管理システムがある。システム は、それぞれが記録の形態でデータを記憶する複数のデータベースを含む。シス テムは、各データベースから記録を検索するために複数のデータベースをアクセ スする手段と、組合わせデータベースと、データベースからのいくつかの記録を 組合わせデータベースの中の単一の記録に記憶する手段と、組合わせデータベー ス中の単一の記録の全て又は一部をデータベースの１回のアクセスで読取る手段 とをさらに含む。 本発明の上述の目的，特徴及び利点並びにその他の目的，特徴及び利点は、添 付の図面を参照しつつ進む以下の好ましい一実施形態の詳細な説明からさらに明 白になるであろう。 図面の簡単な説明 図１は、本発明によるデータベース管理システムを使用するコンピュータシス テムのブロック線図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、いくつかのデータベースからのデータ記録を組合わせデ ータベースの中の単一の記録に組合わせるためのステップを示すフローチャート である。 図３は、データベース管理システムの組合わせデータベースの中のデータ記録 のフォーマットの概略図である。 図４は、組合わせデータベースを記憶し且つその記録の全て又は一部に対する 選択的アクセスを実行する回路の概略図である。 好ましい実施形態の詳細な説明 図１は、本発明を組合わせて使用できる典型的な航空機搭載コンピュータ１０ を示す。コンピュータ１０は、同様に航空機に搭載されている、ハードディスク 又はフロッピーディスクなどの従来からの大容量記憶装置１２と通信する。記憶 装置１２は高度／隠蔽度データ及び既知脅威／事前選定ルートデータをコンピュ ータ１０に供給する。記憶装置１２のデータは、高度プロセス、隠蔽度プロセス 、既知脅威プロセス及びルートプロセスを含むいくつかのプロセスの実行を経て 、地上局１４から生成される。それらのプロセスはデータを１つ又は複数の別個 のデータベースに記憶させる。地上局のデータはディスクなどの媒体１６を介し て記憶装置に供給されるが、他の周知のいくつかの方法によってデータを伝送す ることも可能であろう。データは、データベースにより検索できるような状態で 、記憶装置に記憶される。 コンピュータ１０は、飛行中に出現したときの未知の脅威を識別し、且つその 識別したデータをコンピュータ１０へ送信する。「ポップアップ」脅威センサ１ ８からもデータを受信する。脅威を識別できる形であれば、センサ１８はレーダ ー、視覚照準装置などのいくつかの形態をとっていても良い。脅威データは相互 視認エンジン２０で解釈される。相互視認エンジン2,0は、航空機が脅威を見え るようになる時間と場所、すなわち、航空機と脅威の双方が互いに見えるように なる場所を確定する。相互視認エンジンは、脅威の種類ごと、航空機の種類ごと にそのようなデータを記憶するデータベースの形態をとっていても良い。 コンピュータ１０は、記憶装置及び相互視認エンジン２０のデータベースから 記録を読取り、且つそのデータを単一の記録２２によって表されている組合わせ データベースの中の単一の記録に記憶させるようにプログラムされている。組合 わせデータベースはコンピュータ１０のメモリに記憶されても良く、又は記憶装 置１２のメモリの中に記憶されても良い。記録２２は、単一の記録を構成するい くつかの記録がその単一の記録の複数のアクセス可能部分に記憶されるようなフ ォーマットを有する。 コンピュータは操作員用ディスプレイ２４に画像を表示するために単一の記録 のデータを利用しても良く、また、操作員２６からのデータを受信しても良い。 図３は、組合わせデータベースにおけるこのデータ記録の記録フォーマットの 詳細を示す。フォーマットは１つの３２ビット語であり、その全て又は一部はコ ンピュータ１０によるデータベースへの１回のアクセスでアクセス可能である。 ８つの下位ビットは相互視認エンジン２０から得られる相互視認データであり、 脅威を迂回する最適化特命飛行計画を計算するために使用される。次の８つの下 位ビットは、記憶装置１２のデータベースからの高度／隠蔽度データに基づく特 命飛行計画データである。このデータも、最適化特命飛行計画を計算するために 使用される。ビット１６〜１８は航空機のコックピットの中における相互視認表 示のためのカラー識別データであり、相互視認を表示するために使用される。最 上位ビットであるビット１９から３１は記憶装置１２からの高度データであり、 複数の異なるセットクリアランスレベル（飛行高度）での相互視認を計算するた めに使用される。 図２Ａ及び図２Ｂは、いくつかのデータベースからの記録を、組合せられたデ ータベース中の単一の記録２２に組合わせるステップを示すフローチャートであ る。まず、生の高度データを地上局１４に入力する（４０）。地上局プロセスは データベースの高度／隠蔽度部分と、既知脅威ファイルと、特命飛行ルートとを 作成する（４２）。次に、媒体１６へ地上局データを出力し（４４）、航空機に 搭載されている記憶装置１２に入れる 特命飛行の開始時、コンピュータ１０は記憶装置１２からデータを読取って、 特命飛行が始まる（４６）。次に、コンピュータ１０は高度、既知脅威及び事前 選定ルートの表示を生成する（４８）。ポップアップ脅威が検出されなければ（ ５０）、特命飛行は継続し（５２）、コンピュータは表示を生成し続ける。 飛行中にポップアップ脅威が検出された場合には、コンピュータ１０は相互視 認エンジン２０を介して相互視認データと脅威ＩＤデータを生成する（５４）。 次に、コンピュータは単一の記録２２の中の高度データと、隠蔽度データと、Ｉ Ｄデータとを使用して、脅威を迂回する再計画を迅速に実行すると共に、新たな ルートを生成する（５６）。 図２Ｂはこのプロセスの延長である。ここで、コンピュータは再選定ルートに 関する操作員からのフィードバックを処理し（５８）、特命飛行が終了したか否 かを知るために検査する（６０）。終了していなければ、プロセスはステップ５ ２に戻り、その時点から先に進む。 記憶装置１２と相互視認エンジン２０からの別個のデータベースを単一のデー タベースに組合わせることにより、数多くの機能を支援するために必要とされる 処理時間の総量とメモリ使用量が減少する。これによって、従来の脅威回避シス テムと比べて低コストで、高度に集積されたリアルタイム脅威回避システムを構 成できる。 図４は、組合わせデータベースを記憶し、且つその記録の全て又は一部に対す る選択的アクセスを実行する回路の好ましい一実施形態の概略図である。メモリ 管理ユニット（ＭＭＵ）は、一般に、埋込プロセッサシステムにおいて様々なメ モリの型の大型ブロックをアドレス指定するために使用される。従来通り、ＭＭ Ｕにより、プログラマは論理アドレススペースを物理アドレススペースへマッピ ングすることができる。このマッピング技法を利用して、ユーザは便利な１つの 論理メモリスペースの中で異なるメモリ資源を混合でき、複雑なアドレス指定動 作を回避することができるので、システムの動作をスピードアップする効果があ る。この技法は、アクセスされているデータをマッピングするのみならず、その データフィールドの中のバイト配列をマッピングするために、図４のメモリキャ ッシュアーキテクチャで拡張されている。 実際には、論理アドレススペースは２つ以上の固有アドレスフィールドに分割 されている。すなわち、どのフィールドがアドレス指定されているかに従って、 データバイトは固有の順序でキャッシュメモリから読出されるか、又はキャッシ ュメモリに書込まれる。このＭＭＵ技法は３つの明確な利点を有する。すなわち 、いくつかの可変幅（すなわち、８ビット、１６ビット及び３２ビット）をもつ 装置が同一のキャッシュメモリをロードされた通りに、特定の８ビットデータフ ィールドからロックアウトされることなく使用でき、アドレス指定装置によるデ ータの後処理は縮小又は省略され、且つ全てのアドレス指定装置が３２ビットデ ータポートを有している必要はないため、他の目的のためにカードＩ／Ｏが解放 される。初めの２つの利点はシステムの性能に直接に寄与する。第３の利点は、 カ ードＩ／Ｏが物理的なカードサイズの制約によって常に制限される埋込プロセッ サシステムに対しては特に重要である。 図４においては、２つの１２ビットアドレスフィールドが４つの論理アドレス フィールドに分割されている。各１２ビットフィールドの上位４ビットは論理ア ドレススペースを規定し、各アドレスフィールドの下位８ビットは各々の６４Ｋ ×８ビットセグメントにハードワイヤードされている。このアドレス指定方式は 、ビデオ表示を駆動する埋込プロセッサシステムに共通している。キャッシュメ モリ自体は８ビットデータの４つの列から構成されている。各列は６４Ｋ×８ビ ットセグメントの１０の行から構成されているので、６４Ｋ×８ビットセグメン トの数は合わせて４０になる。ＭＭＵレジスタは３つのフィールドを有する。す なわち、４つの列の全てにまたがってイネーブルされたメモリ中の行を決めるた めの１つの５ビットフィールドと、書込み動作中に書込まれる列を決めるか又は 読取り動作中にキャッシュメモリからどのようにデータが多重化されるかを決め るための１つの３ビットフィールドと、ユーザがデータを修飾するために決める 追加の４ビットフィールドである。この例においては、システムの象限０は４０ の６４Ｋ×８ビットセグメントをロードするために使用されており（Ａ，＞Ａ， Ａ＞Ｂ，Ａ＞Ｃ，Ａ＞Ｄ）、象限１は上位のセグメント対Ｄ及びＣを下位のセグ メント対Ａ及びＢに対して多重化することを要求する１６ビット装置により読取 られており（Ｄ＞Ａ，Ｃ＞Ｂ）、象限２は３２ビット装置によりキャッシュから 直接に読取られている（Ａ＞Ａ，Ｂ＞Ｂ，Ｃ＞Ｃ，Ｄ＞Ｄ）。 特許法に従うと共に、新規な原理を適用し且つそのような特殊化された構成要 素を必要に応じて構成し、使用するために必要とされる情報を当業者に提供する ために、本発明をかなり詳細に説明した。しかしながら、本発明は以上説明し且 つ図示した特定の実施形態には限定されず、特定の点で異なる機器及び装置によ り本発明を実施できること、及び機器の詳細と動作手続きの双方に関して、本発 明それ自体の範囲から逸脱せずに様々な変形を実現できることを理解すべきであ る。好ましい一実施形態における本発明の原理を図示し且つ説明したので、配置 及び詳細について、そのような原理から逸脱せずに本発明を変形できることは当 業者には明白なはずである。たとえば、当業者には知られているように、システ ムの様々な部分に対して様々な種類の個別素子又は集積素子を採用して良い。ハ ードウェアで示されている本発明の特徴をソフトウェアで実現しても良く、逆に 、ソフトウェアで示されている本発明の特徴をハードウェアで実現しても良い。 従って、図示されている実施形態を本発明の好ましい一実施形態としてのみ考 えるべきであり、請求の範囲の範囲を限定するものとしてみなすべきではない。 そこで、次の請求の範囲の趣旨の範囲内に包含される図示実施形態に対するあら ゆる変形及び等価物を本発明として特許請求してある。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年３月１２日 【補正内容】 補正請求の範囲 １．記録の形態で記憶されたデータを備えている複数のデータベースからのデ ータを、最適アクセスのために、メモリに記憶されている単一の組合わせデータ ベース（２２）に編成するコンピュータ化方法において、 各データベースから記録を読取る過程と、 データベースからのいくつかの記録を前記単一の組合わせデータベースの中の 単一の記録に記憶する過程と を有し、前記メモリが、前記単一の記録の全て又は一部に対して選択的アクセス を実行できるように構成されているコンピュータ化方法。 ２．いくつかの記録の１つ又は２つ以上を読取るために組合わせデータベース （２２）の単一の記録の一部又は全てを読取る過程をさらに含む請求項１記載の 複数のデータベースからのデータを最適アクセスのために単一の組合わせデータ ベース（２２）に編成するコンピュータ化方法。 ３．単一の記録は相互視認データ部分と、隠蔽度データ部分と、識別部分と、 高度データ部分とから構成される請求項２記載の複数のデータベースからのデー タを最適アクセスのために単一の組合わせデータベース（２２）に編成するコン ピュータ化方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ソープ，ダグラス・イー アメリカ合衆国 87123 ニューメキシコ 州・アルバカーキ・エンカンタド ノース イースト・13912

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数のデータベースからのデータを最適アクセスのために単一のデータベ ースに編成するコンピュータ化方法において、 それぞれが記録の形態でデータを記憶している複数のデータベースを提供する 過程と、 各データベースから記録を読取る過程と、 データベースから読取られたいくつかの記録を、いくつかの記録が単一の記録 の複数のアクセス可能部分にそれぞれ記憶されるようなフォーマットを有し且つ 組合わせデータベースの中に存在する単一の記録に記憶する過程とから成る方法 。 ２．複数のデータベースからのデータを１回のアクセスで収集するコンピュー タ化方法において、 それぞれが記録の形態でデータを記憶している複数のデータベースを提供する 過程と、 各データベースから記録を読取る過程と、 データベースから読取られたいくつかの記録を、いくつかの記録が単一の記録 の複数のアクセス可能部分にそれぞれ記憶されるようなフォーマットを有し且つ 組合わせデータベースの中に存在する単一の記録に記憶する過程と、 組合わせデータベース中の単一の記録の中のいくつかの記録の１つ又は２つ以 上を読取るために、単一の記録の一部又は全てを１回のアクセスで読取る過程と から成る方法。 ３．航空機の最適化データベース管理システムにおいて、 高度／隠蔽度データを生成し且つそのようなデータをデータベースに導入する 地上局と、 メモリ装置を含む航空機搭載コンピュータシステムと、 地上局のデータベースからメモリ装置へデータを転送する手段と、 脅威データを生成するポップアップ脅威センサと、 ポップアップ脅威センサからの脅威データに応答してポップアップ脅威に関わ るデータベースを作成する相互視認手段と、 相互視認手段からのデータをメモリ装置のデータと、全て又は一部を記録の１ 回のアクセスでアクセス可能である所定の記録フォーマットを有する単一のデー タベースへと組合わせる手段とを具備するシステム。 ４．所定の記録フォーマットは相互視認データ部分と、隠蔽度データ部分と、 識別部分と、高度データ部分とを含む請求項３記載のシステム。