Bag Semantics Conjunctive Query Containment. Four Small Steps Towards Undecidability
针对包语义下合取查询包含问题的可判定性这一数据库理论长期开放问题,本文证明了该问题的若干推广形式(如带线性函数的布尔合取查询不等式判定)具有不可判定性,为该问题的不可判定性研究推进了关键步骤。
2025-03-23 cs.DB
Consistent Query Answering for Primary Keys and Conjunctive Queries with Counting
本文研究带计数的一致性查询应答,定义新语法类C_parsimony,证明其恰好包含所有允许简约计数的无自连接合取查询,否定了C_forest的完备性。
2024-02-09 cs.DB
Quantum Computing for Query Containment of Conjunctive Queries
Humboldt-Universität zu Berlin(柏林洪堡大学);Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme (FOKUS)(弗劳恩霍夫开放通信系统研究所);Universität Passau(帕绍大学)
本文提出利用量子计算解决连接查询的查询包含性问题,通过将问题转化为可由量子硬件求解的优化问题,并在模拟器和量子设备上验证了其有效性。
2026-03-14 cs.DB
A Monotone Preservation Result for Boolean Queries Expressed as a Containment of Conjunctive Queries
当查询关系数据库时,结果通常是一个关系。然而,有些查询只需要一个是/否的答案;这样的查询通常被称为布尔查询。在数据库理论中,通常通过测试查询表达式的非空性来表示布尔查询。另一种表示布尔查询的有趣方式是$Q_1 \subseteq Q_2$形式的包含语句,其中$Q_1$和$Q_2$是查询表达式。这里,对于任何输入实例$I$,如果$Q_1(I)$是$Q_2(I)$的子集,则布尔查询结果是$\mathit{true}$,否则是$\mathit{false}$。在本论文中,我们将集中在非空性和包含语句的合取查询。主要目标是研究连接查询包含的单调片段。特别是,我们展示了这个单调片段的保存一样的结果。也就是说,我们表明,在表达能力,单调包含的合取查询是完全等于合取查询下nonempty。
2019-03-01 cs.DB
Saturation-based Boolean conjunctive query answering and rewriting for the guarded quantification fragments
本文提出基于饱和的布尔合取查询回答与重写程序,适用于有保护、松散有保护和团有保护片段,改进现有消解方法,并首次实现分布式数据集上的紧凑可复用饱和闭包。研究为自动化演绎决策和查询重写奠定理论基础。
2023-10-16 cs.DB cs.LO
Parallel-Correctness and Containment for Conjunctive Queries with Union and Negation
单轮多路连接算法首先在许多服务器上重新洗牌数据,然后以并行和无通信的方式评估手头的查询。一个关键的问题是,一个给定的分配策略的洗牌是足够的计算一个给定的查询,也被称为并行正确性。本文扩展了并行正确性及其组成部分,并行可靠性和并行完整性的复杂性的研究,工会的合取查询和不否定。作为一个副产品,它示出的合取查询与否定的包含问题是coNEXPTIME完全的。
2015-12-19 cs.DB
Lower Bounds for Conjunctive Query Evaluation
本教程综述了不同设置下合取查询评估的复杂性下界,利用复杂性理论新假设证明已知算法在多种情况下难以改进。
2025-06-21 cs.CC cs.DB
Ranked Enumeration of Conjunctive Query Results
该研究针对合取查询结果的排序枚举问题,提出了预处理时间短、对数延迟的新颖算法,引入可分解与兼容排序函数概念以提升效率,并给出下界证明排序函数结构限制的必要性,拓展了相关领域的研究成果。
2025-05-15 cs.DB
Determinacy of Real Conjunctive Queries. The Boolean Case
Chaudhuri和Vardi在他们1993年的经典论文[CV93]中注意到,当我们试图将查询答案视为元组的包(多集)而不是元组的集合时,一些基本的数据库理论结果和技术无法生存。但令人遗憾的是,在[CV93]近30年后,基于包语义的数据库理论仍处于起步阶段。我们甚至不知道合取查询包含是否是可判定的。这并不是因为缺乏兴趣,而是因为,在多集的世界里,一切都突然变得令人沮丧地复杂。在本文中,我们试图重新审视,在袋语义的情况下,查询的确定性问题,这是最近集中研究的集合语义的情况下。我们表明,查询确定性(袋语义下)是可判定的布尔合取查询和undecidable工会这样的查询(在相反的集合语义的情况下,UCQ的情况下仍然是可判定的,即使是一元查询)。我们还表明,令人惊讶的是,在袋语义下的路径查询确定性与确定性集语义一致(因此,它是可判定的)。
2021-12-23 cs.DB
Guanaco: A Global-Uniformity Algorithm for Near-Submodular-Width Conjunctive Query Evaluation
University of Oxford(牛津大学);King’s College London(伦敦国王学院)
Guanaco算法通过交织一致性、全局均匀性和关系连接三个原语,实现了近次模宽度时间的合取查询评估。
2026-10-06 cs.DB cs.DS
Boundedness for Unions of Conjunctive Regular Path Queries over Simple Regular Expressions
本文研究了使用简单正则表达式的合取正则路径查询并集(UCRPQs)的有界性问题,证明了其复杂度为$Π^P_2$完全,并可在多项式时间内生成等效的有界查询或最大有界查询。
2024-07-30 cs.DB
Tractable Conjunctive Queries over Static and Dynamic Relations
本文研究静态与动态关系上的合取查询求值,刻画三类可处理查询,强调静态与动态关系交互对可处理性的关键作用。
2025-03-27 cs.DB
From Conjunctive Queries to Instance Queries in Ontology-Mediated Querying
University of Liverpool(利物浦大学)
我们认为本体介导的查询(OMQs)的表达描述逻辑的ALC家庭和(工会)的合取查询的基础上,研究重写成OMQs的实例查询(IQs)的基础上。我们的研究结果包括精确的刻画时,这样的重写是可能的和严格的复杂性界限决定可重写性。我们还给出了一个紧密的复杂性界的相关问题,决定是否一个给定的MMSNP句子是等价的CSP。
2020-10-22 cs.AI cs.DB
Acyclic Conjunctive Regular Path Queries are no Harder than Corresponding Conjunctive Queries
RelationalAI(关系人工智能);University of Zurich(苏黎世大学);OTH Regensburg(雷根斯堡应用科技大学);University of Washington(华盛顿大学)
本文提出了一种输出敏感算法,用于评估无环联合正则路径查询(CRPQ),其复杂度与输入大小、输出大小及查询的'free-connex分数超树宽度'有关。该算法改进了现有无环CRPQ的输出敏感算法,并表明无环CRPQ的复杂度与相应联合查询(CQ)相同。
2026-03-14 cs.DB
Language-aware Indexing for Conjunctive Path Queries
合取路径查询(CPQ)是复杂图分析中最常用的查询之一。然而,当前的图索引并不适合于完全支持查询语言表达CPQ的能力。因此,当前的方法在\cpq{}评估期间没有利用显著的修剪机会,导致查询处理性能差。我们提出了CPQ感知的路径索引CPQx,第一个路径索引定制的表达CPQ。CPQx建立在基于路径互模拟的结构概念的图中的路径的源-目标顶点对的集合的划分上。路径互模拟是路径上的等价关系,使得由该关系导出的每个划分块由图中相对于CPQ不可区分的路径组成。这种语言感知的图分区可以显著降低查询评估的成本。我们提出的方法,以支持完整的索引生存周期:索引的建设,维护和查询处理与我们的索引。我们还开发了兴趣感知的CPQx,以减少索引大小和索引构建开销,同时加快查询评估的兴趣。我们通过对14个真实图的广泛实验证明,我们的方法比最先进的方法加速查询处理多达多个数量级,索引大小更小。我们完整的C++代码库是开源的,可供进一步研究。
2021-12-27 cs.DB
Partition Constraints for Conjunctive Queries: Bounds and Worst-Case Optimal Joins
本文提出分区约束这一新统计信息,通过将关系划分为具有更紧度约束的子关系来捕捉潜在结构,从而改进合取查询的基数界限和最坏情况最优连接算法。
2025-01-10 cs.DB
A Dichotomy on the Complexity of Consistent Query Answering for Atoms with Simple Keys
研究了主键码违规情况下的一致性查询应答问题。在这种情况下,数据库中的关系违反了关键约束,我们对满足约束的数据库的最大子集感兴趣,我们称之为修复。对于一个布尔查询Q,问题CERTAINTY(Q)询问是否每个这样的修复满足查询或不;问题是已知的,总是在coNP的合取查询。然而,存在可以在多项式时间内解决的查询。已经证明,对于合取查询,CERTAINTY(Q)的复杂性存在二分法:它要么是PTIME,要么是CONP-完全的。在本文中,我们证明了该猜想确实是真实的情况下,合取查询没有自我加入,每个原子作为一个关键字,无论是一个单一的属性(简单的关键字)或所有属性的原子。
2014-01-15 cs.DB
Conjunctive Queries on Probabilistic Graphs: Combined Complexity
已知概率数据库上的查询评估在许多情况下是难以处理的,即使在数据复杂度方面,即,当查询是固定的。虽然已经提出了查询[19]和实例[4]的一些限制以降低复杂度,但这些已知的易处理情况通常不适用于组合复杂度,即,当查询不固定时。这就留下了一个开放的问题,即查询和实例语言,以确保组合复杂性的概率查询评估的易处理性。本文提出了第一个一般性的研究结合的概率实例的二进制签名,我们也可以作为一个概率版本的图同态问题,或约束满足问题(CSP)的变种的合取查询评估的复杂性。我们研究这个问题的复杂性取决于实例和查询是否可以使用的功能,如边缘标签,断开,分支,并在两个方向上的边缘。我们使用各种技术工具证明了复杂性景观是惊人的丰富:基于自动机的编译到d-DNNF谱系[4],\b{eta} -使用[10]的非循环谱系,[24]中易于处理的CSP的X属性,分级DAG [27]和各种编码技术用于硬度证明。
2019-08-27 cs.DB
Project-connex Decompositions and Tractability of Aggregate Group-by Conjunctive Queries
本文提出投影连接树宽作为半环聚合分组连接查询可处理性的统一度量,统一解释计数、枚举与聚合求值的可处理性结果,并证明其分解可由经典树分解算法得到。
2025-07-18 cs.DB
Answering Conjunctive Queries with Inequalities
本文研究了用不等式回答合取查询的复杂性。特别是,我们感兴趣的是比较复杂的查询和不平等。我们的工作的主要贡献是一种新的组合技术,使我们能够使用任何选择-项目-连接查询计划为一个给定的CQ没有不平等回答CQ的不平等,在运行时间的一个额外的因素,只取决于查询。关键思想是定义一个新的投影算子,它保留了映射到投影输出中的每个元组的输入元组集合的小表示(与数据库的大小无关);该表示用于评估查询中的所有不等式。其次,我们推广了Papadimitriou-Yannakakis [17]的一个结果,并给出了一个基于颜色编码技术[4]的替代算法,通过使用不含不等式的CQ的算法来计算含不等式的CQ。第三,我们调查的结构的查询图,不等式图,和增强的查询图与不等式,并表明,即使查询和不等式图有界树宽,增强图不仅可以有一个无界树宽,但也可以是NP-难评估。此外,我们说明类的查询和不等式的增强图有无界树宽,但CQ与不等式可以在多时间进行评估。最后,我们给出了允许一类CQ具有关于任何不等式模式的多时间组合复杂度的必要性质和充分性质。我们还说明了类的查询,我们的查询计划为基础的技术优于本文中讨论的替代方法。
2014-12-12 cs.DB
Consistent Answers of Conjunctive Queries on Graphs
在过去的十年中,人们对主键码约束下的布尔合取查询的一致性答案的计算复杂性进行了广泛的研究。大部分的研究都集中在自连接自由布尔合取查询。在本文中,我们研究了布尔合取查询涉及一个单一的二元关系,即,我们考虑有向图上的任意布尔合取查询。在一个单一的关键约束的存在下,我们表明,对于每个这样的布尔合取查询,无论是计算其一致的答案是在一阶逻辑表达的问题,或者它是多项式时间可解的,但不能在一阶逻辑表达。
2015-03-02 cs.DB
On the feasibility of semantic query metrics
本文研究关系数据库语义查询度量的定义问题,证明合取查询下该度量不可定义,同时找到合取查询的一个可行子类并确定其距离计算的复杂度。
2025-03-23 cs.DB
Output-Sensitive Evaluation of Acyclic Conjunctive Regular Path Queries
Relational AI(关系人工智能);University of Zurich(苏黎世大学);OTH Regensburg(雷根斯堡应用技术大学);University of Washington(华盛顿大学);OmniVision(豪威科技)
本文提出首个无环 CRPQ 输出敏感求值算法,通过查询收缩、收缩宽度与正则表达式校准输出,在输出较小时优于现有方法。
2025-09-29 cs.DB
Space-Time Tradeoffs for Spatial Conjunctive Queries
本文针对空间合取查询,建立回答时间与空间使用的权衡下界,并构建最优索引,支持范围空性、范围计数和最近邻查询,可提升关系算法性能。
2025-09-12 cs.DB
Bag Query Containment and Information Theory
查询包含问题是数据管理中的一个基本算法问题。虽然这个问题在集合语义下得到了很好的理解,但在包语义下却很少被理解。特别是,它是一个长期存在的开放问题是否在袋语义下的合取查询包含问题是可判定的。我们揭示了紧密的联系之间的信息论和袋语义下的合取查询包含。这些联系是使用信息不等式建立的,这些信息不等式被认为是信息论的定律。我们的第一个主要结果断言,决定信息不等式的最大值的有效性是许多-一个等价于限制的情况下,合取查询包含的查询是非循环的,因此,无论是这两个问题是可判定的或两者都是不可判定的。我们的第二个主要结果确定了一个新的可判定的情况下,袋语义下的合取查询包含问题。具体地说,我们给出了一个指数时间算法下袋语义的合取查询包含,提供的包含查询是弦,并承认一个简单的连接树。
2021-07-05 cs.DB cs.IT math.IT
Conjunctive Queries over Trees
我们研究的复杂性和表达能力的合取查询无排名的标记树表示使用各种结构关系,如“孩子”,“后代”,“以下”以及一元关系的节点标签。我们建立了一个框架,用于表征表示树的结构,可以有效地评估合取查询。然后,我们完全绘制了问题的易处理边界,并为我们的轴关系建立了一个二分法定理,即,我们发现所有的子集最大集的轴查询评估是在多项式时间,并表明,对于所有其他情况下,查询评估是NP-完全的。所有的多项式时间的结果,立即获得使用我们的框架的证明技术。最后,我们研究了树上的合取查询的表达性,并证明了对于每个合取查询,存在一个等价的非循环正查询(即,一组非循环合取查询),但是通常该查询不是多项式大小的。
2006-02-02 cs.AI cs.CC cs.DB
Probabilistic Query Evaluation with Bag Semantics
本文研究袋语义概率数据库上的查询求值复杂性,区分答案多重度期望与至多出现 k 次的概率,并证明期望易算、无自连接合取查询的概率求值存在多项式时间与 #P 困难二分。
2023-07-17 cs.DB
Conjunctive Query Containment and Answering under Description Logics Constraints
查询包容和查询应答是数据库中两个重要的计算任务。虽然查询应答相当于计算数据库上的查询结果,但查询包含是检查对于每个数据库,一个查询的结果是否是另一个查询的结果的子集的问题。在本文中,我们处理联合查询,我们解决查询包含和查询回答下的描述逻辑约束。每一个这样的约束本质上是概念和关系之间的包含依赖关系,它们的表达能力是由于使用复杂表达式的可能性,例如,关系的交集和差,量化的特殊形式,二元关系上的正则表达式,依赖关系的规范。这些类型的约束捕获了各种各样的数据模型,包括关系模型、实体关系模型和面向对象模型,所有这些都扩展了各种形式的约束,并且还捕获了在语义Web上下文中使用的本体语言的基本特征。我们提出了以下结果的查询包含和查询回答。给出了描述逻辑约束下的查询包容方法,证明了该问题的可判定性,并分析了其计算复杂性。我们证明,查询包含是不可判定的情况下,我们允许在右手边的查询不等式,即使是非常简单的约束和查询。我们表明,查询回答描述逻辑约束下,可以减少到查询遏制,并说明这样的减少提供了上限结果的组合和数据的复杂性。
2005-07-28 cs.AI cs.DB
Direct Access for Conjunctive Queries with Negations
Université d’Artois(阿图瓦大学);Université de Lille(里尔大学)
本文研究了带有否定原子的联合查询的直接访问问题,通过电路类表示关系数据,证明了大规模联合查询的可处理性,统一了正负联合查询的可处理结果。
2026-03-10 cs.DB
Output-sensitive Conjunctive Query Evaluation
本文提出一种输出敏感的无环合取查询求值算法,通过推广Yannakakis算法在多项式因子意义上改进运行时间,不依赖快速矩阵乘法,并给出基于k-团猜想变体的匹配下界,在路径和星形等常见查询上改进了已有最优结果。
2024-10-23 cs.DB
Tractability Frontiers of the Shapley Value for Aggregate Conjunctive Queries
研究聚合合取查询中元组Shapley值的计算复杂度,为min、max、average等聚合函数识别出最大可处理分层CQ类,揭示各聚合函数对应分层CQ从布尔到非布尔查询的不同推广。
2025-09-16 cs.DB
The Fine Classification of Conjunctive Queries and Parameterized Logarithmic Space Complexity
我们从参数化复杂性的角度对合取查询计算的复杂性进行了一个基本的研究。我们根据问题的复杂性对布尔合取查询集进行分类。以前的工作表明,一组合取查询是固定参数易处理的,正是当一组等价于一组查询有界树宽。我们提出了一个很好的分类查询集参数化对数空间减少。我们表明,在有界树宽制度,有三个复杂度,并确定查询集的程度有界的路径宽度和有界树深度的属性。我们还通过对数空间机器刻画和完备问题研究了两个更高的度。我们的工作产生了一个显着丰富的角度对合取查询的复杂性,并在同一时间,提出了新的途径,参数化的复杂性的研究。
2013-06-25 cs.CC cs.DB cs.LO
Semantic Width of Conjunctive Queries and Constraint Satisfaction Problems
合取问题和约束满足问题的求解是计算机科学中最基本的任务之一。它们是经典的NP完全问题。因此,寻找这些问题的易处理的片段在过去的几十年里受到了大量的研究兴趣。这项研究传统上沿着三条正交的线索进行。a)将查询重构为更简单、等价的查询(语义优化)b)基于查询的结构属性来界定答案大小c)以全局一致性遵循局部一致性的方式分解查询。连接这两个线程的各种工作已经取得了很大的进展。有界的答案大小和分解已经被证明是紧密相连的,通过分数超树宽度的重要概念,最近,子模宽度。最近的论文由Zió等人研究在语义优化下的分解直到广义超树宽度。在这项工作中,我们通过引入语义宽度的一般概念并研究分数超树宽度,自适应宽度,子模块宽度和分数覆盖数的语义版本来连接所有这三个线程。
2018-12-13 cs.DB
Computing the Difference of Conjunctive Queries Efficiently
针对合取查询差集计算,本文利用查询结构下推差集算子,给出一大类查询的线性时间算法及困难性结果,并用启发式规则和实验证明其相对 SQL 引擎的数量级加速。
2023-04-20 cs.DB
The Impact of Negation on the Complexity of the Shapley Value in Conjunctive Queries
Shapley值是一个传统的和充分研究的函数,用于确定合作博弈中参与者对联盟的贡献。在众多领域的应用中,最近有人提出使用Shapley值来量化元组对数据库查询结果的贡献。特别是,我们有一个透彻的理解的易处理边界的类的合取函数(CQ)和聚合函数在CQ。它也已经建立了一个易于处理的(随机)乘法近似存在于每个联盟的CQ。然而,所有这些结果都是基于CQ的单调性。在这项工作中,我们调查的含义否定的复杂性Shapley计算,在精确和近似的意义。我们推广了一个已知的二分法来解释否定的原子。我们还表明,否定从根本上改变了近似的复杂性。我们这样做是通过绘制一个连接到决定一个元组是否与查询“相关”的问题,并通过分析其复杂性。
2019-12-29 cs.DB
Uniform Reliability of Self-Join-Free Conjunctive Queries
本文研究无自连接合取查询的一致可靠性计数问题,证明分层性既是多项式时间可解性的充分条件也是必要条件,并将已知二分法推广至元组概率由关系决定的受限情形。
2022-11-08 cs.DB
A Trichotomy in the Complexity of Counting Answers to Conjunctive Queries
合取查询是基本的和大量研究的数据库查询;在关系代数中,它们是选择-项目-连接查询。在这篇文章中,我们研究计数的基本问题,给定一个合取查询和一个关系数据库,查询的答案在数据库上的数量。特别是,我们研究了这个问题的复杂性相对于合取查询集。我们提出了一个分割定理,它基本上表明,这个问题的一组合取查询是易处理的,相当于参数化CLIQUE问题,或硬的参数化计数CLIQUE问题;描述这些情况发生的标准是简单地说,在图论条件。
2015-01-21 cs.CC cs.DB cs.LO
Efficient Algorithms for Cardinality Estimation and Conjunctive Query Evaluation With Simple Degree Constraints
针对简单度约束下的基数估计与合取查询评估,提出了计算polymatroid bound及其证明序列的多项式时间算法,可加速PANDA框架查询,并引入了新的flow bound。
2025-04-03 cs.DB cs.DS
A Dichotomy for the Generalized Model Counting Problem for Unions of Conjunctive Queries
我们研究的$generalized~model~counting~problem$,定义如下:给定一个数据库,和一组确定性元组,统计数据库的子集,包括所有确定性元组,并满足查询的数量。这个问题在计算上等价于在元组独立的概率数据库上评估查询,其中所有元组在$\{0,\frac{1}{2},1\}$中具有概率。以前的工作已经建立了一个二分法的联盟合取数(UCQ)的概率是任意有理数,表明,对于每个查询,其复杂性是在多项式时间或#P-hard。在第一种情况下,该查询称为$safe$,在第二种情况下称为$unsafe$。在这里,我们通过证明即使概率被限制为$\{0,\frac{1}{2},1\}$,不安全的UCQ查询仍然是#P-hard来加强硬度证明。这就需要使用新技术对硬度证明进行彻底的重新设计。一个相关的问题是$model~counting~problem$,当输入概率被限制为$\{0,\frac{1}{2}\}$时,它要求查询的概率。虽然我们的结果并没有扩展到所有不安全的UCQ的模型计数,我们证明了模型计数是#P-硬一类不安全的查询称为类型-I禁止查询。
2021-05-20 cs.CC cs.DB
Finding Good Proofs for Answers to Conjunctive Queries Mediated by Lightweight Ontologies (Technical Report)
在本体介导的查询应答中,对不完整数据源的访问由本体构成的概念层介导。为了正确地计算查询的答案,有必要对本体所表达的约束进行复杂的推理。在文献中,存在大量的技术,将本体知识的查询。然而,这些方法中很少有被设计用于查询答案的可理解性。在这篇文章中,我们试图弥合这两个质量,适应证明框架最初适用于公理蕴涵的合取查询回答。我们调查的数据和组合的复杂性,确定存在的证明低于一个给定的质量阈值,这可以通过不同的方式来衡量。通过区分各种参数,如查询的形状,我们获得了这个问题的轻量级本体语言DL-Lite_R和EL的复杂性的概述,也有一个简短的时间查询回答。
2022-08-16 cs.DB cs.LO
Conjunctive Query Based Constraint Solving For Feature Model Configuration
Institute of Software Technology, Graz University of Technology(格拉茨工业大学软件技术研究所)
本文提出利用关系数据库普遍支持的合取查询求解 CSP 与特征模型配置问题,从而以成熟数据库技术完成配置,并支持不一致性识别与解决的新算法思路。
2023-04-26 cs.AI cs.DB
Will My Favorite Chases Terminate if Evaluating Conjunctive Queries Does? One Does Not Simply Decide This
Inria, DI ENS, ENS, CNRS, PSL University(法国国家信息与自动化研究所,巴黎高等师范学院,法国国家科学研究中心,巴黎文理研究大学);LIRMM, Inria, University of Montpellier, CNRS(蒙彼利埃大学与法国国家科学研究中心联合实验室,法国国家信息与自动化研究所,蒙彼利埃大学,法国国家科学研究中心)
研究探讨了在支持可决定查询蕴含的规则类中,抽象规则类是否能变得具体,发现基于经典追逐变种终止性和有限树宽集的规则类并不满足这一条件。
2026-05-12 cs.DB
Entropy bounds for conjunctive queries with functional dependencies
我们研究的问题,找到最坏情况下的结果$Q(\mathbb{ D})$的大小范围的一个固定的合取查询$Q$应用到一个数据库$\mathbb{ D}$满足给定的功能依赖。我们提供了一个精确的表征,这方面的熵向量,并在有限群。特别是,我们证明了Gottlob,Lee,Valiant和Valiant提供的上界是紧的,回答了他们论文中的一个问题。我们的结果推广了由于Atserias,Grohe和Marx,谁考虑的情况下没有功能依赖的界限。我们的结果表明,在一般情况下,计算最坏情况的大小界的问题,是密切相关的困难问题,从信息论。
2015-12-06 cs.DB
Conjunctive Queries with Free Access Patterns under Updates
本研究针对更新下带自由访问模式的合取查询应答问题,提出普适且对两类查询最优的完全动态求值方法,刻画了常数更新与枚举延迟的查询句法特征,梳理了复杂度权衡并将方法适配至概率数据库场景。
2025-06-13 cs.DB
Parallel-Correctness and Transferability for Conjunctive Queries
在现代大规模分布式系统中,查询评估的主要成本是通信轮数。出于这个原因,人们对单轮多路连接算法越来越感兴趣,其中数据首先在许多服务器上重新洗牌,然后以并行但无通信的方式进行评估。重新洗牌本身被指定为分配策略。我们引入了一个正确性条件,称为并行正确性,评估查询w.r.t.分配政策。我们研究了合取查询的并行正确性的复杂性以及查询之间的并行正确性的可转移性。我们还调查了某些家庭的分配政策,包括,例如,超立方体分布的可转移性的复杂性。
2015-01-05 cs.DB
Answering Conjunctive Queries under Updates
我们考虑的任务是枚举和计数的$k$ -ary合取查询对关系数据库,可以通过插入或删除元组更新的答案。我们展示了一个新的概念,q-层次合取查询,并表明这些可以有效地保持在以下意义上。在线性时间预处理阶段,我们可以建立一个数据结构,使查询结果的常数延迟枚举;当数据库更新时,我们可以更新数据结构,并在常数时间内重新启动枚举阶段。对于自连接自由合取查询的特殊情况,我们得到一个二分法:如果查询不是q-层次的,那么查询枚举与次线性$^\ast$延迟和次线性更新时间(和任意预处理时间)是不可能的。为了回答布尔合取查询和更一般的问题,计数的解决方案的k元查询,我们得到完整的二分法:如果查询的同态核心是q-层次,那么查询结果的大小可以计算在线性时间和保持恒定的更新时间。否则,查询结果的大小不能保持次线性更新时间。我们所有的下界都依赖于OMv猜想,这是一个关于在线矩阵向量乘法的难度的猜想,最近出现在细粒度复杂性领域,以解决动态问题的难度。计数问题的下限还依赖于正交向量猜想,这反过来又隐含着强指数时间假设。$^\ast)$次线性是指某些$\varepsilon>0$的$O(n^{1-\varepsilon})$,其中$n$是当前数据库活动域的大小。
2017-02-21 cs.DB cs.DS cs.LO
The Complexity of Conjunctive Queries with Degree 2
我们研究了连接查询回答对无界元查询的易处理性。众所周知,问题的易处理性可以在有界arity的假设下以查询树宽为特征。我们将这一结果推广到无界元数但度为2的情况。为此,我们引入超图稀释作为一种替代方法,以研究超图的子结构的原始图未成年人。使用稀释,我们观察到一个类似的排除网格定理度2超图。因此,我们表明,听话的合取查询回答的特点是广义超树宽度。一个类似的表征也显示了相应的计数问题。我们还概括了我们的主要结构的结果,任意有界度和讨论可能的路径对有界度的情况下的特征。
2022-06-11 cs.CC cs.DB
Taming the Infinite Chase: Query Answering under Expressive Integrity Constraints
Chase算法是在约束下进行查询评估和查询包含的基本工具,其中约束是元组生成依赖(TGD)和等式生成依赖(EGD)(的子类)。到目前为止,关于这一主题的大多数研究都集中在追逐程序终止的情况下,有一些值得注意的例外。在本文中,我们采取了一般的方法,我们提出了大类的TGD下,追逐并不总是终止。我们的语言,特别是,受到守卫逻辑的启发:我们表明,通过强制执行的TGD的形式上的语法属性,我们能够确保可判定性的问题,回答连接查询,尽管非终止追逐。我们提供了严格的复杂性界限的问题的合取查询评价几类TGD。然后,我们介绍EGDs,并提供了一个条件下,EGDs不与TGD相互作用,因此不参加查询应答。我们展示了我们的约束类的应用程序的问题,回答合取查询下的F-逻辑建兴,最近推出的本体语言,并根据突出的易处理的描述逻辑语言。本文的所有结果立即扩展到合取查询包含问题。
2013-11-17 cs.DB cs.LO
Minimizing Conjunctive Regular Path Queries
研究了CRPQs和UCRPQs的查询最小化问题,证明了其可判定性并给出了复杂度边界,其中UCRPQs为ExpSpace完全,使用简单正则表达式时为$Π^p_2$完全。
2025-04-01 cs.DB
Query Rewriting and Optimization for Ontological Databases
对照由扩展数据库和本体(即,从外延数据库导出新的内涵知识的一组逻辑断言和约束),而不是直接在外延数据库上。这种查询的评价和优化是数据库研究的一个有趣的新问题。在本文中,我们讨论了这个问题的两个重要方面:查询重写和查询优化。查询重写包括将本体查询编译为针对底层扩展数据库的等效一阶查询。我们提出了一种新的查询重写算法,而一般类型的本体约束,这是非常适合于实际的实现。特别是,我们展示了如何对知识库的合取查询,表示使用线性和粘性的存在规则,也就是说,最近推出的Datasheet +/-家庭的本体语言的成员,可以编译成一个联盟的合取查询(UCQ)对底层数据库。在这种情况下,本体查询优化试图改进这种重写过程,以便为输入查询产生可能小且成本有效的UCQ重写。
2014-05-12 cs.DB
The Complexity of Boolean Conjunctive Queries with Intersection Joins
区间数据上的相交连接在空间和时间数据设置中是相关的。如果一组区间的交集非空,则将它们连接起来。如果是点间隔,则相交连接将成为标准相等连接。我们建立了复杂的布尔合取查询与相交连接的多一等价的析取布尔合取查询与相等连接。任何具有交集连接的查询的复杂性都是我们的等价所展示的析取中具有相等连接的最难查询的复杂性。这是由一个新的宽度测量称为IJ-width捕获的。我们还引入了一个新的语法概念,称为iota-acyclicity的布尔查询类的交叉连接,承认线性时间计算模的多对数因子的数据大小。Iota-acyclicity用于交集连接,而alpha-acyclicity用于相等连接。它严格地位于γ-无环性和Berge-acyclicity之间。非iota非循环的交集连接查询至少与具有相等连接的布尔三角形查询一样困难,后者被广泛认为在线性时间内不可计算。
2022-04-14 cs.DB cs.DS
Charting the Tractability Frontier of Certain Conjunctive Query Answering
不确定数据库定义为不需要满足主键的关系数据库。这样的数据库的修复(或可能世界)通过选择最大数量的元组而不选择具有相同主键码值的两个不同元组来获得。对于布尔查询q,决策问题CERTAINTY(q)将不确定数据库db作为输入,并询问db的每次修复是否满足q。我们的主要重点是非循环布尔合取查询没有自我加入。以前的工作已经引入了这种查询的(有向)攻击图的概念,并证明了CERTAINTY(q)是一阶可表达的当且仅当q的攻击图是非循环的。本文研究了确定性(q)的易处理性和难处理性之间的界限。我们首先将攻击图中的循环分类为弱或强,然后证明以下内容。如果一个查询q的攻击图包含一个强循环,则CERTAINTY(q)是coNP完全的。如果q的攻击图不包含强圈且其每个弱圈都是终端的(即,没有边从圈中的顶点通向圈外的顶点),则CERTAINTY(q)在P中。然后我们部分地解决唯一剩余的开放情况,即,当攻击图中存在非终结环且不存在强环时,最后,我们在概率数据库上建立了CERTAINTY(q)的复杂性和评估q之间的关系。
2013-01-06 cs.DB cs.LO
Constant delay enumeration with FPT-preprocessing for conjunctive queries of bounded submodular width
Marx(STOC~2010,J.~ ACM 2013)引入了合取查询(CQ)的子模宽度的概念,并表明对于任何具有有界子模宽度的布尔CQ类$Φ$,所有有限结构类上的$Φ$的模型检查问题是固定参数可处理的(FPT)。请注意,对于非布尔查询,查询结果的大小可能太大,无法在FPT时间内完全计算。我们调查的自由连接的子模块的宽度和概括马克思的结果,非布尔查询如下:对于每一类$Φ$的CQ有界自由连接的子模块的宽度,FPT预处理时间内,我们可以建立一个数据结构,允许枚举,没有重复和不断延迟,所有元组的查询结果。我们的证明建立在马克思的分裂例程,将查询结果分解为结果的联合;但我们必须解决额外的技术困难,以确保这些可以有效地枚举。
2020-03-02 cs.DB cs.LO
Size Bounds for Conjunctive Queries with General Functional Dependencies
本文扩展了Gottlob,Lee和Valiant(PODS 2009)[GLV]的工作,并考虑了给定任意函数依赖集的数据库D的合取查询Q的结果Q(D)的大小的最坏情况界限。[GLV]中的边界基于查询变量的“着色”。为了将先前的边界扩展到任意函数依赖的设置,我们利用信息论的工具来形式化原始直觉,即所使用的每种颜色表示该变量的一些可能的熵,并通过线性规划来约束最大可能的大小增加,该线性规划寻求最大化查询结果中比输入多多少熵。这个新的视图使我们能够精确地描述具有简单函数依赖关系(键)的合取查询的最坏情况实例的熵结构,为[GLV]的结果提供了新的见解。我们将这些结果扩展到一般函数依赖的情况下,提供最坏情况下的大小增加的上限和下限。我们确定了这些界限的差距和一个中心的开放问题在信息论之间的根本联系。最后,我们表明,虽然上界和下界是由指数大的线性规划,人们可以区分在多项式时间是否查询的结果与任意一组功能依赖可以是任何大于输入数据库。
2009-12-12 cs.DB cs.DS