Relative Expressive Power of Navigational Querying on Graphs
出于既有的和新的应用程序，我们研究导航图（二元关系）的查询语言。最简单的语言只有联合和复合两个运算符，以及恒等关系。我们通过添加以下任何一种运算符来创建更强大的语言：交集、集差、投影、共投影、逆和多样性关系。所有这些操作符都将二元关系映射到二元关系。我们比较了所有结果语言的表达能力。我们不仅对一般路径查询（结果可能是任何二元关系的查询）这样做，而且对布尔或是/否查询（由表达式的非空性表示）也这样做。对于这两种情况，我们提出了完整的Hasse图的相对表现力。特别是布尔查询的Hasse图包含一些非平凡的分离和一些令人惊讶的崩溃。
2014-11-28 cs.DB cs.LO
Nesting Depth of Operators in Graph Database Queries: Expressiveness Vs. Evaluation Complexity
为图结构化数据设计查询语言是一个活跃的研究领域，其中用于查询评估的表达性和高效算法是相互冲突的目标。为了更好地处理动态变化的数据，最近的工作是设计查询语言，它可以比较存储在图数据库中的值，而不需要对查询中的值进行硬编码。其主要思想是允许查询中包含变量，并在计算查询时将变量绑定到值。对于只绑定变量一次的查询语言，查询计算通常是NP完全的。有些查询语言允许在Kleene星型运算符的作用域内进行绑定，而这些运算符本身也可以在绑定的作用域内，等等。我们定义了一种方法来语法控制嵌套深度的迭代绑定，并研究如何影响表现力和效率的查询评估。结果是一个无限的、按语法定义的表达式层次结构。我们证明了相应的语言层次是严格的。给定层次结构中的表达式，我们证明检查较低级别是否存在语言等效表达式是不可判定的。我们证明，评估查询的基础上，在级别i的表达式可以在$Σ_i$在多项式时间层次结构。量化布尔公式的可满足性可以归结为查询评价，我们研究了布尔量词的交替和迭代绑定的嵌套深度之间的关系。
2016-05-05 cs.DB cs.FL cs.LO
Duoquest: A Dual-Specification System for Expressive SQL Queries
查询关系数据库是困难的，因为它要求用户既了解SQL语言又熟悉模式。另一方面，许多用户拥有足够的领域熟悉度或专业知识来描述他们想要的查询的替代手段。对于这样的用户，编写SQL的两个主要替代方案是自然语言接口（NLI）和示例编程（PBE）。这两种替代方案都面临着一定的陷阱：自然语言查询（NLQs）通常是模糊的，即使是人类解释器，而目前的PBE方法需要低复杂度的查询，用户模式知识，来自用户的确切示例元组，或者是一个封闭世界的假设是易处理的。因此，我们提出了双规格查询合成，它既消耗NLQ和可选的PBE表草图查询，使用户能够表达不同层次的特定领域的知识。我们介绍了新的双规格Duoquest系统，它利用引导部分查询枚举，有效地探索可能的查询空间。我们目前的结果，从用户的研究中，Duoquest表现出62.5%的绝对增长，在查询建设的准确性比一个国家的最先进的NLI和可比的准确性，以PBE系统支持的工作量更有限的PBE系统。在对著名的Spider基准测试的模拟研究中，Duoquest的top-1精度比NLI和PBE都提高了2倍以上。
2020-03-16 cs.DB
On The Reasonable Effectiveness of Relational Diagrams: Explaining Relational Query Patterns and the Pattern Expressiveness of Relational Languages
本文首次提出独立于语言的关系查询模式语义定义，并据此构建语言模式表达能力层级，同时提出Relational Diagrams图示表示，使用户能比SQL更快更准地识别模式。
2024-01-09 cs.DB cs.HC cs.LO
On the expressive power of linear algebra on graphs
大多数图查询语言都是基于逻辑的。相比之下，在本文中，我们认为图查询语言植根于线性代数。更具体地说，我们考虑MATLANG，矩阵查询语言最近推出，其中一些基本的线性代数功能的支持。我们调查的问题，表征等价的图形，表示其邻接矩阵，各种片段的MATLANG。一个完整的图片是描绘的影响，线性代数运算在MATLANG对他们的能力，以区分图形。
2020-02-03 cs.DB cs.LO
Design Issues of JPQ: a Pattern-based Query Language for Document Databases
文档数据库的应用越来越广泛，但如何实现复杂的文档查询，从文档中获取有用的信息，仍然是一个重要的研究课题。本文描述了一种基于模式的文档数据库查询语言JPQ的设计问题。JPQ使用各种表达模式来提取和构造遵循类似JSON的文档数据模型的文档片段。该方法采用树状抽取模式和一致的模式组合机制，从层次结构的文档中抽取数据元素，并维护元素之间的逻辑关系。基于这些关系，JPQ部署了一种演绎机制来声明性地指定数据转换请求，并考虑了分层数据结构上的数据过滤。我们使用各种例子来展示语言的功能，并展示其表现力和声明性在提出复杂的文档查询。
2015-04-15 cs.DB
Query Containment for Highly Expressive Datalog Fragments
众所周知，数据库查询的包含问题是不可判定的。然而，有几个Datasheet片段的包容性是已知的，最显着的一元Datasheet和几个“常规”的查询语言的图形。最近，作为这些查询语言的联合推广，引入了一元定义的查询语言（MQ）。在本文中，我们研究了各种各样的Datasheet片段与可判定的查询包含，并确定这个问题的精确复杂性结果。我们概括的MQ（边境）守卫的时间（GQs），并表明，包含问题是3ExpTime完整的在任何情况下，即使我们允许任意的数据库中的子查询。如果我们关注图查询语言，即，线性数据库的片段，那么这个复杂度就降低到了2ExpSpace。我们还考虑了嵌套查询，它通过使用内部查询定义的谓词来获得进一步的表达能力。我们表明，嵌套导致查询包容的复杂性呈指数级增长的层次结构，无论是在线性和一般情况下。我们的研究结果解决了（嵌套）MQ的开放问题，他们描绘了一个全面的图片的最先进的数据库查询遏制。
2014-06-30 cs.CC cs.DB cs.LO
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
V1: A Visual Query Language for Property Graphs
属性图是一种日益流行的数据模型。模式构造和模式匹配是处理属性图时的重要任务。给定一个属性图模式S、一个属性图G和一个查询模式P，所有这些都用语言L表示，模式匹配是寻找、合并和注释G中与P匹配的子图的过程。表达模式语言支持拓扑约束、属性值约束、否定、量化、聚合和路径语义。可以为顶点、边和子图定义计算的属性，并且可以对它们的评估结果施加约束。提出查询的人希望用最少的努力、最少的尝试和错误来构建模式，并且以一种与他们思考的方式相一致的方式。以一种与他们的心理过程相一致的方式表达模式的能力，对他们的工作流程和他们所能得出的见解的质量至关重要。由于人类视觉系统在模式感知方面的能力是显著的，因此查询模式被视觉地表达是理所当然的。视觉查询语言具有比文本语言更“用户友好”的潜力，因为在这个意义上，模式可以更快地构建和理解，并且需要更少的脑力劳动。一个长期存在的挑战是设计一种通用的、具有丰富表达能力的、具有高度接受性和生产力的可视化查询语言。V1试图应对这一挑战。V1是用于基于模式的属性图的声明性可视化模式查询语言。V1支持具有混合（有向和无向）边和一元边的属性图，具有多值和复合属性，以及空属性值。V1具有通用性、简洁性、丰富的表达力、高接受性和高产出性等特点。
2021-01-17 cs.DB
Monadic Datalog and the Expressive Power of Languages for Web Information Extraction
从Web页面（包装）的信息抽取的研究已经看到了很多活动最近（特别是系统实现），但很少的工作已经正式研究的表达形式主义提出或包装的理论基础。在本文中，我们首先研究一元数据树作为包装语言。我们表明，这种简单的语言是等价于一元二阶逻辑（MSO）在其能力，以指定包装。我们相信，MSO具有正确的表现力所需的Web信息抽取，并提出MSO作为衡量和比较包装器。在此过程中，建立了树上一元数据集的查询计算和查询包含复杂性的其他几个结果，并给出了这种语言的一个简单的范式。使用上述结果，我们随后研究的内核片段Elog $^-$的Lixto系统（可视化包装器生成器）中使用的Elog包装语言。奇怪的是，Elog $^-$准确地捕获了MSO，但更易于使用。事实上，这种语言的程序可以完全可视化地指定。
2003-10-08 cs.DB
Answering SPARQL queries modulo RDF Schema with paths
SPARQL是RDF图的标准查询语言。在其严格的实例化中，它只提供根据RDF语义的查询，因此会忽略相对于（RDF）模式或（OWL）本体表达的数据的语义。已经提出了对SPARQL的几个扩展来查询RDF数据模RDFS，即，用RDFS语义解释查询和/或考虑外部本体。我们介绍了一个通用的框架，它允许表示查询回答模一个特定的语义在一个同质的方式。在本文中，我们讨论了扩展SPARQL，使用正则表达式来导航RDF图，并可用于回答查询考虑RDFS语义。我们也认为他们的嵌入作为SPARQL的扩展。这些SPARQL扩展解释建议的框架内，他们的缺点。特别是，我们表明，PSPARQL查询语言，一个严格的扩展SPARQL提供传递闭包，允许回答SPARQL查询模RDFS图与SPARQL通过一个简单的转换查询相同的复杂性。我们也考虑语言，除了路径，提供约束。特别是，我们提出并比较nSPARQL和我们的建议CPSPARQL。我们表明，CPSPARQL是足够的表达，以回答完整的SPARQL查询模RDFS。最后，我们比较了nSPARQL和相应的CPSPARQL片段的表达能力和复杂性，我们称之为cpSPARQL。我们表明，这两种语言具有相同的复杂性，通过cpSPARQL，作为一个适当的扩展SPARQL图形模式，是更有表现力比nSPARQL。
2013-11-15 cs.DB
Relational Diagrams: a pattern-preserving diagrammatic representation of non-disjunctive Relational Queries
通过关系语言的逻辑表达能力来分析关系语言是很容易理解的。关系查询模式的模糊概念还没有得到很好的理解，甚至还没有正式化。什么是查询模式？我们如何在不同的关系语言中推理查询模式，而不管它们的语法和它们的过程性或声明性？在本文中，我们形式化的概念，查询模式的关系原子之间的模式保持映射的变体。这种形式主义使我们能够分析关系查询语言的相对模式表达能力，并创建一个层次结构的语言具有相同的逻辑表达能力，但不同的模式表达能力。在这种分析中，关系演算可以表达比关系代数的基本运算符更多的模式。我们还贡献了一个直观的，完整的，和声音的图形表示安全的关系演算，不仅是关系完整的，但也可以表达所有的逻辑模式的大型和有用的片段的非析取关系演算。在我们所知道的所有关系查询的图形表示中，这是唯一一个关系完整的，可以表示非析取片段中的所有逻辑模式。
2022-03-14 cs.DB cs.LO cs.PL
GQL and SQL/PGQ: Theoretical Models and Expressive Power
Université Paris Cité, CNRS, IRIF（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，IRIF）；RelationalAI & University of Edinburgh（关系人工智能公司，爱丁堡大学）；School of CS, Hebrew University（希伯来大学计算机学院）
研究SQL/PGQ和GQL，定义Core GQL和Core PGQ核心语言，通过理论分析明确语言差异、不足及扩展必要性，实验研究表明现有变通方法不实用，凸显语言设计改进必要。
2026-07-07 cs.DB
Fixpoint Node Selection Query Languages for Trees
有限树节点选择查询语言的研究是近年来Web文档查询语言研究的一个重要课题。一方面，已经有了广泛的研究，它的各种扩展。另一方面，基于经典逻辑的查询语言，如一阶逻辑（FO）或一元二阶逻辑（MSO），已被考虑。这方面的结果通常将基于XPath的语言与经典逻辑联系起来。尚未出现的是一种与XPath相关的语言，它与MSO一样具有表达能力，同时又具有XPath的计算特性，即线性时间查询评估和指数时间查询包含测试。在本文中，我们提出了mu，这是交替自由片段的扩展与不动点算子的mu。使用双向交替自动机，我们表明，这种语言结合了所需的表现力和计算性能，把它作为一个有吸引力的候选人的明确的节点选择查询语言的树。
2018-11-14 cs.DB cs.LO
Comparing Downward Fragments of the Relational Calculus with Transitive Closure on Trees
出于对树数据模型的持续兴趣，我们研究了树和链上的向下导航查询语言的表达能力。基本的导航查询使用组合和联合从身份关系和边关系构建。我们研究的相对表现力的影响，当我们添加传递闭包，投影，coprojects，交集和差异，这对标记和未标记结构的布尔查询和路径查询。在所有情况下，我们提出了完整的哈斯图。特别是，对于我们在树上研究的每个查询语言片段，我们确定它在差和交集下是否闭合。
2018-03-04 cs.DB
Typing Regular Path Query Languages for Data Graphs
数据图的常规路径查询语言本质上是\emph{untyped}。类型信息的缺乏极大地限制了查询引擎的优化机会，并使应用程序开发更加复杂。在本文中，我们讨论了一个简单的，但表现力，边标记的数据图的模式语言。然后，使用该模式语言来定义具有良好精度属性的查询类型推断方法。
2015-07-07 cs.DB cs.PL
A Categorical Unification for Multi-Model Data: Part II Categorical Algebra and Calculus
本文为多模型数据的范畴数据库查询提供理论基础，通过扩展关系微积分与代数提出范畴微积分和范畴代数两种等价查询语言，给出优化转换规则并分析其表达能力与计算复杂度。
2025-04-13 cs.DB
Categorical Calculus and Algebra for Multi-Model Data
University of Helsinki（赫尔辛基大学）
本文提出两种查询语言：范畴演算和范畴代数，用于多模型数据库的查询优化与理论分析。
2026-03-10 cs.DB
DBSP: Automatic Incremental View Maintenance for Rich Query Languages
增量视图维护一直是数据库理论中的一个核心问题。对于受限的数据库语言类，例如关系代数或Datasheet，已经提出了许多解决方案。这些技术并不能自然地推广到更丰富的语言。本文提出了一个解决这个问题的一般方法，分三个步骤：（1）描述了一种简单而富有表现力的描述数据流计算的语言DBSP;（2）给出了任意DBSP程序的增量视图维护问题的通用算法;（3）给出了如何对多种富数据库查询语言建模的方法（包括全关系查询、分组和聚合、单调和非单调递归以及流聚合）。因此，我们获得了有效的增量视图维护技术，所有这些丰富的语言。
2022-03-30 cs.DB
Complex event recognition under time constraints: towards a formal framework for efficient query evaluation
本文研究时间约束下的复杂事件识别，提出带时间CEL逻辑和带时间CEA自动机模型，证明其表达能力等价，并给出具有常数更新时间和输出线性延迟的流式评估算法。
2025-04-01 cs.DB cs.FL cs.LO
A Unifying Framework to Characterize the Power of a Language to Express Relations
在这个扩展的抽象，我们提供了一个统一的框架，可以用来表征和比较不同的数据库模型的查询语言的表达能力。该框架基于有效分区的新思想，即给定数据库的元素的分区，其中分区的每个类由不能根据数据库中包含的某种信息水平分离（区分）的元素组成。我们描述了这个新框架的两个应用程序，首先通过推导出一个新的语法表征的关系代数的表达能力，这是等价的Paredaens给出的，随后通过研究一个简单的基于图的数据模型的表达能力。
2012-03-21 cs.DB
Semantic Foundations of Seraph Continuous Graph Query Language
几十年来，科学界一直在研究图数据模型。它们的高表达性和弹性使得科学界设计了各种图数据模型和图查询语言，从业者也使用它们来模拟真实世界的案例并提取有用的信息。最近，属性图，特别是Cypher 9（著名的Neo4j Inc.的语言）越来越受欢迎。从业者发现Cypher在许多情况下都很有用和适用。然而，我们生活在一个数据不断流动的流媒体世界。越来越多的Cypher用户对持续查询图形数据以及时采取行动感兴趣。事实上，Cypher缺乏处理（图）数据流和连续查询评估的功能。在这项工作中，我们提出了Seraph，一个扩展的Cypher，作为第一次尝试引入流特性的上下文中的属性图查询语言。具体来说，我们定义Seraph语义，我们提出了第一个版本的Seraph语法，我们讨论了从用户的角度来看，潜在的影响。
2021-11-17 cs.DB
Demonstration of LogicLib: An Expressive Multi-Language Interface over Scalable Datalog System
随着数据量的不断增加，迫切需要提供富有表现力和高效的工具来支持大数据分析。声明式逻辑语言Datasheet已经证明在通过递归查询简洁地表达图、机器学习和知识发现应用方面非常有效。在这个演示中，我们开发了逻辑库（LLib），这是一个用Datatron编写的递归算法库，可以在BigDatatron中执行，BigDatatron是我们开发的Apache Spark之上的Datatron引擎。LLib将复杂的基于逻辑的算法封装到高级API中，简化了开发并提供了类似于Spark MLlib的统一接口。由于LLib与DataFrame完全兼容，因此可以将其内置应用程序和新的Datasheet查询与现有的Spark函数（例如MLlib和Spark SQL提供的函数）集成使用。通过各种示例，我们将（i）展示如何使用LLib编写程序来表达各种应用程序;（ii）说明其在Apache Spark生态系统中的用户体验;（iii）提供一个用户友好的界面来与LLib框架进行交互并监控查询结果。
2022-09-06 cs.DB
Characterizing the Program Expressive Power of Existential Rule Languages
College of Intelligence and Computing, Tianjin University（天津大学智能与计算学部）
潜在规则语言是一类广泛应用于本体中介查询应答（OMQA）的本体语言。然而，对于大多数人来说，表示领域知识的OMQA的表达能力，称为程序表达能力，还没有得到很好的理解。在本文中，我们建立了一些新的刻画几个重要的存在规则语言，包括元组生成依赖（TGD），线性TGD，以及析取TGD的程序表达能力。这些刻画利用了自然的模型论性质，有时也利用了自动机理论性质，从而为这些语言中的OMQA领域知识的可定义性提供了强有力的识别工具。
2021-12-17 cs.AI cs.DB cs.LO
Path-based Algebraic Foundations of Graph Query Languages
针对图查询引擎缺乏评估路径查询的代数方法这一局限，提出一种将路径作为一等实体的抽象代数，能表达GQL和SQL/PGQ的核心路径查询片段并支持查询优化，为路径查询评估提供了形式化框架。
2024-10-12 cs.DB
A Functional Data Model and Query Language is All You Need
本文提出函数式数据模型 FDM 与函数式查询语言 FQL，旨在克服 SQL 的多项根本缺陷，并通过与编程语言统一实现更强表达力和整体优化。
2025-07-28 cs.DB
Scalable Relational Query Processing on Big Matrix Data
大规模机器学习方法的使用在从商业智能到自动驾驶汽车的许多应用中变得无处不在。这些方法需要由各种类型的操作组成的复杂计算流水线，用于预处理或后处理数据集的关系运算，以及用于核心模型计算的矩阵运算。许多现有的系统专注于有效地处理仅矩阵操作，并假设关系运算符的输入已经预先计算并具体化为中间矩阵。然而，在机器学习流水线中，对关系运算符的输入可能是复杂的，并且可能涉及矩阵运算符的各种组合。因此，实现直接对大矩阵数据进行操作的可扩展且高效的关系查询处理器至关重要。本文提出了新的高效和可扩展的关系查询处理技术的大矩阵数据在内存中的分布式集群。所提出的技术利用代数变换规则重写查询执行计划到一个具有较低的计算成本。分布式查询计划优化器利用合并函数的稀疏诱导属性以及Bloom连接策略来有效地评估连接操作的各种风格。此外，优化的分区方案的输入矩阵的开发，以促进性能的连接操作的成本模型的基础上，最大限度地减少通信overhead.The建议的关系查询处理技术的Apache Spark中的原型。真实和合成数据上的实验表明，所提出的技术实现了两个数量级的性能改善，在广泛的应用范围内的最先进的系统。
2021-11-09 cs.DB
Interactive graph query language for multidimensional data in Collaboration Spotting visual analytics framework
数据网可视化分析中的人类推理主要依赖于视觉感知的质量和从不同方面交互地探索数据的能力。网络的视觉质量取决于网络的规模和维度复杂度，而网络的探索能力则取决于用户前端的直观性和表现力。本文所采取的方法旨在解决上述问题，通过分解数据网成多个网络的较小的尺寸和建立一个交互式的图形查询语言，支持跨子网络的全面导航。在降维的子网络中，结构抽象和语义技术可以用来进一步增强视觉感知。
2017-12-12 cs.DB cs.HC
On the Expressiveness of LARA: A Unified Language for Linear and Relational Algebra
我们研究的LARA语言的表达能力-最近提出的统一模型表示关系和线性代数操作-无论是在传统的数据库查询语言和一些分析任务经常在机器学习管道。我们首先表明LARA是表达完整的一阶逻辑与聚合。由于LARA是由一组用户定义的函数参数化的，这些函数允许转换表中的值，因此该语言的确切表达能力取决于这些函数是如何定义的。我们区分两种主要的情况下，根据级别的泛型查询强制满足。在强泛型假设下，该语言不能表达矩阵卷积，这是当前机器学习操作中非常重要的操作。这种语言也是局部的，因此不能表达诸如表现出递归行为的矩阵求逆之类的操作。为了表示卷积，可以通过在域上添加潜在的线性序来放松通用性要求。然而，这破坏了地方性，使语言的表达能力变得更加难以理解。特别是，尽管在复杂性假设下，所得到的语言仍然不能表示矩阵逆，但在没有这种假设的情况下证明这一事实似乎具有挑战性。
2019-09-25 cs.DB cs.LO
FedQPL: A Language for Logical Query Plans over Heterogeneous Federations of RDF Data Sources (Extended Version)
RDF数据源的联合在查询无法单独从一个数据源获得的答案和见解时提供了巨大的潜力。规划在这样的联合上执行查询的挑战在于，联合在由联合成员提供的数据访问接口的类型方面可能是异构的。这一挑战在文献中没有得到太多关注。本文提供了一个坚实的正式基础，为未来的方法，旨在解决这一挑战。我们的主要概念的贡献是一个形式语言表示查询执行计划，此外，我们确定了这个语言的片段，可以用来捕捉一个给定的查询的不同部分选择相关的数据源的结果。作为技术贡献，我们表明，这个片段是更有表现力的比现有的源选择方法，这有效地突出了这些方法的固有局限性所支持的。此外，我们表明，源选择问题是NP-难的，在$Σ_2^\mathrm{P}$，我们提供了一套全面的重写规则，可用作查询优化的基础。
2020-10-02 cs.DB
A Visual Query Language for Complex-Value Databases
本文提出了一种用于复值数据库查询的可视化语言VCP。新语言的主要优势在于它是纯视觉化的：（i）它没有变量、量化、连接、模式匹配、正则表达式、递归或任何其他适合逻辑、函数或其他数据库查询语言的结构的概念;（ii）具有非常自然、强大和直观的设计隐喻。主要操作是在模式树中复制和粘贴。我们表明，尽管它的简单性，VCP精确地捕捉复值代数没有幂集，或等价地，单子代数与工会和差异。因此，它的表达能力正是通常被认为在复值数据库中扮演关系代数角色的语言的表达能力。
2006-02-03 cs.DB cs.HC
Expressive Path Queries on Graph with Data
图数据模型由于其应用近来已经变得流行，例如，在社交网络和语义网中。图数据库上的典型导航查询语言-例如合取正则路径查询（CRPQ）-不能表达底层数据和拓扑之间的交互的相关属性。最近提出了两种语言来克服这个问题：遍历逻辑（WL）和带内存的正则表达式（REM）。在本文中，我们首先研究WL和REM的基本性质，即，评价问题的复杂性和表达能力。我们首先表明，WL的数据复杂性是非初等的，这排除了它的实用性。另一方面，虽然REM具有较低的数据复杂性，我们指出，许多自然的数据/拓扑性质的图表示在WL不能表示在REM。为此，我们提出了寄存器逻辑，REM的扩展，我们表明，能够表达许多自然的图形属性可在WL中表达，而在同一时间保留的元素的数据复杂性的REM。在表现力方面也是WL无法比拟的。
2015-10-05 cs.DB cs.LO
Query Languages for Machine-Learning Models
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本文提出了一种用于神经网络的查询语言，基于加权图结构，探讨了FO(SUM)和IFP(SUM)的表达力和计算复杂性。
2026-01-14 cs.AI cs.DB cs.LO
Solving equations in the relational algebra
枚举关系代数方程的所有解是一种自然而强大的操作，当将其作为查询语言原语添加到嵌套关系代数时，产生用于嵌套关系数据库的查询语言，等价于众所周知的幂集代数。我们研究了\emph{sparse}方程，这是一个至多有多项式多个解的方程。我们看看他们的复杂性，并比较他们的表达能力与类似的概念在幂集代数。
2003-12-10 cs.DB cs.LO
A formal query language and automata model for aggregation in complex event recognition
University of Lille（里尔大学）
本文提出了一种扩展复杂事件逻辑（CEL）以支持聚合操作的查询语言ACEL，并引入了新的自动机模型ACEA，展示了其在复杂事件识别中的应用和表达力。
2026-01-02 cs.DB cs.FL cs.LO
On the Complexity of Nonrecursive XQuery and Functional Query Languages on Complex Values
本文研究了函数式查询语言对复杂值（如单子代数和XQuery的无递归片段）求值的复杂性。证明了等式限制于原子值的单子代数对于线性指数时间内可解且交替数为线性的问题类TA[2^{O（n）}，O（n）]是完备的.对于非确定指数时间，具有原子值相等但无否定的单子代数的单调片段是完全的。对于具有深等式的单子代数，我们建立了TA[2^{O（n）}，O（n）]的下界和指数空间上界.然后，我们研究了XQuery的一个片段Core XQuery，它似乎包含了传统上被认为是必不可少的复杂值查询语言的所有特性。单子代数列表和核心XQuery（与“孩子”作为唯一的轴）之间的密切联系被展出，它表明，这些语言是表达等价的表示问题。我们证明了Core XQuery和monad代数w.r.t.一样难。组合复杂度，并且如果假设查询是固定的，则它在TC 0中。
2005-03-24 cs.CC cs.DB
Flash-Fusion: Fast, Expressive Queries over Sensor Streams with LLMs
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
针对LLM处理物联网传感器流时数据量大、成本高、延迟高的痛点，本文提出边云协同系统Flash-Fusion，通过边缘统计摘要与云端查询规划，实现低延迟、低成本的高质量自然语言物联网数据查询。
2026-11-10 cs.AI cs.DB cs.DC
Towards Universal Languages for Tractable Ontology Mediated Query Answering
Tianjin University（天津大学）；Western Sydney University（西悉尼大学）；Huazhong University of Technology and Science（华中科技大学）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）；Nankai University（南开大学）
本体中介查询回答的本体语言（OMQA语言）是通用的OMQA语言的家庭，如果它是这个家庭中最具表现力的。在本文中，我们专注于三个家庭的听话的OMQA语言，包括一阶的OMQA语言和语言的查询回答的数据复杂度是在AC0或PTIME。在消极的一面，我们证明，有，一般来说，没有普遍的语言，为每一个这些家庭的语言。在积极的一面，我们提出了一个新的属性，地方性，近似的一阶可重写性，并表明存在一种语言的析取嵌入依赖，是普遍的OMQA语言的家庭与地方。所有这些结果适用于OMQA与查询语言，如联合查询，联合查询和非循环联合查询。
2019-12-13 cs.AI cs.DB cs.LO
XTQ: A Declarative Functional XML Query Language
已经提出了各种查询语言来提取和重构XML文档中的信息。这些语言通常声称是声明性的，主要考虑数据元素之间的连接关系。为了表示需要考虑层次关系和析取关系的操作，如重构层次结构和处理异构性，这些语言的程序通常表现出过程风格，因此它们的声明性不像SQL等传统查询语言那样突出。本文提出了一种基于声明模式的函数式XML查询语言XML树查询（XTQ）。XTQ采用表达性的组合模式来表示数据抽取，同时建立数据元素之间的合取、析取和层次关系。它使用匹配项，一个复合结构的变量绑定到匹配的数据元素，以提供一个全局草图的提取数据，并开发了一个演绎的匹配项重组机制，以指示数据转换，特别是重组层次结构和处理异构性。XTQ基于术语匹配，采用一致的方法进行函数声明和调用，以一致地提取和构造复合数据结构，它综合了传统函数式语言和基于模式的查询语言的特点。此外，XTQ还支持对复合数据结构（如层次数据）进行数据过滤，这在其他研究中很少考虑。我们证明了各种例子，XTQ可以声明目前复杂的XML查询，这是常见的实践。
2014-06-04 cs.DB cs.PL
SPARQL in N3: SPARQL CONSTRUCT as a rule language for the Semantic Web (Extended Version)
本文提出将 SPARQL CONSTRUCT 查询用作语义网逻辑规则，并翻译为 N3 规则语言以支持一般递归和现有推理机制，从而提升规则推理的表达力、可交换性与性能。
2025-08-18 cs.DB cs.LO
Query languages for neural networks
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；UHasselt（哈塞尔特大学）
本文提出用声明式查询语言（基于一阶逻辑）解释神经网络，区分黑盒与白盒两种查询方式，证明白盒方法在自然条件下可包含黑盒方法，并针对前馈网络给出具体证明。
2024-08-21 cs.AI cs.DB cs.LO
Relational Algebras for Subset Selection and Optimisation
本文提出统一的关系代数框架，通过引入关系幂运算和解集，将子集选择与优化查询纳入标准关系代数，实现表达力与理论清晰性的结合。
2025-09-08 cs.DB cs.DM cs.MS
An Algorithm for Context-Free Path Queries over Graph Databases
RDF（Resource Description Framework）是表示图数据库的标准语言。用于RDF数据库的查询语言通常包括支持路径查询的原语，其链接由属于给定语言的标签的路径连接的图的顶点对。诸如SPARQL之类的语言包括对由正则语言（通过正则表达式）定义的路径的支持。上下文无关路径查询是其语言可以由上下文无关文法定义的路径查询。上下文无关路径查询可以用来实现诸如“同代查询”之类的查询，这些查询不能用正则表达式来表达。本文提出了一种新的上下文无关路径查询处理算法。我们证明了我们的方法的正确性，并显示其运行时间和内存的复杂性。我们通过在Go中实现的原型来展示我们方法的可行性。我们运行我们的原型使用相同的情况下，在最近的作品中提出的研究，比较我们的结果与另一个，最近发表的算法。实验包括合成和真正的RDF数据库。我们的算法可以被看作是向前迈出的一步，实现更有表现力的查询语言。
2020-04-07 cs.DB cs.DS cs.FL
