Relation-Stratified Sampling for Shapley Values Estimation in Relational Databases
Western University（韦仕敦大学）
本文提出关系分层抽样方法，通过考虑关系结构和连接，提升Shapley值估计的效率与准确性，优于传统方法。
2025-11-27 cs.DB
From Shapley Value to Model Counting and Back
本文研究了基于 Shapley 值量化布尔函数变量贡献的问题，证明了在特定封闭的布尔函数类上计算 Shapley 值与模型计数的多项式时间等价性，并应用于电路计算和无自连接合取查询的二分法恢复。
2023-06-25 cs.CC cs.DB cs.LO
Shapley Value Computation in Ontology-Mediated Query Answering
Univ. Bordeaux, CNRS, Bordeaux INP, LaBRI, UMR 5800（波尔多大学、国家科学研究中心、波尔多理工学院、LaBRI、UMR 5800）
本文研究了在本体引导查询回答中计算剧烈Shapley值的复杂性，揭示了该问题在不同查询条件下的可计算性与#P难性。
2026-02-24 cs.AI cs.DB
Advancing Fact Attribution for Query Answering: Aggregate Queries and Novel Algorithms
本文提出基于Banzhaf和Shapley值的聚合查询事实归因方法，通过等价贡献分组和血统梯度优化，实现比现有技术快三个数量级的运行时性能。
2025-06-20 cs.DB
Responsibility Measures for Conjunctive Queries with Negation
Univ. Bordeaux, CNRS, Bordeaux INP（波尔多大学、法国国家科学研究中心、波尔多理工学院）
本文研究了如何为带有否定原子的联合 conjunctive 查询定义责任度量，提出两种方法并扩展了已有的单调查询度量。
2026-03-27 cs.DB
The First Order Truth behind Undecidability of Regular Path Queries Determinacy
在我们的论文中[Gavenuch，Marcinkowski，Ostropolski-Nalewaja，LICS ACM，2018]，我们解决了[Calvanese，De Giacomo，Lenzerini，Vardi，SPDS ACM，2000]中提出的一个老问题，表明查询确定性对于正则路径搜索是不可判定的。这里显示了这个结果的一个强有力的概括，而且--我们认为--是一个非常出乎意料的结果。我们证明，没有规律性是必要的：确定性仍然是不可判定的，即使是有限工会的合取路径查询。
2019-01-25 cs.DB
cuRPQ: A High-Performance GPU-Based Framework for Processing Regular and Conjunctive Regular Path Queries
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
cuRPQ是一种基于GPU的高性能框架，通过创新算法和管理策略高效处理规则路径查询和联合规则路径查询，显著提升性能并避免内存错误。
2026-02-24 cs.DB
Evaluating regular path queries under the all-shortest paths semantics
本报告的目的是解释如何修改教科书中的广度优先搜索算法（BFS），以便也创建一个紧凑的表示，所有最短路径连接一个源节点到所有可到达的节点。从这个表示，所有这些路径也可以有效地枚举。然后，我们应用此算法来解决类似的问题，在边缘标记的图，路径也有一个额外的限制，他们的边缘标签形成一个字属于一个正则语言。也就是说，我们解决的问题，评估定期路径查询（RPQ）下的所有最短路径语义。
2023-02-02 cs.DB
Can One Escape Red Chains? Regular Path Queries Determinacy is Undecidable
对于给定的一组查询（它们是某种查询语言中的表达式）$\mathcal{Q}=\{Q_1$、$Q_2, \ldots Q_k\}$和另一个查询$Q_0$，我们说$\mathcal{Q}$确定$Q_0$，如果--非正式地说--对于每个数据库$\mathbb D$，视图$\mathcal{Q}({\mathbb D})$中包含的信息足以计算$Q_0({\mathbb D})$。查询确定性问题（Query Determinacy Problem）是对给定的$\mathcal{Q}$和$Q_0$，判定$\mathcal{Q}$是否确定$Q_0$的问题。在数据库理论中，针对不同的查询语言，研究了这个问题的许多版本。本文解决了[CGLV 02]中的一个问题，证明了图数据库的典范查询语言--正则路径查询的查询确定性问题是不可判定的。
2018-02-05 cs.DB
Datalog Rewritings of Regular Path Queries using Views
我们考虑使用图数据库上的视图进行查询应答，即数据库结构为边标记图。我们主要考虑由正则路径搜索（RPQ）指定的视图和查询。这些查询选择图数据库中的节点对，这些节点通过一条路径连接，该路径的边标签序列属于某种正则语言。我们说一个视图V决定一个查询Q，如果对于所有的图数据库D，视图图像V（D）总是包含足够的信息来回答D上的Q。换句话说，存在从V（D）到Q（D）的定义良好的函数。我们的主要结果表明，当这个函数是单调的，有一个重写的Q作为一个数据库查询的视图实例V（D）。特别地，重写查询可以在大小为V（D）的时间多项式中被评估。此外，这意味着RPQ查询是否可以使用RPQ视图在Datatron中重写是可判定的。
2015-12-20 cs.DB
Context-Free Path Queries on RDF Graphs
导航图查询是一类重要的查询，它可以提取输入图节点上的隐式二元关系。RDF社区中使用的大多数导航查询语言，例如W3C SPARQL 1.1中的属性路径和nSPARQL中的嵌套正则表达式，都是基于正则表达式的。众所周知，正则表达式具有有限的表达能力;例如，一些自然查询，如同代查询，不能用正则表达式表达。为了克服这一局限性，在本文中，我们提出了cfSPARQL，SPARQL查询语言配备了上下文无关文法的扩展。cfSPARQL语言严格来说比属性路径和嵌套表达式更具表达性。额外的表达能力可以用于建模图相似性，图摘要和本体对齐。尽管增加的表达，我们表明，cfSPARQL仍然享有低计算复杂性，可以有效地进行评估。
2016-10-07 cs.DB
Temporal Regular Path Queries
在过去的十年中，在图查询语言的语法标准化以及理解其语义和评估复杂性方面取得了实质性进展。在本文中，我们考虑时间属性图（TPG），并提出时间定期路径查询（TRPQ），将时间TPG导航。从设计原则开始，我们提出了一个自然的语法扩展的流行的图查询语言的MATCH子句。然后，我们正式提出的语义的TRPQ，并研究其评估的复杂性。我们表明，TRPQ可以在多项式时间进行评估，如果TPG的时间戳与时间点，并确定片段的TRPQ语言，承认有效的评价更简洁的间隔注释表示。最后，我们实现了一个片段的语言在一个国家的最先进的Escallow框架，并通过实验证明，TRPQ可以有效地进行评估。
2022-03-09 cs.DB
Accelerating Regular Path Queries over Graph Database with Processing-in-Memory
针对图数据库RPQ的内存墙瓶颈，提出基于PIM的Moctopus系统，采用PIM友好动态分区算法并行处理路径匹配，支持高效批量查询与更新，性能优于传统图数据库。
2024-03-15 cs.DB
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
Scheduling Refresh Queries for Keeping Results from a SPARQL Endpoint Up-to-Date (Extended Version)
许多数据集会随着时间的推移而变化。因此，缓存并重复使用从SPARQL端点获得的查询结果的长时间运行的应用程序可能会定期重新提交查询，以确保结果的最新性。虽然如果这种定期刷新查询的数量是可管理的，则这种方法可能是可行的，但是随着越来越多的应用程序采用这种方法，SPARQL端点可能会因这种刷新查询而过载。一种更具可伸缩性的方法是使用一个中间件组件，应用程序在该组件上注册其查询，并在结果发生变化时获得更新的查询结果的通知。然后，该中间件可以调度刷新查询的重复执行，而不会使端点过载。在本文中，我们研究了大量的注册查询的调度刷新查询的问题，通过假设一个过载避免上限的长度可用于测试刷新查询的常规时隙。我们调查了各种调度策略，并比较他们的实验中所需的时隙之前，他们认识到的变化和数量的变化，他们错过了。
2016-08-29 cs.DB
Answering Regular Path Queries on Workflow Provenance
本文提出了一种新的方法，有效地评估经常路径查询的起源图的工作流，可能包括递归。该方法假设工作流G的执行g使用现有技术被标记有查询不可知的可达性标签。在查询时，给定g，G和规则路径查询R，该方法将R分解成子查询R1，.，Rk对G是安全的。对于每个安全子查询Ri，G被重写，使得使用g中的节点的可达性标签，可以在恒定时间内判定两个节点之间是否存在与Ri匹配的路径。然后，每个安全子查询的结果被组合，可能有一些小的不安全余数，以产生R的答案。该方法的结果在一个算法，显着减少了现有技术的子查询k的数量，通过增加它们的大小和复杂性，并评估每个子查询的时间限制其输入和输出大小。实验结果证明了这种方法的好处。
2014-08-05 cs.DB
Output-Sensitive Evaluation of Regular Path Queries
本文提出OSPG算法，一种输出敏感的正则路径查询评估方法，通过优化积图广度优先搜索，将数据复杂度从O(|V|·|E|)降至O(|E|^{3/2}+min(OUT·√|E|,|V|·|E|))，在输出稀疏时显著提升效率。
2025-03-30 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
Path discovery by Querying the federation of Relational Database and RDF Graph
用于检测路径的查询的类别是重要的，因为它们可以提取输入图的节点上的隐式二元关系。RDF社区使用的大多数路径查询语言，如W3C SPARQL 1.1中的属性路径和nSPARQL中的嵌套正则表达式都是基于正则表达式的。联合查询允许将图模式和关系数据库组合在一起，从而能够在单个查询中对多个异构数据资源进行评估。W3C SPARQL 1.1中的联邦查询目前在不同的SPARQL端点上进行评估。本文提出了一种联邦路径查询语言，作为常规路径查询语言的扩展，以支持RDF图与关系数据库的集成。联邦路径查询语言绝对比嵌套正则表达式和无否定属性路径更具表达力。其额外的表达能力可以用于捕获嵌套的正则路径查询的合取和联合。尽管表达能力的增加，我们也表明，联邦路径查询仍然享有低计算复杂性，可以有效地进行评估。
2016-10-25 cs.DB
PathDB: A system for evaluating regular path queries
Universidad de Talca（塔尔卡大学）；Millennium Institute for Foundational Research on Data (IMFD)（数据基础研究千年研究所 (IMFD)）；Universidad de Chile（智利大学）；National Center for Artificial Intelligence Research (CENIA)（国家人工智能研究中心 (CENIA)）
提出基于封闭路径代数的代数查询引擎PathDB，支持多种路径语义的RPQ，采用操作符逐次执行方式，实验表明比自动机引导的遍历方法快一个数量级以上。
2026-06-23 cs.DB
Conjunctive Regular Path Queries with String Variables
我们引入类CXRPQ的合取xregex路径查询，这是从合取正则路径查询（CRPQs）通过添加字符串变量（也称为反向引用），发现在实际实现的正则表达式。CXRPQ可以被认为是用户友好的，因为它们结合了两个在实践中已经很好建立的概念：基于模式的图查询和带反向引用的正则表达式。由于字符串变量，CXRPQ可以表达路径间的依赖性，这是CRPQ无法表达的。CXRPQ的评估复杂度，如果不进一步限制，是PSPACE-硬的数据复杂度。我们确定了三个自然片段更可接受的评估复杂性：他们的数据复杂性是在NL，而他们的组合复杂性之间的EXPSPACE，PSPACE和NP。在表达能力方面，我们比较CXRPQ片段与CRPQ和工会的CRPQ，并与扩展的合取正则路径查询（ECRPQ）和工会的ECRPQ。
2019-12-19 cs.DB cs.FL
Processing Regular Path Queries on Arbitrarily Distributed Data
正则路径查询（RPQ）是一种图查询，其中答案是由匹配正则表达式的一系列边连接的节点对。我们研究的技术来处理这种查询的分布式数据图。虽然许多技术假设每个数据元素（节点或边）的位置是已知的，但当分布式系统的组件是自治的时，数据将被任意分布。由于不同的查询处理策略在最坏的情况下是等价的成本，我们隔离查询相关的成本因素，并提出了一种方法来选择策略，使用新的查询成本估计技术。我们评估我们的技术使用有意义的查询生物医学数据。
2015-10-14 cs.DB cs.DC
Containment of Simple Regular Path Queries
Univ. Bordeaux（波尔多大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Bordeaux INP（波尔多国立理工学院）；LaBRI（波尔多大学计算机科学研究所）；IIT Bombay（印度理工学院孟买分校）；University of Bayreuth（拜罗伊特大学）
测试查询的包含性是知识表示中的一项基本推理任务。我们在这里研究合取正则路径查询（CRPQs），广泛用于本体和图形数据库查询的导航查询语言的包含问题。虽然我们知道CRPQ的包容性一般是expspace完全的，但我们在这里关注的是严格限制的片段，根据最近的几项研究，这些片段在实践中具有高度相关性。我们获得了一个详细的概述的复杂性的包容问题，这取决于在正则表达式中使用的查询，NP，pitwo，pspace或expspace的完整性结果的功能。
2020-03-09 cs.AI cs.DB
Output-Sensitive Evaluation of Acyclic Conjunctive Regular Path Queries
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
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
Resilience for Regular Path Queries: Towards a Complexity Classification
Univ. Lille, Inria, CNRS, Centrale Lille, UMR 9189 CRIStAL（里尔大学、法国国家信息与自动化研究所、法国国家科学研究中心、里尔中央理工学院）；Northeastern University（东北大学）；University of Massachusetts, Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；CNRS, Centre de Recherche en Informatique de Lens, UMR 8188（法国国家科学研究中心、勒恩信息学研究中心）；Millennium Institute for Foundational Research on Data (IMFD)（数据基础研究千年研究所）
本文研究了正则路径查询在图数据库中的鲁棒性计算问题，发现局部语言可处理而非局部语言则存在复杂性挑战。
2026-10-22 cs.DB
Time- and Space-Efficient Regular Path Queries on Graphs
我们引入了一个时间和空间有效的技术来解决正则路径查询标记图。我们将正则表达式的Glushkov自动机的位并行模拟与Arroyuelo等人引入的thering索引相结合，利用其三元组的小波树表示，以便有效地达到与查询相关的产品图的状态。我们的查询算法能够同时处理多个自动机状态，以及多个图节点/标签。我们的实验结果表明，我们的表示使用的空间比文献中的替代品少3-5倍，而通常在查询时间上优于它们（比下一个最好的快1.67倍）。
2021-11-08 cs.DB cs.DS
An index for regular expression queries: Design and implementation
Like正则表达式谓词至少从1989年起就成为SQL标准的一部分。然而，尽管它的流行和广泛的使用，数据库供应商只提供有限的索引支持正则表达式查询，几乎总是需要一个完整的表扫描。在本文中，我们提出了一个严格的和强大的方法，为正则表达式查询提供索引支持。我们的方法包括制定索引问题作为一个组合优化问题。我们从一个数据库开始，它被抽象为字符串的集合。从这个数据集，我们生成一个查询工作负载。优化问题的输入是数据库和工作负载。输出是一组多重字符（子字符串），可以用作满足查询工作负载的记录的键。然后可以将multigram与数据结构（如B+树）集成，为查询提供索引支持。我们提供了一个确定性和随机近似算法（可证明的保证）来解决优化问题。在合成数据集上的大量实验表明，该方法是准确和有效的。我们还提出了一个案例研究的PROSITE模式-这是复杂的正则表达式签名类蛋白质。同样，我们能够证明我们的索引方法在准确性和效率方面的实用性。因此，也许是第一次，有一个强大的和实用的索引机制，为一类重要的数据库查询。
2011-08-15 cs.DB cs.IR
A Trichotomy for Regular Simple Path Queries on Graphs
常规路径查询（RPQ）选择图中由某个路径连接的节点。这样一条路径的边标签必须形成一个匹配给定正则表达式的单词。我们调查的评估RPQ的额外的约束，防止多次遍历相同的节点。这些规则的简单路径查询（RSPQ）在实践中有几个应用，但它们很快就变得难以处理，即使是对于基本语言，如（aa）* 或a*ba*。本文根据正则简单路径查询问题的复杂性对正则语言进行了一个综合分类。更确切地说，我们确定的片段是最大的在以下意义上：定期简单路径查询可以在多项式时间内评估属于这个片段的每一个正则语言L和评估是NP-完全的语言以外的这个片段。因此，我们充分刻画了RSPQs的易处理性和难处理性之间的边界，我们改进了我们的结果，以显示以下剖分：RSPQs的评估在数据复杂度上是AC 0，NL-完全或NP-完全的，这取决于正则语言L。确定的片段也承认在正则表达式方面的简单表征。最后，我们还讨论了以下决策问题的复杂性：决定，给定一个语言L，是否找到一个正规的简单路径L是听话的。我们考虑了L的几种不同的表示：DFA，NFA或正则表达式，并证明了这个问题是NL-完全的第一个表示和PSPACE-完全的其他两个。作为结论，我们将我们的结果从边标号图推广到点标号图和点边标号图。
2012-12-31 cs.DB cs.DM
Revisiting the Expressiveness Landscape of Data Graph Queries
University of Oxford（牛津大学）；University of Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道大学）；MPI-SWS（德国马克斯·普朗克计算机系统研究所）
本文通过研究三种主要图查询语言家族（正则路径查询、游走逻辑、带传递闭包的一阶逻辑）在数据图上的表达力，并证明带正则路径比较和传递闭包的正则路径查询扩展能统一它们的表达力。
2026-05-29 cs.DB
Evaluating Regular Path Queries on Compressed Adjacency Matrices
本文提出基于稀疏矩阵和$k^2$-trees的布尔代数方法处理图数据库中的正则路径查询，在保持查询效率的同时显著压缩存储空间，并在空间/时间权衡上表现优异。
2024-04-23 cs.DB cs.DS
Dynamic Graph Queries
图数据库在许多应用中-语义网，交通或生物网络等-不仅很大，而且经常修改。在这种动态环境中评估图查询是一项具有挑战性的任务，因为这些查询通常结合了一阶和导航功能。基于最近的动态可达性研究成果，我们在描述复杂性框架下研究了传统图查询语言的动态评价问题。我们的重点是维护定期的路径查询，其扩展，一阶公式。特别是，我们感兴趣的路径查询定义的非正则语言和扩展的合取正则路径查询（允许比较标签的路径的基础上的字关系）。进一步，我们研究了图中保持距离和乘积图中可达性的密切相关问题。在这个初步的研究中，我们得到的上限限制设置，如无向和无环图，或根据插入只有这些问题，和负面的结果，关于量化器的自由更新公式。此外，我们指出了进一步研究的有趣方向。
2015-12-17 cs.DB cs.LO
Jumping Evaluation of Nested Regular Path Queries
嵌套规则路径查询用于查询图数据库和RDF三元组存储。我们提出了一个新的算法，用于评估从一组起始节点在组合线性时间图上的嵌套规则路径查询。我们表明，这个复杂性的上限可以降低，使其依赖于查询的自上而下所需的子图的大小，我们引入的概念。对于实际中的许多查询，自上而下需要的子图比整个图要小得多。我们的算法是基于一种新的编译模式，从嵌套的常规路径查询，一元数据查询。它的复杂性上界来自自顶向下数据库评估的已知属性。作为一个应用程序，我们表明，我们的算法允许重新制定一个非常有效的基于自动机的算法Maneth和Nguyen提出的一个简单的变种，评估基于索引和跳转的数据树中的导航路径查询。此外，它克服了Maneth和Nguyen的一些局限性：它不限于树，适用于图;它不限于向前导航查询，但可以处理任何嵌套的规则路径查询，它可以有效地实现，而无需任何专用技术，通过使用任何有效的数据库评估器，如LogicBlox。
2022-08-05 cs.CC cs.DB cs.DS
Performance Guarantees for Distributed Reachability Queries
在现实世界中，一个图通常是碎片化的，分布在不同的站点上。这突出了在分布式图上评估查询的需要。本文提出了三种类型的查询的分布式评估算法：可达性，以确定一个节点是否可以到达另一个，有界可达性，以确定是否存在一个有界长度的路径之间的一对节点，并定期可达性检查是否存在一个路径连接两个节点，使路径上的节点标签形成一个字符串在一个给定的正则表达式。我们开发这些算法的基础上部分评估，探索并行计算。当在分布图G上计算查询Q时，我们证明了这些算法具有以下性能保证，无论G如何分割和分布：（1）每个站点只被访问一次;（2）网络总流量由Q的大小和G的分割决定，与G的大小无关;（3）响应时间由G的最大片段而不是整个G决定。此外，我们表明，这些算法可以很容易地在MapReduce框架中实现。使用合成和现实生活中的数据，我们实验验证，这些算法是可扩展的大型图形，无论图形是如何分布。
2012-08-01 cs.DB
One Algorithm to Evaluate Them All: Unified Linear Algebra Based Approach to Evaluate Both Regular and Context-Free Path Queries
基于Kronecker乘积的上下文无关路径查询算法（CFPQ）由Orachev等人（2020）提出。我们将此算法简化为布尔矩阵上的操作，并将其扩展为提取所有感兴趣路径的机制。我们还证明了所提出的算法的$O(n^3/\log{n})$时间复杂度，其中n是输入图的顶点数。因此，我们提供了另一种方法来构建CFPQ的轻微次立方算法，该算法基于线性代数和增量传递闭包（经典的图论问题），而不是Chaudhuri（2008）提出的具有相同复杂度的算法。我们的评估表明，我们的算法是一个很好的候选人，是一个通用的算法，定期和上下文无关的路径查询。
2021-03-26 cs.DB cs.PL
The Importance of Parameters in Database Queries
本文提出基于SHAP分数的框架量化数据库查询中参数值选择对结果的重要性，设计了多项式时间算法计算无环合取查询的SHAP分数，并扩展至参数化过滤器与“为什么没有”解释应用。
2024-11-14 cs.DB cs.LO
Regular path queries on graphs with data: A rigid approach
规则路径查询（RPQ）是一种经典的导航查询形式，用于图数据库指定标记路径上的约束。最近，Libkin和Vrgo $\rm \check{c}$扩展了RPQ，将路径上不同节点之间的数据值比较纳入其中，称为带数据的常规路径查询（RDPQ）。研究表明，RDPQ的评价问题在数据复杂度上是PSPACE完全和NLOGSPACE完全的。另一方面，RDPQ的包容问题一般是不可判定的。在本文中，我们提出了一种新的方法来扩展与数据值比较的常规路径查询，称为刚性规则路径查询与数据（RRDPQ）。这种方法的主要成分是一种称为非确定性刚性寄存器自动机（NRRA）的自动机模型，其中数据值比较是\emph{rigid}，在这个意义上，如果将当前位置$x$中的数据值与某个其他位置$y$中的数据值进行比较，则仅使用标签（而不是数据值），可以从$x$唯一地确定位置$y$。我们表明，NRRA是强大的，在这个意义上，非确定性，确定性和双向变体的NRRA，以及正则表达式的扩展，都是相同的表达。然后，我们认为RDPQ的表达能力是合理的，通过证明，对于每个图数据库，有一个本地化的图数据库的转换，使每个RDPQ在原始的图数据库可以变成一个等价的RRDPQ的转换。最后，我们研究了RRDPQ和合取RRDPQ（CRRDPQ）的计算性质。特别是，我们表明，CRRDPQ（和RRDPQ）的遏制可以决定在2EXPSPACE。
2014-02-25 cs.DB cs.FL cs.LO
Boundedness of Conjunctive Regular Path Queries
本文研究了带逆的合取正则路径查询的有界性问题。这是给定UC2RPQ的问题，检查它是否等价于合取查询的联合（UCQ）。我们发现这个问题是ExpSpace完全的，因此与UC2RPQ的复杂性相吻合。作为一个推论，当UC2RPQ是有界的，它相当于一个UCQ的最多三倍指数的大小，事实上，我们表明，这个界是最优的。我们还研究了表现较好的一类UC 2 RPQ，即有界厚度的无圈UC 2 RPQ和强连通UC 2 RPQ，它们的有界性问题分别是P空间完备和$Π^p_2$完备的.大多数上界利用距离自动机的有限性的结果，特别是扩展模型的交替和双向性，这可能是独立的兴趣。
2019-04-01 cs.DB cs.DM cs.FL
Answering Constraint Path Queries over Graphs
University of Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道大学）；MPI-SWS（马克斯·普朗克软件系统研究所）
本文提出了一种在属性图上扩展常规路径查询的约束路径查询语言，并利用SMT求解器高效处理约束，通过实证验证展示了方法的可行性。
2025-12-01 cs.DB
Indexing Temporal Relations for Range-Duration Queries
时态信息在许多数据库应用中起着至关重要的作用，然而对此类数据的查询支持是有限的。我们提出了一个索引结构，称为RD索引，以支持区间时间戳关系的范围持续时间查询，这限制了元组的时间轴上的位置和它们的持续时间的范围。RD-index是二维空间中的网格结构，分别表示时间戳在时间轴上的位置和持续时间。而不是使用一个规则的网格，我们考虑的数据分布的网格的建设，以确保每个网格单元包含近似相同数量的间隔。RD-index提供了所有操作运行时间的可证明边界，允许简单的实现，并支持非常可预测的查询性能。我们在各种数据集和查询工作负载上对我们的解决方案进行基准测试，调查查询速率和单个查询的行为。结果表明，RD-index在范围-持续时间查询上的性能优于基线，它是显式设计的。此外，它在包含仅约束持续时间或范围的查询的工作负载上也优于专门的索引。
2022-06-15 cs.DB
A Trichotomy for Regular Trail Queries
本文研究了固定表达式下轨迹语义的正则路径查询评估问题，证明了复杂性存在三分法，并分析了易处理类的特征、表达力及枚举问题扩展。
2023-12-06 cs.DB cs.FL cs.LO
Regular Expression Indexing for Log Analysis. Extended Version
本文提出了REI，一种用于日志数据正则表达式查询的新型索引系统，其基于$n$-gram的索引策略和高效存储机制仅用2.1%额外空间即实现高达14倍加速，且模块化设计易于部署。
2025-10-11 cs.DB
Enumeration Problems for Regular Path Queries
正则路径查询的评价是图数据库中的一个核心问题。我们研究了相应的枚举问题，即给定一个图和一个RPQ，枚举图中所有与RPQ匹配的路。我们考虑这个问题的几个版本，对应于不同的语义RPQ，最近被认为是：任意路径，最短路径，简单的路径，和线索。尽管任意路径和最短路径可以用多项式延迟来枚举，但对于简单路径和踪迹，情况要复杂得多。例如，如果一个给定的图包含一个简单的路径或一定长度的线索的问题已经有高度非平凡的解决方案和长期存在的开放问题的情况下。在这种情况下，我们研究RPQ评估从参数化的复杂性的角度来看。我们定义了一类简单的传递表达式，这是突出的，在实践中，我们可以证明两个二分法的结果：一个简单的路径和一个路径的痕迹。我们观察到，即使简单的路径语义和线索语义是棘手的RPQ在一般情况下，他们是可行的绝大多数种类的RPQ，用户在实践中使用。这项研究的核心是对图中找到不相交路径的参数化复杂性的独立兴趣的结果：如果由两条路径之一的长度参数化，则两条不相交路径问题是W[1]-困难的。
2017-10-06 cs.DB cs.FL
Conjunctive Regular Path Queries under Injective Semantics
本文为合取正则路径查询引入原子内射和查询内射两种语义，刻画其求值与包含问题的复杂度，证明原子内射下包含问题不可判定、查询内射下为PSPACE-完全，并分析了主要子类的复杂度。
2023-04-13 cs.DB cs.FL cs.LO
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
gMark: Schema-Driven Generation of Graphs and Queries
海量图形数据集在当代应用领域中普遍存在。因此，图形数据库系统变得越来越重要。在这些系统的实验研究中，至关重要的是，研究界已经共享的解决方案，用于生成具有可预测和可控属性的数据库实例和查询工作负载。在本文中，我们提出的设计和工程原理gMark，域和查询语言独立的图形实例和查询工作量生成器。gMark的一个核心贡献是它能够定位和控制生成的实例和耦合到这些实例的生成的工作负载的属性的多样性。进一步的创新包括支持常规路径查询，一个基本的图查询范例，和模式驱动的查询选择性估计，控制工作负载瓶颈的关键功能。我们说明了gMark的灵活性和实用性，通过展示框架的能力，在生成高质量的图形和工作负载，以及其编码用户定义的模式在各种应用程序域的能力。
2016-12-06 cs.DB
Nested Regular Path Queries in Description Logics
CNRS（法国国家科学研究中心）；Univ. Paris Sud（巴黎第十一大学）；Free Univ. of Bozen-Bolzano（博尔扎诺自由大学）；Vienna Univ. of Technology（维也纳工业大学）
双向规则路径查询（2 RPQ）最近受到越来越多的关注，因为它们能够通过灵活地导航图结构数据来关联对象对。它们出现在SPARQL 1.1（新的标准RDF查询语言）和XML查询语言中的属性路径中。在符合ESTA，我们认为2 RPQ的扩展与嵌套，它允许一个要求，沿路径的对象满足复杂的条件，反过来表示通过（嵌套）2 RPQ。本文研究了在描述逻辑中表达领域知识的情况下，回答嵌套2 RPQ及其合取（CN 2 RPQ）的计算复杂性。我们建立严格的复杂性界限的数据和各种DL的组合复杂性，从轻量级DL（DL-Lite，EL）的高度表达的。有趣的是，我们能够证明，向（C）2 RPQ添加嵌套不会影响任何所考虑的DL的查询应答的最坏情况数据复杂度。然而，在轻量级DL的情况下，将嵌套添加到2 RPQ会导致组合复杂性的惊人跳跃，从P-完全到Exp-complete。
2014-03-04 cs.AI cs.DB cs.LO
Combined Tractability of Query Evaluation via Tree Automata and Cycluits (Extended Version)
我们调查参数化的数据库实例和查询，使查询评估固定参数听话的组合复杂性。我们引入了一个新的数据块与分层否定，内涵集团保护的数据块（ICG-数据块），与线性时间评估的结构有界树宽有界规则大小的程序。这样的程序捕捉特别是合取查询与单纯分解的有界宽度，保护否定片段查询的有界CQ秩，或双向定期路径查询。我们的结果通过编译交替双向自动机，其语义是通过循环起源电路（cycluits），可以追溯评估定义。最后，我们证明了概率查询评估仍然是棘手的组合复杂性下，这种参数化。
2017-01-15 cs.DB
TSseek: Regular Expression-Based Similarity Search for Distributed Time Series Datasets
Worcester Polytechnic Institute（伍斯特理工学院）；Qatar Computing Research Institute（卡塔尔计算机研究所）
提出TSseek框架，通过正则表达式查询语言支持趋势、值范围和通配符模式搜索，并构建分布式空间索引TSseek-X实现高效精确匹配。
2026-06-24 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
Secure Querying of Recursive XML Views: A Standard XPath-based Technique
大多数保护XML文档安全的最先进方法都允许用户仅通过授权视图访问数据，这些授权视图是通过使用XML表达式集合注释XML语法（例如DTD）来定义的。为了防止机密信息的不当泄露，用户对这些视图的查询需要重写为对底层文档的等价查询。这种重写使我们能够避免视图物化和维护的开销。这里的一个主要问题是，递归XML视图的查询重写仍然是一个悬而未决的问题。为了克服这个问题，已经提出了一些工作来将非标准查询转换为非标准查询，称为正则非标准查询。然而，在正则表达式下的查询重写可能是指数级的，因为它依赖于自动机模型。最重要的是，定期检查仍然是一项理论成就。实际上，由于没有翻译和评价工具，这种方法在实践中并不常用。在本文中，我们表明，查询重写总是可能的递归XML视图只使用的表达能力的标准XML。我们调查的向下类的扩展，只由孩子和后代轴，与一些轴和运营商，我们提出了一个通用的方法来重写查询递归XML视图。与常规的基于XPath的作品，我们提供了一个重写算法，处理查询只在注释的DTD语法，可以在线性时间内运行的查询的大小。实验结果表明，该算法是有效的，规模以及。
2011-12-12 cs.CR cs.DB
View Synthesis from Schema Mappings
在数据管理中，特别是在数据集成、数据交换、查询优化和数据隐私中，视图的概念起着核心作用。在数据集成、数据混搭和数据仓库等多种环境中，需要从不同模式上的查询之间的一组已知对应关系开始设计视图。在本文中，我们处理这样的设计过程自动化的问题。我们称这个新的问题为“视图合成模式映射”：给定一组模式映射，每个相关的查询源模式的查询目标模式，自动合成每个源的视图在目标模式的方式，对于每个映射，查询源是一个重写的查询目标wrt的合成视图。我们研究视图合成模式映射在关系设置，查询和视图是（工会）合取查询，并在半结构化数据设置，查询和视图是（双向）定期路径查询，以及工会的合取。我们为每种情况提供了技术和复杂性上界。
2010-03-05 cs.DB
Representing Paths in Graph Database Pattern Matching
现代图数据库查询语言，如GQL、SQL/PGQ和它们的学术前身G-Core，在匹配常规路径查询的路径可以返回给用户的意义上，将路径提升为一等公民。这在效率方面带来了许多挑战，这是由于图在给定的节点对之间可能有大量的路径。我们引入了路径多集表示（PMR）的概念，它可以以指数简洁的方式表示路径的多集。在探索基本问题，如最小化和等价性测试的PMR，我们探讨如何使用它们可以导致显着的时间和空间节省执行查询计划时。我们表明，从计算复杂性的角度来看，PMR似乎特别适合于表示结果的定期路径查询和扩展，涉及计数，随机抽样，工会，并加入。
2022-07-27 cs.DB
GLL-based Context-Free Path Querying for Neo4j
本研究提出基于GLL、借助RSM处理EBNF查询的上下文无关路径查询算法，支持多类路径问题，作为Neo4j存储过程实现，性能优于RedisGraph同类方案，正则查询性能与原生方案相当且部分场景内存占用更低。
2023-12-19 cs.DB
