چکیده

پایگاهدادههای زمانی موجود امکان کار با اطلاعات زمانی مبهم و نادقیق را فراهم نمیکنند، در حالی که استفاده از مفـاهیم فازی برای مدلسازی مقادیر مبهم یکی از شیوههای مورد استفاده در پایگاهدادههای متعارف میباشد. ما در این مقاله، پس از بررسی کوتاه پایگاهدادهها، مدلهای دادهای و زبانهای پرسش زمانی، با انتخاب زبان ATSQL به عنوان یک زبان زمـانی، آن را گسـترش دادهایم. در این گسترش قابلیت پرسش فازی را به آن افزوده و نشان دادهایم که بــه کمـک زبـان توسـعهیافته کـه آن را FATSQL

مینامیم میتوان دادههایی را که زمان منتسب به آنها نادقیق است به آسانی ذخیره و بازیابی کرد و مورد پردازش قرار داد.

کلمات کلیدی پایگاهدادههای زمانی، زبان پرسش زمانی، عدم دقت زمانی، مدلسازی فازی، زبان پرسش زمانی فازی

:۱ مقدمه

زمان جنبه مهمی در تمام پدیدههای جهان واقعی است. رویدادها در لحظات مشخصی از زمان اتفاق میافتنــد و واقعیـات وابسـته بـه زمان هستند .[۱] بنابراین باید بتوان رویدادها و واقعیات را بطور زمانمند ذخیره و در صورت نیاز، پردازش کرد .[۲] پایگاهدادههــای زمانی، پایگاهی است که در آن اطلاعات متغیر در زمان نگهداری و پردازش میشود .[۳] بــه بیـان دیـگر در پایگاهدادههـای زمـانی علاوه بر دادههای جاری، گذشته دادهها نیز ذخیره میشود .[۴]

از سوی دیگر پایگاهدادههای زمانی موجود در کار با دادههای زمانی فازی کاســتیهایی دارنـد. اگرچـه مفـهوم فـازی در زبانهـای پرسش غیر زمانی بکار گرفته شده است، اما در هیچیک از زبانهای پرسش زمانی مورد استفاده قرار نگرفته است. در این مقاله ابتدا به بررسی مفاهیم پایهای پایگاهدادههای زمانی میپردازیم. پس از آن به معرفی یکــی از جدیدتریـن زبانهـای پرسـش زمـانی بـا نـام
ATSQL میپردازیم و آن را به کمک شیوههای مدلسازی فازی تعمیم میدهیــم و زبـان پرسـش توسـعه یافتـه جدیـدی را معرفـی میکنیم که امکانات مناسبی برای کار با دادههای زمانی نادقیق دارد.

:۲ زبان پرسش زمانی

انواع دادهای زمانی عبارتند از: لحظه، پریود یا بازه زمانی و عنصر زمانی .

• لحظه: لحظه کوچکترین واحد غیر قابل تجزیه از زمان است که در سیستم مدیریت پایگاهدادهها وجود دارد.

• پریود (بازه) زمانی: پریود زمانی مجموعهای است از لحظات متوالی، با زمان آغاز و پایان مشخص .([s , e])

• عنصر زمانی: عنصر زمانی به صورت مجموعه محدودی از بازهها (یا مجموعه دلخواه از لحظات) تعریف میشود.

در پایگاهدادههای زمانی برای هر واقعیت دو بعد زمان اعتبار و زمان تراکنش مطرح است. زمان اعتبار، مدت زمانی است که طی آن واقعیت در جهان واقعی صحت دارد و زمان تراکنش، زمانی است که واقعیت در پایگاهدادهها ثبت میشود. در طراحی مدل دادهای زمانی، چگونگی نمایش زمان اعتبار و تراکنش، چگونگی انتساب زمان به واقعیتها و فشردهبودن زمان بررسی میشود : [۲ ]
• زمان اعتبار و تراکنش میتوانند با لحظه، با بازه و با عنصر زمانی نمایش داده شود.

• زمان میتواند به یک صفت، گروهی از صفات، یک تاپل یا شیء منتسب شود.

• اگر در مدل دادهای، زمان به صورت فشرده ذخیره شود، اجتماع بازهها جایگزین مجموعه بازههای همپوشــان یـا مجـاوری میشودکه منتسب به تاپلهایی هستند که مقادیر صفاتشان یکسان است.
در مبحث زبانهای زمانمند، اصطلاحاتی وجود دارد که معرفی میکنیم :[۵]

۱٫ ارجاع زمانی: این اصطلاح دلالت به تابعی در زبان دارد که برای ارجاع به مقادیر زمانمهر تاپلها استفاده میشود.

۲٫ واکشی لحظه: به کمک این تابع میتوان لحظات آغازین و پایانی بازه را بدست آورد.

۳٫ ساختگر لحظه: ساختگر لحظه چندین لحظه را به عنوان ورودی میگیرد و یک لحظه بازمیگرداند.

۴٫ ساختگر بازه: این ساختگر یا بازهای از روی دو لحظه تولید میکند و یا بازهای از اجتماع بازههای دیگر میسازد.

۵٫ مسند زمانی: مسند زمانی، یک عبارت بولی مبتنی بر مسندهای مقایسهای است که برای انتخاب زمانی استفاده میشود. باید مسندهای مقایسه کننده بازه یا لحظه برای مقایسه مقادیر زمان، لحظهها یا بازهها، در زبان وجود داشته باشد.
۶٫ عملگر انتخاب زمانی: بازیابی داده بر اساس شرایط زمانی، انتخاب زمانی است.

زبان ATSQL که آن را به عنوان مبنایی برای گسترش فازی بر گزیدهایم، گسترش یافته زبان SQL2 است که بــا افـزودن دگرسازهای جمله، میتواند پرسشها را زمانمند کند. گسترش زمانی این زبان در چهار سطح طراحی انجام میشود ۶] و :[۷

• سازگاری رو به بالا: زبان ATSQL شامل تمام عبارات پرسش SQL2 است.

• سازگاری رو به بالای زمانی: در این زبان میتوان رابطههای زمانی را تعریف کرد. جملات SQL2 روی رابطههای زمــانی همانند رابطههای لحظهای عمل میکنند.

• کاهشپذیری لحظهای مشابه نحوی: زبان ATSQL با افــزودن دگرسـاز جملـه SEQ VT بـه پرسـشهای SQL2 ، نسـخه زمانی مشابه نحوی آنها را میسازد. نتیجه این پرسشها روی رابطه زمانی با نتیجه پرسش غیر زمانی نظیرشان روی مجموعــهای
از تصاویر لحظهای رابطه زمانی یکسان است.

• عدم محدودیت: در این زبان، با اضافه شدن دگرساز NONSEQ VT به پرسشهای SQL2 ، پرســشهای غـیر متوالـی را

میتوان ساخت. در این پرسشها دستیابی به زمان به صورت دستیابی صریح به صفت زمانمهر در رابطهها انجام میشود.

زبان ATSQL امکان تعریف رابطههای زمانی و عملیات درج، حذف، تغییر و پرسش روی رابطههای زمانی را دارد. در این زبان، زمان به صورت لحظه زمانی و پریود زمانی دیده میشود. این زبان توابعی برای واکشی لحظه، ساختگر لحظــه، سـاختگر بـازه، مقایسه زمانی دارد که در تنظیم جملات پرسش و بهنگامسازی از آنها استفاده میشود.

e(n) = T(n: ae, be, ce, de)s( n) = T(n: as, bs, cs, ds)
: FATSQL :3 زبان پرسش زمانی فازی

در نسخه فازی ATSQL که آن را (Fuzzy ATSQL) FATSQL مینامیم، زبــان پرسـش زمـانی ATSQL ، بـا اسـتفاده از تئوری فازی به شکلی گسترش داده میشود که بتواند از انواع دادهای زمانی فازی پشتیبانی کنــد. در ابتـدا مفـاهیم مـورد نیـاز بـرای

نمایش زمان فازی را تعریف میکنیم و سپس معنای قواعد نحوی جدید یا تغییر یافته را (که با علامت ”” مشحص شــدهاند) بـرای هر یک از دستورات اصلی ATSQL بیان میکنیم.