[发明专利]素数网数据管理系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及信息技术，且明确地说，涉及将来自复杂问题域的信息模型化为数据表示，且使用所述数据表示来获得关于所述问题域的知识。

背景技术

信息技术的技术现状的基本问题之一是要求将复杂的知识硬塞进过于简单的数据结构(例如，表、列表、图表或树)中。但当问题被迫进入简单的数据表示中时，问题的固有复杂性并未消除；其只不过是溢出到用于操纵所述数据表示的算法中。举例来说，将来自复杂域的数据存储到关系表结构中通常需要多个表，所述表中的重复条目，以及维持数据的一致性、完整性和关系的大量规则。因此，降低数据表示本身的复杂性仅仅导致用于管理所述数据表示的算法的复杂性增加。因为现有数据结构中的关系模型中的单位元素(identity)之间不存在系统关系，所以必须存在用于参照完整性的一组非常复杂的规则，以及用于对数据结构的查询、接合和其它操作的复杂规则。

为了简化用于处理数据结构的算法，需要一种完全捕获数据表示中的真实问题域的复杂性的方式。以此方式，可简化用于处理数据的算法，从而使所存储的信息更适用于解决特定域中的复杂问题。

发明内容

为了解决此复杂性问题，描述一种数据管理系统，其能够捕获数据表示本身中的问题域的完整复杂性。所述数据管理系统简化了用于存取和操纵保存在所述系统中的数据的算法。简化数据管理和存取算法使在任何给定问题域中实施问题求解更容易，且在许多情况下是可行的，在所述情况下，使用常规数据表示来实施求解以前是不可行的。

所述数据表示应用素数网的概念，素数网是存储个别记录且通过维持与每一记录相关联的素数与整数之间的特定关系而使那些记录相关的一种复杂的数据表示。在素数网中，结构的每一节点与数据的特定项目相关联，且由整数N(被称为节点识别符)唯一地识别。每一节点可包含到达某些其它节点的一个或一个以上定向链路。对于由节点识别符N识别的节点，发源于所述节点的链路由第N个素数P唯一地识别；因此，还可将节点识别符理解为素数索引，因为任何给定N均指示第N个素数P。可将值P用作从节点N开始的其链路的链路识别符。将任何节点识别符N的值计算为指向所述节点中的所有定向链路的链路识别符P₁到P_x的乘积。所述结构中的链路识别符可具有值1或至多达某一指定最大值的任何素数，且节点识别符可具有值0或用于导向所述节点识别符的节点处的链路识别符的素数的集合的任何整数乘积。

为了进一步阐述，素数网数据表示的一个实施例包含多个记录，所述记录与信息项目相关联，且由素数集合唯一地界定，所述素数的乘积是联合所述记录而存储的唯一整数。(为了简单起见，可以说识别符存储在记录“中”，将其理解为包含将所述识别符物理上存储在所述记录中，以及联合所述记录但物理上与所述记录分离或以任何其它适当的存储关系而存储所述识别符)。因为所述记录中的每一者与素数集合的唯一整数乘积相关联，所以所述记录可根据素数网结构而直接与一个或一个以上其它记录相关。以此方式，素数网充当空白模板，问题域中的信息项目可根据数据中根据问题域的模型而实际存在的任何关系而映射到所述空白模板上。因为每一节点可具有较大数目的入站和出站链路，所以节点之间的关系的数目和复杂性可超出常规数据结构的能力许多而按比例缩放。这允许素数网数据表示将问题域中的几乎任何一组复杂的关系模型化，且捕获数据中可能存在的复杂关系和关联。接着可使用素数网数据结构来提取额外信息，且识别所述数据结构中的项目的其它固有关系，即无需事先知道的关系。

在一个实施例中，素数网数据表示包含多个记录，其每一者与一项目相关联，所述项目可为(不限于)任何问题域中的任何种类的对象、事物或概念。一个简单的实例是项目可以是人，且某一数目的记录可与所述人相关联，例如姓名、生日等等。所述数据表示中的每一记录还通过唯一整数节点识别符(存储在所述记录中的N)而与素数网结构中的唯一节点相关联。如果问题域中的项目与所述域中的一个或一个以上其它项目具有定向关系，那么所述记录还将与一个或一个以上出站链路相关联。特定节点的所有出站链路均具有共同唯一链路识别符P，其中P为第N个素数(或1，如果节点识别符为0的话)。对于每一记录，节点识别符N是入站链路识别符的乘积；入站链路识别符即从其它节点指向所述节点中的定向链路的链路识别符。这些入站和出站链路表示问题域中的项目之间的定向关系。