57、基于成本驱动的本体数据访问

基于成本驱动的本体数据访问

1. 引言

在本体数据访问（OBDA）中，SPARQL 查询应答是通过将其转换为对数据源的 SQL 查询来实现的。目前的标准转换技术试图将用户查询转换为联合查询（UCQ），因为现代关系数据库引擎能够高效地评估 UCQ。然而，这种转换并非总是最佳选择。在本体、映射和数据统计信息相互作用的特定条件下，替代转换方式可能会更高效。

传统 UCQ 转换存在一些问题：
- 查询规模膨胀 ：生成 UCQ 可能导致用户查询规模呈指数级增长。
- 数据冗余 ：UCQ 结构会加剧冗余数据问题，每个 CQ 都试图丰富检索答案集，但不一定能检索到新结果。

前人的研究中，Bursztyn 等人考虑了 UCQ 连接（JUCQ）作为 UCQ 重写的替代方案，并设计了基于成本的算法来选择最佳方案。但他们的工作范围有限，未考虑映射，且使用传统数据库成本模型。

本文研究了在考虑映射的一般 OBDA 环境下的替代转换问题。我们首先研究如何将 JUCQ 重写转换为 SQL 查询，同时保持 JUCQ 结构和对数据库值进行连接的能力。此外，我们还设计了基于新颖基数估计的成本模型，以评估 UCQ 或 JUCQ 转换在数据库上的评估成本。

2. 预备知识

• OBDA 规范 ：采用 OBDA 框架，通过 OBDA 规范 S = (T, M, Σ) 进行形式化，其中 T 是本体 TBox，M 是映射集，Σ 是关系数据库模式。
• 本体语言