專利名稱：自適應的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的制作方法
自適應的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
背景
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)庫領域，尤其涉及具有引用完整性的自適應數(shù)據(jù)庫。
現(xiàn)代世界中充滿了數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的累積和整理分析對企業(yè)、政府和其它組織 極為重要。人力資源部門編譯有關雇員的數(shù)據(jù)。會計部門編譯有關產品訂單的 信息。研發(fā)部門編譯有關新產品和系統(tǒng)的信息。
數(shù)據(jù)庫尤其是關系數(shù)據(jù)庫是用來組織和管理大量數(shù)據(jù)的主要工具。數(shù)據(jù)庫 是以計算機程序能在其中快速選擇所需數(shù)據(jù)的方式組織的信息集合。 一般而 言，關系數(shù)據(jù)庫是至少展現(xiàn)引用完整性的數(shù)據(jù)庫。引用完整性一般是確保數(shù)據(jù) 庫的相關表內各行之間的關系有效、并且相關數(shù)據(jù)不會被意外刪除或改變的規(guī) 則體系。當在數(shù)據(jù)庫內實施引用完整性時，會觀察到以下規(guī)則(i)如果一值 不存在于相關表的主鍵列內，則該值不能被輸入到表的外來鍵列中；(ii).如果 在相關表中存在與一行相匹配的多個行，則不能從主鍵表中刪除該行；以及(iii). 如果具有主鍵表內主鍵值的行具有相關行，則該主鍵值不能被改變。
關系數(shù)據(jù)庫通常通過首先創(chuàng)建一邏輯模式來設計。該邏輯模式包括多個實 體的邏輯圖，每個實體表示數(shù)據(jù)庫內的一組邏輯相關屬性。邏輯圖然后被轉換 成物理圖，其中每個邏輯實體由物理圖中的一個或多個物理數(shù)據(jù)表來表示。
邏輯模式的每個實體由多個屬性定義。屬性是實體的特性并且屬性具有 值。在描述實體的給定表中，每一行通常提供有關該實體的具體記錄或實例的 信息，而每一列通常表示與該實體相關的一個屬性。關系數(shù)據(jù)庫的結構使得所 選數(shù)據(jù)能易于以矩形形式呈現(xiàn)給數(shù)據(jù)庫用戶(即，數(shù)據(jù)以某一形式存在于每一 行和每一列中的表，該數(shù)據(jù)可能包括空值、零值或其它默認值等)。
一旦建立了其中多個實體具有多個屬性的數(shù)據(jù)庫邏輯結構，并且一旦創(chuàng)建
了物理數(shù)據(jù)庫，就可用數(shù)據(jù)填充該物理數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)填充過程通常隨著時間的 流逝進行，并且新數(shù)據(jù)被輪次性地采集并添加到數(shù)據(jù)庫中。例如，人力資源部 門會只需要在雇傭了新雇員或現(xiàn)有雇員離職時更新其數(shù)據(jù)庫。另一方面，制藥
公司的研發(fā)部門會一天數(shù)次地將新數(shù)據(jù)添加到其數(shù)據(jù)庫中。
在更新關系數(shù)據(jù)庫時，關系數(shù)據(jù)庫的用戶會想要將附加屬性添加到實體 中。關于此的一常見示例是其中數(shù)個變量會影響最終實驗結果的生物研究/化學 實驗室環(huán)境。在該環(huán)境中，在科學家查看了與第一實驗相關的數(shù)據(jù)之后，他或 她會發(fā)現(xiàn)在后續(xù)實驗中獲取附加數(shù)據(jù)是有利的。例如，如果在第一次試運行期 間未取得有關溶劑溫度的數(shù)據(jù)，則科學家會發(fā)現(xiàn)他或她想要將該信息列為數(shù)據(jù) 庫中的屬性用于后續(xù)運行。當然，對大多數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而言存在其它示例。人 力資源部門會發(fā)現(xiàn)對其數(shù)據(jù)庫而言還將服務年限屬性包括在雇員數(shù)據(jù)庫中是 有幫助的。類似地，會計部門會發(fā)現(xiàn)將客戶第二聯(lián)系人屬性添加到應付帳款數(shù) 據(jù)庫是有幫助的。
除了添加屬性和/或實體之外，還應當認識到在某些情形中刪除屬性或實 體可能是合乎需要的。例如，產品目錄數(shù)據(jù)庫的用戶會理解，手機屬性是不值 得花精力的，因為只有極少數(shù)客戶會愿意分發(fā)他們的手機號碼，并且甚至在從 客戶處獲得這些號碼時公司也不會通過客戶的手機來聯(lián)系他們。
因此，自適應關系數(shù)據(jù)庫是合乎需要的，其中隨著時間的流逝屬性可被添 加到數(shù)據(jù)庫中或從中去除以符合數(shù)據(jù)庫用戶不斷變化的需要。
在現(xiàn)有技術的自適應關系數(shù)據(jù)庫中，當屬性被添加到數(shù)據(jù)庫中時，對實體 中的所有記錄添加該屬性。如果未記錄屬性值或屬性值未知的先前記錄存在， 則對記錄中的該屬性輸入空值或默認值。當來自數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)以表形式顯示 時，通常在該行顯示空白以對記錄中的該屬性指示空值。
前述更新關系數(shù)據(jù)庫的方法有若干問題。首先，當屬性被添加到數(shù)據(jù)庫中 時，因為新屬性必須被添加到先前存在的記錄中，并且空值必須作為屬性值被 輸入到這些先前存在的記錄中，所以數(shù)據(jù)庫的大小變得不必要的大。所得的大 小增加的數(shù)據(jù)庫不僅占用了附加的存儲空間(例如磁盤空間)，而且減慢了從 數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)的速度，因為每個所得的行都比必需的大。
通過將新屬性添加到先前存在的不包括該屬性的記錄中來更新關系數(shù)據(jù) 庫的第二個問題在于，數(shù)據(jù)庫不反映數(shù)據(jù)采集過程的真實情況。具體地，向先 前存在記錄添加新屬性表明實際上在取數(shù)據(jù)時就曾對該屬性作出過考慮，但出 于某些未知原因而沒有記錄。這種實際情況的曲解可能導致不正確的結論。例
如，考慮包括與實驗相關聯(lián)的各種屬性的研發(fā)數(shù)據(jù)庫。在進行多個實驗之后， 確定應添加針對實驗室溫度的新屬性。當該新屬性被添加時，對與該屬性相關 聯(lián)的舊記錄顯現(xiàn)空值。在某一時間之后，數(shù)據(jù)由新用戶査看，他注意到許多較 老的數(shù)據(jù)庫條目中實驗室溫度為未知("空")。在這種情形中，査看較老數(shù)
據(jù)的人可能不會認識到甚至未對這些較老數(shù)據(jù)庫條目考慮過實驗室溫度，并且 可關于在表中示出的針對較老數(shù)據(jù)庫條目的空值作出錯誤假設。例如，査看該 數(shù)據(jù)的人會錯誤地假設因為進行實驗的實驗室技術人員在記錄時比較馬虎而 沒有記錄實驗室溫度，所以該實驗室溫度為未知。該假設沒有反映實際情形， 即甚至沒有要求實驗室技術人員考慮實驗室溫度。
因此，提供其中屬性的出現(xiàn)更佳地反映數(shù)據(jù)收集過程的實際情況的自適應 關系數(shù)據(jù)庫將是有利的。此外，提供屬性的添加消耗數(shù)據(jù)庫中較少空間的自適 應關系數(shù)據(jù)庫將是有利的。

發(fā)明內容
本文中公開了一種包含具有引用完整性的數(shù)據(jù)庫模式的自適應數(shù)據(jù)庫。該 數(shù)據(jù)庫模式定義多個實體和多個屬性。
自適應數(shù)據(jù)庫包括含多個行的至少一個實體表，該至少一個實體表的多個 行包括與第一時間相關聯(lián)的第一行，以及與不同于第一時間的第二時間相關聯(lián) 的第二行。實體屬性還可在該至少一個實體表的行內提供。
該自適應關系數(shù)據(jù)庫進一步包括含多個屬性名稱/屬性值對的至少一個實 體屬性表。具體地，該實體屬性表包括多個行，每一行包括外鍵值和至少一個 屬性名稱、以及至少一個與屬性名稱相關聯(lián)的屬性值。該實體屬性表的多個行 包括具有第一公共外鍵的第一組行和具有第二公共外鍵的第二組行。該實體屬 性表的第一組行的每個行都與實體表的第一行相關聯(lián)，而該實體屬性表的第二 組行的每個行都與實體表的第二行相關聯(lián)。該實體屬性表的第一組行中的行數(shù) 與該實體屬性表的第二組行中的行數(shù)不同。以此方式，不同數(shù)目的屬性與實體 表的不同行相關聯(lián)。結果，與實體表的一個行相關聯(lián)地存在的特定屬性不會對 實體表的不同行存在。
在實體屬性表的外鍵上設置聚簇索引。聚簇索引確保給定屬性集在儲存數(shù)
據(jù)庫的硬盤上在物理上是連續(xù)的。該聚簇索引對數(shù)據(jù)庫的性能產生顯著的益 處。
實體屬性表中的數(shù)據(jù)可被透視(pivot)，以使數(shù)據(jù)能在矩形顯示表中提 供。顯示表包括多個列標題，且來自第一組行和第二組行的屬性名稱被提供為 多個列標題。
在本文中描述的關系數(shù)據(jù)庫可被用來執(zhí)行將數(shù)據(jù)儲存在關系數(shù)據(jù)庫中的 方法。該方法包括用與多個屬性相關聯(lián)的數(shù)據(jù)填充數(shù)據(jù)庫。然后，數(shù)據(jù)庫中的 多個屬性隨著時間的流逝而改變，使得該數(shù)據(jù)庫包括與第一時間相關聯(lián)的第一 組屬性和與第二時間相關聯(lián)的第二組屬性。該第二組屬性包括未被包括在第一 組屬性內的至少一個屬性。在數(shù)據(jù)庫中的多個屬性被改變時關系數(shù)據(jù)庫的關系 完整性被保持。
本文中所述的方法還可包括以矩形格式顯示關系數(shù)據(jù)庫的步驟。該矩形格 式包括第一組屬性、第二組屬性、以及與該第一組屬性和第二組屬性相關聯(lián)的 數(shù)據(jù)的顯示。該數(shù)據(jù)庫顯示包括顯示中示出第一組屬性和與之相關聯(lián)的數(shù)據(jù)的 第一部分，以及顯示中示出第二組屬性和與之相關聯(lián)的數(shù)據(jù)的第二部分。該顯 示的第一部分針對未被包括在第一組屬性內的至少一個屬性示出空值。
附圖簡述


圖1示出示例性數(shù)據(jù)庫模式的邏輯圖2示出儲存在具有圖1邏輯圖的數(shù)據(jù)庫中的示例性數(shù)據(jù)集合的表式表
示；
圖3示出用于管理圖1的邏輯圖的表的物理圖； 圖4示出根據(jù)圖2的數(shù)據(jù)導出的孔洞表；
圖5示出根據(jù)圖2的數(shù)據(jù)導出并與圖4的孔洞表相關的孔洞屬性表； 圖6以矩形格式示出來自圖4和圖5的表的數(shù)據(jù)； 圖7示出用于自適應數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的用戶界面的示例性頁面；
圖8示出用于圖7的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的報告生成器的示例性頁面；以及 圖9示出從圖8的報告生成器產生的示例性報告。
描述
參照圖1，示出針對生命科學領域的示例性數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫模式20的邏 輯圖。數(shù)據(jù)庫模式20被設計成管理從各個實驗室實驗中采集的數(shù)據(jù)。在示例 性實驗過程中，預期將進行多個實驗輪次。每個輪次將包括多個實驗室器皿(例 如，也稱為小盤的小滴定盤)。每件實驗室器皿將包括多個孔洞，其中每個孔 洞被配置成容納實驗化合物或其它實驗材料。對每個孔洞中的內容進行的測試 將產生與各孔洞中內容相關的實驗結果。
因此，如圖1所示，數(shù)據(jù)庫的邏輯模式20由三個實體構成，包括實驗輪 次實體、實驗室器皿實體、以及孔洞實體。每個邏輯實體由數(shù)據(jù)庫中的一個或 多個物理表表示，包括至少一個實驗輪次表24、至少一個實驗室器皿表26、 以及至少一個孔洞表28。如由圖1的參考線和圓圈25所示，來自實驗輪次表 24的每個實驗輪次都與來自至少一個實驗室器皿表26的多個實驗室器皿相關 聯(lián)。此外，如由圖1的參考線27所示，來自實驗室器皿表26的每件實驗室器 皿與來自至少一個孔洞表28的多個孔洞相關聯(lián)。
來自實驗生物醫(yī)藥數(shù)據(jù)采集過程的示例數(shù)據(jù)
現(xiàn)在參看圖2，示出其數(shù)據(jù)類型類似于可從實驗生物醫(yī)學過程采集的示例 性數(shù)據(jù)集。該示例性數(shù)據(jù)集要在填充具有圖1的數(shù)據(jù)庫模式的數(shù)據(jù)庫時使用。 更具體地，該示例性數(shù)據(jù)集是用來填充圖3的孔洞表28和孔洞屬性表38的數(shù) 據(jù)的表示，如以下更詳細說明地。
圖2的示例性數(shù)據(jù)集以表型格式而非傳統(tǒng)表單示出。具體地，圖2的數(shù)據(jù) 包括指示與不同時間相關聯(lián)的數(shù)據(jù)行的左側花括號。此外，每一列不包括該列
頂部的列標題。這種格式的原因將在以下段落中說明，并理解圖2中出現(xiàn)的數(shù) 據(jù)被提供為在實驗過程期間采集的示例性數(shù)據(jù)集的圖形顯示，而不是以供分發(fā) 給數(shù)據(jù)庫用戶的格式。
圖2的示例性數(shù)據(jù)集的每一行都提供與來自特定實驗輪次的特定實驗器 皿的特定孔洞相關聯(lián)的特定"記錄"或數(shù)據(jù)集合。圖2的示例性表的列提供與 每一行或"記錄"相關聯(lián)的屬性。在行列交界處的特定數(shù)據(jù)條目提供屬性在該 行中的值。這些值可以是數(shù)字值、文本串、文本和數(shù)字的組合、空值、或本領
域中公知的任何其它值。
花括號沿著圖2的圖形表的左側設置以指示期間采集數(shù)據(jù)的三個不同時 間幀。具體地，這些括號示出五個數(shù)據(jù)行與第一時間t相關聯(lián)，四個數(shù)據(jù)行與 第二時間t2相關聯(lián)，四個數(shù)據(jù)行與第三時間t3相關聯(lián)。盡管在圖2中沒有設置 示出獲得特定行數(shù)據(jù)的具體時間的時間屬性，但本領域技術人員將認識到時間 屬性和相關聯(lián)的值可被添加到圖2的一個或多個行以標識采集或以其它方式獲 得該行中數(shù)據(jù)時的具體或一般時間。例如，"時間戳"屬性以及該屬性的實際 時間值可被添加到圖2中的每一行。這種時間值的示例性格式可以是小時分
鐘日月年(例如.-14:45:30:12:2005)。
無論時間屬性和值是否針對特定行的數(shù)據(jù)來采集，都可以說數(shù)據(jù)集合的各 個行中的數(shù)據(jù)(諸如圖2中的數(shù)據(jù))"關聯(lián)于"特定時間。具體地，如在本文 中使用地，"與特定時間相關聯(lián)的"數(shù)據(jù)的概念是指在特定時間或時段期間獲 得或以其它方式與特定時段相關的數(shù)據(jù)。例如，給定表中數(shù)據(jù)行的值可被稱為 "關聯(lián)于"獲得該行數(shù)據(jù)值的時間，而不管時間戳或其它時間相關屬性是否被 包括在該行中。因此，圖2中的數(shù)據(jù)行不顯示時間屬性，但不同時段關聯(lián)于不 同行，如括號h、 t2和t3所示。如以下更詳細所述地，在一時段期間采集的屬 性可與在不同時段期間采集的屬性不同。此外，不同事件可觸發(fā)一時段的結束 和隨后毗鄰時段的開始。
繼續(xù)參看圖2，每個數(shù)據(jù)行包括主鍵(PK)和多個屬性的值，該多個屬性 包括孔洞索引屬性(索引)和孔洞類型屬性(類型)。PK值是可用于標識表 的特定行的唯一值。因此，表中沒有其它行會具有與其主鍵相同的值。索引值 是標識來自實驗室器皿的特定孔洞的數(shù)字值。例如，對于有96個孔洞的小盤， 索引的范圍將是從1到96。類型值描述孔洞在測定時的用途。與類型屬性相關 聯(lián)的值是描述孔洞的內容的文本串。例如，特定孔洞的內容的類型值可包括文 本串"正控制"、"負控制"、"空白"、"空"或"樣本"。
自時間T，采集的數(shù)據(jù)
在圖2的時間^期間，自動化實驗設備的操作人員指示該設備確定五個孔 洞的光密度值。這五個孔洞與圖2表中的主鍵010、 020、 030、 040和050相 關聯(lián)。光密度屬性(OD)值被關聯(lián)于各個主鍵記錄。如在表中所示，這些OD
值分別被測為O.l、 0.1、 0.05、 0.3和0.4吸光度單位。
除了索引、類型和OD的值之外，操作人員在時間^期間不記錄任何與 PKOIO、 020和030相關聯(lián)的附加信息。然而，操作人員記錄與PK040和050 相關聯(lián)的附加信息。具體地，與PK 040和050相關聯(lián)的孔洞包括"樣本"類 型的內容，并且記錄針對這些樣本的樣本標識號。這些樣本標識號通常對應于 來自組分庫和關聯(lián)數(shù)據(jù)庫的化合物。因此，針對與圖2表中的主鍵040和050 相關聯(lián)的行列出附加樣本標識號屬性(SID)值。與主鍵040相關聯(lián)的行中的 SID值為"3-1"，而與主鍵050相關聯(lián)的行中的SID值為"3-2"。
SID值被科學家用來確定實驗期間保留在孔洞內的特定化合物。這些SID 值僅與類型值為"樣本"的行相關聯(lián)，并且不適用于具有諸如"正控制"、"負 控制"、"空白"或"未占用"的類型值的其它行。其原因是與這些其它類型 值相關聯(lián)的孔洞內容不是樣本，并且不具有關聯(lián)SID。因此，如果一個行的類 型值不同于"樣本"，則數(shù)據(jù)庫不對該行記錄與SID屬性值相關聯(lián)的任何值。 此外，應當注意，數(shù)據(jù)庫甚至沒有表示針對類型值不同于"樣本"的那些行存 在SID值。具體地，數(shù)據(jù)庫不對這些行的SID屬性記錄空(或"未知")值。 相反，對類型值不同于"樣本"的這些行甚至不存在SID屬性。因此，圖2的 示圖在列的頂部不顯示用于SID值的SID標題，因為主鍵OIO、 020和030甚 至不與SID屬性相關聯(lián)。代替主鍵OIO、 020和030的SID值，顯示包括其內 有x的框的圖標以指示該屬性不存在，且該屬性的值對該行不存在。然后，術 語"不存在圖標"將被用于描述其內有"x"的框的圖標，并且不存在圖標旨 在指示屬性不存在，且在不存在圖標所顯示的行中不存在該屬性的值。
盡管SID標題不被包括在圖2列中的頂部，但它被包括在與主鍵040相關 聯(lián)的SID值之上。標題被設置在圖2中的該位置以顯示這是表中第一次存在 SID屬性或該SID屬性的值。
如與時間ti相關聯(lián)的行的最后一列中的不存在圖標所示，將在該列中設置 在附加時間期間關聯(lián)于附加行的一些未知附加屬性，即使該屬性對與時間tj目 關聯(lián)的行并不存在。
自時間T，采集的數(shù)據(jù)
在時間t2期間，操作人員收集三個"樣本"類型附加孔洞和一個"空白"
13
類型孔洞的數(shù)據(jù)。對這些孔洞釆集的信息在圖2的與主鍵060、 070、 080和090 相關聯(lián)的行中提供。還對每個孔洞采集OD值、以及"樣本"類型孔洞的SID 值。因為對"空白"類型孔洞不存在SID值，所以沒有SID值或屬性與"空白" 類型相關聯(lián)。
除了在前面段落中提及的數(shù)據(jù)之外，數(shù)據(jù)顯示操作人員還決定對與時間t2 相關聯(lián)的行添加附加屬性會是有利的。具體地，操作人員決定有關孔洞中內容 的量的數(shù)據(jù)對實驗分析將是有利的。因此，操作人員添加量屬性(VOL)并自 時間t2起采集有關該屬性的數(shù)據(jù)。VOL屬性在圖2的最右列中示出。該列的 標題設置在與PK 060相關聯(lián)的行之前，因為在該時間點之前該屬性在圖2的 數(shù)據(jù)集合中不存在。因為VOL屬性在時間h期間不存在，所以與時間^相關 聯(lián)的所有行在圖2表的最右列中包括不存在圖標。
在前面的段落中，操作人員采集附加屬性值的決定是結束時段h和開始毗 鄰時段t2的事件。具體地，當采集新屬性VOL的值時，時段h結束而時段t2 開始。然而，應當注意，各種其它情形可觸發(fā)一個時段的結束和新時段的開始， 諸如特定的實驗室事件的發(fā)生。例如，在生命科學環(huán)境中，超過預定溫度閾值 的溫度尖峰可發(fā)出信號通知系統(tǒng)采集多個附加屬性的值，諸如壓力、量、熒光 性、透射率、或任何數(shù)目的其它屬性。作為另一示例，在量子物理環(huán)境中，檢 測到微中子可觸發(fā)系統(tǒng)獲取附加屬性的值，諸如輻射、磁通量密度、以及許多 其它屬性。如在本文中使用地，術語"實驗室事件"旨在指在實驗環(huán)境中確定 的物理條件，諸如溫度尖峰、濃度梯度、特定元素的存在、或者可在實驗環(huán)境 中科學確定的任何其它物理條件。
除以上之外，還應當注意，系統(tǒng)不需要釆集或記錄與數(shù)據(jù)庫中屬性有關的 時間，以便于這些屬性與特定時間"相關聯(lián)"。具體地，如在本文中使用地， "與特定時間相關聯(lián)的"數(shù)據(jù)的概念是指在特定時間(或時段)期間獲得或以其 它方式與特定時間相關的數(shù)據(jù)。因此，當屬性值在特定時間期間獲得時屬性"關 聯(lián)于特定時間"，或者對該特定時間指派屬性值。如果在特定時間期間未獲得 屬性值則屬性不關聯(lián)于特定時間，或者不對該特定時間指派屬性值。當屬性與 特定時間相關聯(lián)時，不需要在系統(tǒng)中記錄或以其它方式標記該特定時間。
在圖2的示例中，屬性索引、類型、OD和SID與時間^相關聯(lián)，而屬性
索弓l、類型、OD、 SID和VOL與時間t2相關聯(lián)。不需要在系統(tǒng)中記錄或以其 它方式采集這些屬性的值的時間或時段。
自時間iy采集的數(shù)據(jù)
在時間t3期間，操作人員收集四個"樣本"類型附加孔洞的數(shù)據(jù)。對這些
孔洞收集的數(shù)據(jù)在圖2中與PK 100、 110、 120和130相關聯(lián)的行中示出。如 該數(shù)據(jù)中所示，操作人員為這些行相關聯(lián)的孔洞記錄索引、類型、SID和VOL 的數(shù)據(jù)。然而，操作人員決定對該時段t3而言采集OD屬性的數(shù)據(jù)是不必要的。 因此，在圖2的列中，在關聯(lián)于時段t3的行中列出OD屬性的不存在圖標。
再一次地，圖2的不存在圖標更多地反映了數(shù)據(jù)收集過程，因為這些圖標 指示該屬性是故意從特定行中的數(shù)據(jù)略去的。因此，對此行中的數(shù)據(jù)該屬性和 屬性值都不存在。這與對未知值簡單地輸入空值的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)填充過程不同。
在不同時間存在不同屬性的以上數(shù)據(jù)采集示例代表許多學科中的數(shù)據(jù)收 集過程，包括生命科學領域中的數(shù)據(jù)收集過程。數(shù)據(jù)采集過程的示例性表示/ 可視化在圖2中示出。如圖2的可視化中所示，數(shù)據(jù)采集過程的實際情況是結 果所得的表具有因不存在屬性引起的鋸齒狀邊緣和/或多個空穴。現(xiàn)有技術的矩 形可視化不包括這種鋸齒狀邊緣或空穴。特別地，在現(xiàn)有技術可視化中，如果 屬性被包括在一個行中，則它被包括在表式可視化的所有行中，而在關于特定 屬性的數(shù)據(jù)為未知或未采集時使用空值。這導致屬性與列同義的數(shù)據(jù)采集可視 化。這種可視化不反映許多數(shù)據(jù)采集過程的真實情況。然而，如圖2所示，釆 用本文中所述的數(shù)據(jù)采集可視化系統(tǒng)和方法，屬性與列不同義，因為某些屬性
存在于某些行中但不存在于其它行中。這導致可視化中具有因不存在屬性引起
的鋸齒形邊緣和/或多個空穴的數(shù)據(jù)采集可視化。這種數(shù)據(jù)采集可視化更佳地反
映了在諸如生命科學領域中的數(shù)據(jù)收集過程的真實情況。盡管有了前述能力，
本文中公開的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和方法還向用戶提供了在具有平滑邊緣和空值的表
中以傳統(tǒng)矩形格式呈現(xiàn)所采集的數(shù)據(jù)的能力，如下進一步所述。這種矩形格式 對許多科學家與其它數(shù)據(jù)庫用戶和操作人員而言通常是合乎需要的。
用于儲存數(shù)據(jù)的物理圖
現(xiàn)在參看圖3，示出了用于保持圖2中顯示數(shù)據(jù)的表排列的物理圖21。如 前所述，圖2中所示的數(shù)據(jù)部分是基于預期有包括實驗輪次實體、實驗室器皿
實體和孔洞實體的三個實體的邏輯模式來采集的。如圖3所示，該數(shù)據(jù)庫模式 的物理圖預期有至少兩個表以描述物理數(shù)據(jù)庫中的每個實體，包括針對邏輯模
式的每個實體的實體表和實體屬性表。具體地，實驗輪次實體由實驗輪次表24 和至少一個實驗輪次_屬性表34描述。實驗室器皿實體由實驗室器皿表26和 實驗室器皿—屬性表36描述?？锥磳嶓w由孔洞表28和孔洞—屬性表38描述。 如參考線和圈25所示，每個實驗輪次包括許多實驗室器皿。如參考線和圈27 所示，每個實驗器皿包括許多孔洞。此外，如參考線和圈33所示，每個實驗 輪次具有許多實驗輪次屬性。如參考線和圈35所示，每個實驗室器皿具有許 多屬性。如參考線和圈37所示，每個孔洞具有許多屬性。
實驗輪次表24包括特別且唯一地指代各個實驗輪次的實驗輪次主鍵列 (實驗輪次一PK) 。 RLTNS表24還可包括一個或多個附加列，其包括與各個 實驗輪次/主鍵相關聯(lián)的其他數(shù)據(jù)。實驗輪次_屬性表34包括外鍵列(實驗輪次 _FK)，屬性名稱列(實驗輪次—屬性)和屬性值列(實驗輪次一屬性)。每個 實驗輪次外鍵值使實驗輪次_屬性表34的一行與實驗輪次表24的一主鍵/實驗 輪次相關聯(lián)。每個實驗輪次的屬性名稱在實驗輪次一屬性表34的實驗輪次_屬 性列中提供。實驗輪次一屬性表34的每個實驗輪次的屬性名稱的屬性值在實驗 輪次一屬性列中提供。
實驗室器皿表26包括特別且唯一地引用每個實驗室器皿的實驗室器皿主 鍵列(實驗室器皿—PK)。實驗室器皿表26還包括使每行/實驗室器皿與實驗 輪次表24的一輪次相關聯(lián)的實驗輪次外鍵列(實驗輪次—FK)。此外，實驗室 器皿表26可包括一個或多個附加列，這些附加列進一步包括與每個實驗室器 皿相關聯(lián)的數(shù)據(jù)(例如，該輪次內實驗室器皿的數(shù)目)。實驗室器皿—屬性表 36包括實驗室器皿外鍵列(實驗室器皿—FK)、實驗室器皿屬性名稱列(實驗 室器皿—屬性名)、以及實驗室器皿屬性值列(實驗室器皿一屬性值)。每個實 驗室器皿外鍵值使實驗室器皿一屬性表36的一行與實驗室器皿表26的一行/主 鍵相關聯(lián)。每個實驗室器皿的屬性名稱在實驗室器皿一屬性表36的實驗室器皿 一屬性名列中提供。實驗室器皿_屬性表36的每一行中的屬性名稱的屬性值在 實驗室器皿_屬性列中提供。
孔洞表28包括特別且唯一地指代每個孔洞的孔洞主鍵列(孔洞—PK)。
孔洞表28還包括使各個行/孔洞與實驗室器皿表26的實驗室器皿相關聯(lián)的實驗 室器皿外鍵列(實驗室器皿—FK)。還設置孔洞索引列(孔洞索引)以標識特 定實驗室器皿內的孔洞號(例如96孔洞小板的1...96)。此外，孔洞表28可 包括一個或多個附加列，其包括與每個孔洞相關聯(lián)的其他數(shù)據(jù)?？锥础獙傩员?38包括孔洞外鍵列(孔洞一FK)、孔洞屬性名稱列(孔洞_屬性名)、以及孔 洞屬性值列(孔洞一屬性值)。每個孔洞外鍵值使孔洞一屬性表36的一行與孔 洞表36的一行/主鍵相關聯(lián)。每個孔洞的屬性名稱在孔洞_屬性表38的孔洞— 屬性名列中提供。孔洞—屬性表38的每一行中屬性名稱的屬性值在孔洞—屬性 值列中提供。實體表現(xiàn)在參照圖3的物理圖描述圖2的數(shù)據(jù)集合。具體地，圖2的數(shù)據(jù)集合可 由圖3的孔洞表28之一和孔洞—屬性表38之一管理。孔洞表29的詳細示圖在 圖4中示出，而孔洞—屬性表39的詳細示圖在圖5中示出。
參看圖4，孔洞表29包括兩個列和多個行。這些列包括索引列(索引) 和主鍵列(PK)。盡管外鍵列未在圖4中示出，但外鍵列(例如，如圖3所示的實驗室器皿—FK)可被用來根據(jù)本文中提出的模式使孔洞表29的每一行關聯(lián) 到實驗室器皿表26之一的一行。
圖4的孔洞表29中所示的13個行根據(jù)圖2的數(shù)據(jù)顯示索引值和PK值。 括號與這些行相關聯(lián)地示出以指示這些行中的數(shù)據(jù)與特定時間相關聯(lián)。盡管這些括號并非旨在表示該表包括屬性值或顯示該行中的數(shù)據(jù)與特定時段相關聯(lián) 的其它數(shù)據(jù)，但這些括號旨在用作對讀者的視覺指示，指示該行中的數(shù)據(jù)與特定時間相關聯(lián)，如以上參照圖2所述。
圖4的孔洞表29的索引列中的值標識特定實驗室器皿的特定孔洞(例如 96孔小板的孔洞1-96)。盡管外鍵值未對每一行示出，但外鍵值將被用來使每一行與來自圖3實驗室器皿表26的特定實驗室器皿相關聯(lián)。圖3的孔洞表26的PK列中的值提供用于標識孔洞表29中每一行的主鍵。
實體屬性表
參看圖5，孔洞—屬性表39包括三個列和多個行。該列包括外鍵列(FK)、屬性名稱列(屬性名)、以及屬性值列(屬性值)。
該FK列是孔洞一屬性表的第一列?？锥础獙傩员?9的FK列中的每個外鍵
值標識孔洞表29中的PK值。結果，圖5的孔洞_屬性表39的每一行與圖4 的孔洞表29的一個行相關聯(lián)。例如，圖5的前兩行在FK列中示出值"010"。 該FK值"010"使得該數(shù)據(jù)與孔洞表29中具有相同PK值"010"的行相關聯(lián)。 因而，圖5的孔洞_屬性表39的前兩行中的數(shù)據(jù)與圖4的孔洞表29的第一行 相關聯(lián)?？锥幢?9的第一行標識針對特定實驗室器皿的第一孔洞的數(shù)據(jù)，如 與PK值"010"相關聯(lián)的索引值在圖4中所示。
圖5的孔洞一屬性表的第二列標識特定實體屬性的名稱。例如，類型屬性 是在屬性名列的第一行中標識的孔洞實體屬性。該類型屬性是在圖2所示的數(shù) 據(jù)集合中標識的屬性之一。屬性名列的第二行標識孔洞實體的不同屬性。具體 地，屬性名列的第二行標識OD屬性(即光密度屬性)。
圖5的孔洞—屬性表39的第三列提供針對在表39的第二列中命名的特定 屬性的值。例如，值"正控制"在屬性值列的第一行中提供。因而，"正控制" 是在列2中命名的類型屬性的值。同樣，值"0.1"在屬性值列的第二行中提供。 因而，"0.1"是在列2中命名的OD屬性的值。當然，如前所述，使用每一行的 外鍵，該數(shù)據(jù)容易與在圖4的孔洞表29中標識的特定實驗室器皿的第一孔洞 相關聯(lián)。在一實施例中，孔洞_屬性表39還可包括一屬性類型列。該列可被用 于標識屬性值列中的各個值所屬的域。例如，屬性類型可以是"串"、"浮點 數(shù)"、"整數(shù)"或數(shù)據(jù)庫中通用的其它域類型。這種屬性類型標識符在執(zhí)行諸 如算術運算的各種數(shù)據(jù)庫運算時可對數(shù)據(jù)庫有用。
圖2中示出的所有數(shù)據(jù)己用上述方式轉換成圖4和5中所示的兩個表。如 前所述，圖2的數(shù)據(jù)在不同行中包括不同數(shù)目的屬性(即在不同時間對不同孔 洞存在的不同屬性)。因此，應當注意，圖5的孔洞—屬性表39中具有相同外 鍵的行的數(shù)目將基于對特定孔洞存在的屬性的數(shù)目改變。因而，如果圖2中的 數(shù)據(jù)行除主鍵和索引屬性(在圖4的孔洞表29中示出)外還包括兩個屬性， 則圖5的孔洞—屬性表39中僅需要兩個數(shù)據(jù)行，以表示兩個屬性和這兩個屬性 的值。然而，如果對于圖2中表示的特定孔洞存在除主鍵和索引屬性之外的三 個屬性，則在圖5的孔洞_屬性表39中需要三個數(shù)據(jù)行，以表示這些屬性和這 些屬性的值。例如，在圖2中對于索引"1"，只存在兩個屬性(即類型和OD)。 因而，在圖5的孔洞—屬性表39中存在兩個具有外鍵"010"的行，該外鍵"010"
與圖4的孔洞表29中的索引"1"相關聯(lián)。然而，在圖2中對于索引"4"，存 在三個屬性(即類型、OD和SID)。因而，在圖5的孔洞—屬性表39中存在 三個具有外鍵"040"的行，該外鍵"040"與圖4的孔洞表29中的索引"4" 相關聯(lián)。
基于以上描述，可看出本文中所述的數(shù)據(jù)庫被配置成針對邏輯模式的每個 實體提供實體表(例如表29)和實體屬性表(例如表39)。該實體表包括多 個行，且每一行都包括一主鍵。該實體屬性表包括多個行，且每一行都包括一 外鍵、至少一個屬性名稱、以及至少一個與該屬性名稱相關聯(lián)的屬性值(即外 鍵列、屬性名稱列、和屬性值列)。因而，實體屬性表的每一行包括實體的多 個屬性名稱/屬性值對，且在該表的每一行中儲存至少一個屬性名稱/屬性值對。
還是如以上描述所說明地，實體屬性表的多個行包括具有關聯(lián)于實體表的 主鍵之一的第一公共外鍵的第一組行。實體屬性表的多個行還包括具有關聯(lián)于 實體表的不同主鍵的第二公共外鍵的第二組行，其中第一組行中行的數(shù)目與第 二組行中行的數(shù)目不同。該安排提供了其中與特定實體相關聯(lián)的屬性可變化的 數(shù)據(jù)庫。屬性可基于該屬性對特定數(shù)據(jù)集合的適用性而變化。或者，屬性可基 于科學家或其它數(shù)據(jù)庫用戶的期望而時常變化。
聚簇索引
在一實施例中，圖5的孔洞一屬性表39中所包含的數(shù)據(jù)對外鍵(FK)索 引。該索引是本領域中眾所周知的聚簇索引。聚簇索引提供與外鍵相關聯(lián)的數(shù) 據(jù)在存儲介質(例如硬盤)上的連續(xù)儲存。具體地，聚簇索引確保給定的一組 屬性在硬盤上是物理連續(xù)的。聚簇索引的使用產生顯著的性能好處。例如，使 用聚簇索引使得數(shù)據(jù)庫的SQL搜索能以比用非聚簇所以可能的速度更快地執(zhí) 行。
圖4的孔洞表29也可被索引。例如，孔洞表可對主鍵(PK)索引。與孔 洞_屬性表上的索引相似，孔洞表的索引可以是聚簇索引。 透視操作
本文中所述的儲存在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以諸如標準電子表的矩形格式呈 現(xiàn)給用戶。為了以矩形表單呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，用戶執(zhí)行本領域中眾所周知的"透視" 操作。透視操作使用SQL語句執(zhí)行。在執(zhí)行時，"透視"操作可操縱從一個
或多個表中選擇的數(shù)據(jù)進入新表以呈現(xiàn)給用戶。新表的形式由用戶確定。
圖6示出在"透視"操作之后來自圖4和5的數(shù)據(jù)可能的顯現(xiàn)的示例?？勺?意到，在圖6表中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)類似于圖2表中的數(shù)據(jù)。然而，與圖2的表不同， 圖6表是具有平滑邊緣的矩形，且在表中不包括任何空穴(諸如由圖2不存在 圖標所表示的那些空穴)。
來自圖5的孔洞一屬性表39的屬性名稱被列示為圖6矩形表中的列標題。 具體地，時間h包括第一組屬性名稱(即類型、OD和SID)，時間t2包括第 二組屬性名稱(即類型、OD、 SID和VOL)，而時間t3包括第三組屬性名稱 (即類型、SID和VOL)。來自這些屬性名稱組的并集的屬性名稱(即類型、 OD、 SID和VOL)被設置為圖6中的列標題。如果對于圖6表的特定行和列 屬性不存在，則對于該屬性由該行中的空白顯示空值。盡管在此情形中向用戶 呈現(xiàn)了空值或空白值，但用戶能査看下層表(例如孔洞表29或孔洞_屬性表39) 以確定是(i)屬性對該行存在但值為未知，還是(ii)屬性甚至對該行不存在。
再一次應當注意，在圖2中呈現(xiàn)的信息是實際上在數(shù)據(jù)庫中存在的數(shù)據(jù)的 表式可視化。作為對比，圖6是數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)(即圖2的數(shù)據(jù))的矩形格式的 表示。圖6的矩形格式是操作人員、科學家和數(shù)據(jù)庫的其它用戶優(yōu)選的格式， 因為標準矩形表是眾所周知并理解的。然而，如上所述，矩形表中表示空值的 空白常常不反映數(shù)據(jù)收集過程的真實情況。本文中所述的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和方法更 相近地表示真實的數(shù)據(jù)收集過程。本文中所述的透視數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的動作是使 得數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)能以傳統(tǒng)方式傳達給用戶(如果需要的話)的有用工具。
示例性操作人員界面
以上所述的數(shù)據(jù)庫被配置成與在顯示屏上呈現(xiàn)的操作人員界面一起使用。 操作人員界面被設計成使用戶能控制自動化實驗室測試裝置(未示出)并將所 采集的數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫中。
該自動化實驗室測試裝置被配置成根據(jù)各個用戶定義的實驗步驟來處理 各個測試樣本。在執(zhí)行各個實驗步驟時，該自動化實驗裝置獲取與樣本相關的 各個測量值。所獲得的測量值是與數(shù)據(jù)庫中的各個屬性相關聯(lián)的值。在一實施 例中，自動化實驗室測試裝置可被配置成針對各組和每組所定義的實驗步驟， 無條件地獲取多個預定屬性的值并將這些值儲存在數(shù)據(jù)庫中。
協(xié)同上述數(shù)據(jù)庫，操作人員界面被配置成使用戶能動態(tài)選擇要與給定實驗 實體相關聯(lián)的多個屬性。例如，操作人員界面被配置成使用戶能動態(tài)選擇圖1 邏輯模式的實驗輪次實體的屬性。如果自動化實驗室測試裝置被配置成針對各 組和每組實驗步驟無條件地獲取多個預定屬性的值，則用戶可對給定系列的實 驗步驟添加附加屬性。隨后，用戶可從該系列實驗步驟中去除一個或多個附加 屬性。
除以上之外，用戶界面被配置成使用戶能創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的表式報告。 這些表式報告可包括來自數(shù)據(jù)庫中一個或多個表的數(shù)據(jù)。電子表軟件程序可被
用于提供這些報告，諸如來自微軟公司的EXCEL 電子表。
參照圖7-9示出示例性用戶界面。如圖7所示，在屏幕左側向用戶呈現(xiàn)一 組圖標202。在屏幕右側是要執(zhí)行的實驗步驟列表204。屏幕左側上的各個圖 標202表示可在特定實驗方法期間執(zhí)行的一個步驟或一系列步驟。例如，給定 圖標可指示一儀器執(zhí)行任務，諸如圖標206可用來指示自動化儀器將液體從一 個位置傳送(transfer)到另一位置?；蛘?，給定步驟可用來執(zhí)行一些管理或數(shù) 據(jù)相關功能，諸如圖標208用來創(chuàng)建用戶的定制數(shù)據(jù)日志(custom data log)。 如圖7所示，這組圖標202還包括用來將新屬性添加到實驗方法的注釋 (annotate)圖標210。用注釋圖標210添加的新屬性是除由自動化實驗室儀器 針對每組實驗步驟自動釆集的預定的一組屬性之外的屬性。為便于將屬性添加 到實驗步驟列表204中，用戶點擊注釋圖標210并將該圖標拖至實驗步驟列表 204。然后用戶輸入屬性名稱和屬性值以與該屬性相關聯(lián)。例如，在圖7的位 置212處，用戶輸入注釋圖標210并定義新屬性"Run.Operator Name (實驗輪 次.操作人員名字)"。對于該特定實驗輪次，屬性"Run.Operator Name"的值為 "Zigon"。此外，在實驗步驟列表204中的位置214處，用戶添加新屬性 "Run.Is.Validated"(實驗輪次.是.獲批的)。對于該特定實驗輪次，用戶將此值 設為"FALSE (假)"。
一旦新屬性與特定的一組所定義的實驗步驟相關聯(lián)，該屬性就歸于該組實 驗步驟，直到用戶決定刪除該屬性。例如，假定對于使用同一組定義實驗步驟 的后續(xù)實驗輪次，用戶決定不再需要屬性"Run.OperatorName"。在該情形中， 用戶將簡單地點擊緊接于步驟列表204中位置212處的屬性"Run.Operator
21
Name"的圖標，并將該圖標拖回屏幕左側202。該圖標從使用此組實驗步驟的 這個和后續(xù)實驗輪次中刪除屬性，除非該屬性后來被再次添加。
在運行如圖7所示的步驟系列之后，用戶可建立報告以顯示實驗輪次的結 果。用于創(chuàng)建報告的示例性屏幕在圖8中示出。如圖8所示，用戶首先選擇他 或她想要獲得報告的實體。該選擇可從圖8中的"Reporton (報告)"下拉菜單 140作出。除圖7所示的"Runs(實驗輪次)"實體之夕卜，下拉菜單還列出"Labware (實驗室器皿)"和"Wells (孔洞)"實體，如關聯(lián)于圖1的邏輯模式所述。當 然，本文中所述的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)并不限于特定的數(shù)據(jù)庫模式，且在下拉菜單140 中列出的實體取決于數(shù)據(jù)庫的邏輯模式的實體。
在選擇針對所需報告的實體之后，用戶點擊"Fiekis (域)"選項卡142。在 點擊"Fidds"選項卡142之后，向用戶呈現(xiàn)已對該實體采集的可用數(shù)據(jù)庫域(即 屬性)的框144。然后用戶選擇屬性之一并點擊"Add (添加)"按鈕150以將 所選屬性移入"Selected Fields (所選域)"框146。 "Selected Fields"框146列出 將在報告中對其提供數(shù)據(jù)的所有屬性。"SelectedFields"框146中的屬性是任何 時間對該實體采集的所有屬性的并集。來自"AvaiableFields (可用域)"框144 的屬性可通過點擊"Add All (添加全部)"按鈕152被添加到"Selected Fields" 框。如果用戶想要從"Selected Fields"框146移除任何屬性，則用戶點擊移除 (remove)按鈕154。通過點擊"Remove All(移除全部)"按鈕156，可從"Sdected Fields"框中移除所有屬性。
用戶還具有將在報告中顯示哪些數(shù)據(jù)的選擇權。例如，通過點擊"filters(過
濾器)"選項卡143，用戶可從報告中濾除不相關于實驗輪次1到10的信息。 當然，如果需要，則用戶可獲取包括對所有實驗輪次、實驗室器皿或孔洞的信 息的報告。
圖9示出圖8中所請求數(shù)據(jù)的示例性電子表報告。所請求的每個屬性被列 示在該表每一列的頂部。表的每一行提供特定實體記錄的值。例如，如圖9所 示，該報告提供關于七個不同實驗輪次的信息。在各行中針對實驗輪次起始時 間、實驗輪次結束時間、實驗輪次方法、實驗輪次用戶、以及實驗輪次步驟完 成屬性的信息。如果任一這些屬性對各個實驗輪次不同，則將在屬性不存在的 行的列中顯示空值，與圖6所示的空值相似。然而，在圖9所示的示例性報告
中，對于所有行存在全部屬性，因此不需要空值。
盡管已參照某些優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但本領域技術人員可以理解， 其它實現(xiàn)和調整是可能的。例如，盡管本文中已關于生命科學領域中的特定應 用描述了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和方法，但該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和方法能被用于生命科學領域或 其它不相關領域中的許多其它應用中。此外，有利的是本文中所述的各個進步 可在不結合上述其它方面的情況下獲得。因此，所附權利要求的精神和范圍不 應限于本文中所包含的優(yōu)選實施例的描述。
權利要求
1. 一種將數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫中的方法，所述數(shù)據(jù)庫包含具有引用完整性的數(shù)據(jù)庫模式，且所述數(shù)據(jù)庫模式包括與多個屬性相關聯(lián)的多個實體，所述方法包括a)用與所述多個屬性相關聯(lián)的值填充所述數(shù)據(jù)庫的表；以及b)隨時間的流逝改變所述數(shù)據(jù)庫的表中的所述多個屬性，以使所述數(shù)據(jù)庫的表包括與第一時間相關聯(lián)的第一組屬性和與第二時間相關聯(lián)的第二組屬性，所述第一時間與所述第二時間不同，其中所述第二組屬性包括包含在所述第一組屬性中的至少一個屬性和未包含在所述第一組屬性中的至少一個屬性，且其中所述數(shù)據(jù)庫的所述引用完整性在所述數(shù)據(jù)庫的表中的所述多個屬性被改變時得以保持。
2. 如權利要求1所述的方法，還包括透視所述數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以使所述 數(shù)據(jù)庫的表中的數(shù)據(jù)以矩形格式顯示。
3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述以矩形顯示透視結果的 步驟包括多個列標題，其中每個列標題從所述第一組屬性和所述第二組屬性的 并集中引用所述屬性之一。
4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述矩形顯示包括與所述第 一時間相關聯(lián)的第一多個行，以及與所述第二時間相關聯(lián)的第二多個行。
5. 如權利要求4所述的方法，其特征在于，在所述矩形顯示中，與所述 第一時間相關聯(lián)的第一多個行的各個行中，具有針對未包括在所述第一組屬性 中的至少一個屬性的列標題的所述列中設置空值。
6. 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述空值在所述矩形顯示中 被示為空白。
7. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫還包括與第三時 間相關聯(lián)的第三組屬性，其中所述第三組屬性包括未包括在所述第一組屬性和 所述第二組屬性中的至少一個屬性，且其中所述第三組屬性不包括被包括在所 述第一組屬性或所述第二組屬性中的至少一個屬性。
8. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫是關系數(shù)據(jù)庫。
9. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二時間由實驗室事件 的發(fā)生觸發(fā)。
10. —種包含具有引用完整性的數(shù)據(jù)庫模式的數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫模式定 義多個實體和多個屬性，所述數(shù)據(jù)庫包括a) 包括多個行的至少一個實體表，所述至少一個實體表的多個行包括與第一時間相關聯(lián)的第一行，以及與不同于所述第一時間的第二時間相關聯(lián)的第二行；以及b) 包括多個行的至少一個實體屬性表，所述實體屬性表的每一行包括屬性名稱和與所述屬性名稱相關聯(lián)的屬性值，所述實體屬性表的所述多個行包括第一組行和第二組行，其中所述實體屬性表的所述第一組行的每一行與所述第一時間相關聯(lián)，并且所述實體屬性表的所述第二組行的每一行與所述第二時間相關聯(lián)，且其中所述第二組行中的所述屬性名稱包括未在所述第一組行中發(fā)現(xiàn) 的至少一個屬性名稱。
11. 如權利要求10所述的數(shù)據(jù)庫，其特征在于，所述第一組行中的所述 屬性名稱包括未在所述第二組行中發(fā)現(xiàn)的至少一個屬性名稱。
12. 如權利要求10所述的數(shù)據(jù)庫，其特征在于，所述實體屬性表包括外 鍵列，且所述實體屬性表的每一行包括外鍵值。
13. 如權利要求12所述的數(shù)據(jù)庫，其特征在于，所述實體表的每一行包 括多個主鍵值之一，并且其中來自所述實體屬性表的每個外鍵值引用所述實體 表的所述主鍵值之一。
14. 如權利要求12所述的數(shù)據(jù)庫，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫包括對于所 述實體屬性表的所述外鍵列的索引。
15. 如權利要求14所述的數(shù)據(jù)庫，其特征在于，所述索引是聚簇索引。
16. —種將數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫中的方法，所述數(shù)據(jù)庫包含具有引用完整性 的數(shù)據(jù)庫模式，且所述數(shù)據(jù)庫模式定義多個表，所述方法包括a) 用數(shù)據(jù)填充實體表，所述實體表包括多個行，所述實體表的所述多個行 各自包括主鍵值；b) 用數(shù)據(jù)填充實體屬性表，所述實體表包括多個行，所述實體屬性表的所 述多個行各自包括外鍵值、屬性名稱和屬性值；其中所述實體屬性表的所述多 個行包括具有公共第一外鍵值的第一組行，以及具有不同于第一外鍵值的公共 第二外鍵值的第二組行，其中所述第一組行中的行的數(shù)目與所述第二組行中的 行的數(shù)目不同。
17. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，來自所述第一組行的至少 兩個屬性名稱與來自所述第二組行的至少兩個屬性名稱相同。
18. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一組行中的屬性名 稱的數(shù)目大于所述第二組行中的屬性名稱的數(shù)目。
19. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一組行中的屬性名 稱的數(shù)目少于所述第二組行中的屬性名稱的數(shù)目。
20. 如權利要求16所述的方法，還包括透視所述實體屬性表中的數(shù)據(jù)以 使所述數(shù)據(jù)在具有呈現(xiàn)為列標題的屬性名稱的矩形表中顯示的步驟。
21 . —種包括多個表的數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫包括-a) 包括多個行的至少一個實體表，所述至少一個實體表的多個行各自包 括主鍵值以使所述實體表的第一行包括第一主鍵值，而所述實體表的第二行包 括第二主鍵值；以及b) 包括多個行的至少一個實體屬性表，所述實體屬性表的每個行包括外 鍵值、至少一個屬性名稱、以及與所述屬性名稱相關聯(lián)的至少一個屬性值；其 中所述實體屬性表的所述多個行包括(i)具有與所述實體表的所述第一主鍵值 相關聯(lián)的第一公共外鍵值的第一組行；(ii)具有與所述實體表的所述第二主鍵值 相關聯(lián)的第二公共外鍵值的第二組行；其中所述第一組行的行的數(shù)目與所述第 二組行的行的數(shù)目不同。
22. 如權利要求21所述的數(shù)據(jù)庫，其特征在于，所述第一組行中的數(shù)據(jù) 與第一時段相關聯(lián)，而所述第二組行中的數(shù)據(jù)與不同于第一時段的第二時段相 關聯(lián)。
23. 如權利要求21所述的數(shù)據(jù)庫，其特征在于，所述實體屬性表的每一 行中的屬性值通過所述外鍵值與小盤的多個孔洞之一相關聯(lián)。
24. —種管理數(shù)據(jù)庫內數(shù)據(jù)的方法，所述數(shù)據(jù)庫包含具有引用完整性的數(shù) 據(jù)庫模式，且所述數(shù)據(jù)庫模式包括與多個屬性相關聯(lián)的多個實體，所述方法包 括 a) 采集包括第一組屬性名稱和與所述第一組屬性名稱的各個屬性相關聯(lián) 的屬性值的第一組數(shù)據(jù)；b) 采集包括第二組屬性名稱和與所述第二組屬性名稱的各個屬性相關聯(lián) 的屬性值的第二組數(shù)據(jù)，其中所述第二組屬性名稱包括未包括在所述第一組屬 性名稱中的至少一個屬性名稱；c) 將所述第一組數(shù)據(jù)和所述第二組數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫表中；以及d) 將所述數(shù)據(jù)庫表透視到矩形顯示表中，所述顯示表包括多個列標題， 所述多個列標題包括所述第一組屬性名稱和所述第二組屬性名稱的并集。
25. 如權利要求24所述的方法，其特征在于，所述第一組數(shù)據(jù)與第一時 間相關聯(lián)，而所述第二組數(shù)據(jù)與不同于所述第一時間的第二時間相關聯(lián)。
26. 如權利要求24所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫表是實體屬性 表，且所述實體屬性表的每一行包括一屬性名稱/屬性值對。
27. 如權利要求24所述的方法，其特征在于，在所述顯示表中，所述顯 示表的與所述第一組數(shù)據(jù)相關的一行中，與未包括在所述第一組屬性名稱中的至少一個屬性名稱相關聯(lián)的列處插入空值。
28. 如權利要求27所述的方法，其特征在于，所述空值通過空白顯示。
29. 如權利要求24所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫表的每一行包 括外鍵值，且所述數(shù)據(jù)庫表通過所述外鍵值索引。
30. 如權利要求29所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫表使用聚簇索 引進行索引。
31. —種將數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫中的方法，所述數(shù)據(jù)庫包含具有引用完整性 的數(shù)據(jù)庫模式，且所述數(shù)據(jù)庫模式包括與多個屬性相關聯(lián)的多個實體，所述方 法包括a) 用與所述多個屬性相關聯(lián)的值填充所述數(shù)據(jù)庫的表；以及b) 基于實驗室事件的出現(xiàn)改變所述數(shù)據(jù)庫表中的所述多個屬性以使所述 表包括被包括在包含在所述實驗室事件發(fā)生之前采集的數(shù)據(jù)的第一組行內的 第一組屬性，以及被包括在包含在所述實驗室事件發(fā)生之后釆集的數(shù)據(jù)的第二 組行內的第二組屬性，其中所述第二組屬性包括被包括在所述第一組屬性內的 至少一個屬性和未被包括在所述第一組屬性內的至少一個屬性，且其中所述數(shù)據(jù)庫的引用完整性在所述數(shù)據(jù)庫表中的所述多個屬性被改變時得以保持。
32. 如權利要求31所述的方法，其特征在于，所述實驗室事件是檢測到 預定溫度。
33. 如權利要求31所述的方法，還包括基于后續(xù)實驗室事件的發(fā)生進一 步改變所述數(shù)據(jù)庫表中的所述多個屬性，以使該表將第三組屬性包括在包含在 所述后續(xù)實驗室事件發(fā)生之后采集的數(shù)據(jù)的第三組行中的步驟，其中所述第二 組屬性包括被包括在所述第三組屬性內的至少一個屬性和未被包括在所述第 三組屬性內的至少一個屬性。
全文摘要
一種自適應關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括具有關系完整性的數(shù)據(jù)庫模式，其中該數(shù)據(jù)庫模式包括與多個屬性相關聯(lián)的多個實體。該數(shù)據(jù)庫中的多個屬性可改變，以使該數(shù)據(jù)庫包括與第一時間相關聯(lián)的第一組屬性和與第二時間相關聯(lián)的第二組屬性。該第二組屬性包括未被包括在第一組屬性內的至少一個屬性。在數(shù)據(jù)庫中的多個屬性被改變時數(shù)據(jù)庫的關系完整性得以保持。在一實施例中，該關系數(shù)據(jù)庫以矩形/表格式顯示，包括第一組屬性、第二組屬性、以及與該第一組屬性和第二組屬性相關聯(lián)的數(shù)據(jù)的顯示。
文檔編號G06F7/00GK101379463SQ200680053049
公開日2009年3月4日 申請日期2006年12月12日 優(yōu)先權日2005年12月20日
發(fā)明者R·齊剛 申請人:貝克曼庫爾特公司