声明式数据感知流程的建模与推理

### 声明式数据感知流程的建模与推理 #### 1. 数据模型 - ClaM OCBC 模型活动所使用的数据按照标准建模语言（如 ER/UML/ORM）进行结构化。为了简便，这里仅介绍标准数据建模语言中允许的建模构造的一个子集，将其称为 ClaM 数据模型（CLAss 数据模型）。 ClaM 数据模型的概念模式 Σ 是一个元组 Σ = (UC, UR, τ, #dom, #ran, ISA, disj, cov)，各部分含义如下： - **UC**：对象类的集合，用 O1, O2, ... 表示对象类。 - **UR**：对象类之间二元关系的集合，用 R1, R2, ... 表示关系。 - **τ**：从 UR 到 UC × UC 的全函数，为每个二元关系关联一个签名。若 τ(R) = (O1, O2)，则 O1 是关系的范围，O2 是关系的域。 - **#dom**：从 UR × UC 到 N × (N ∪{∞}) 的部分函数，定义关系域上的基数约束。仅当 τ(R) = (O, O1) 时，#dom(R, O) 有定义。 - **#ran**：从 UR × UC 到 N × (N ∪{∞}) 的部分函数，定义关系范围上的基数约束。仅当 τ(R) = (O1, O) 时，#ran(R, O) 有定义。 - **ISA**：UC × UC 的二元关系，定义对象类的超类和子类层次结构。若 ISA(C1, C2)，则 C1 是 C2 的子类，C2 是 C1 的超类。 - **disj**：2UC × UC 的二元关系，定义 ISA 层次结构中不相交子类的集合。 - **cov**：2UC × UC 的二元关系，定义 ISA 层次结构中覆盖超类的子类集合。 ClaM 构造的语义解释如下： - 基数约束解释为每个涉及类的实例参与给定关系的次数。 - ISA 解释为子集关系。 - disj 和 cov 使用类之间的不相交/并集以明显的方式解释。 - 关系解释为二元谓词，关系签名作为其参数的类型。 例如，在图 2 所示的 OCBC 模型下部，数据模型用 ClaM 图表示： - UC = {Order, OrderLine, Product, Customer, Delivery} - UR = {contains, belongs to, is for, results in, receives} - τ(contains) = (Order, OrderLine) - #dom(contains, Order) = (0, ∞); #ran(contains, OrderLine) = (1, 1) #### 2. 活动的时间约束 受 DECLARE 模式的启发，这里介绍 OCBC 中可以表达的活动（对）之间的时间约束。图 4 以图形方式展示了这些约束及其直观含义。 时间约束的定义如下： - **UA**：活动的集合，用大写字母 A1, A2, ... 表示。 - **UTC**：时间约束的集合，即 UTC = {response, unary - response, precedence, unary - precedence, responded - existence, non - response, non - precedence, non - coexistence}，每个 tc ∈ UTC 是活动上的二元关系，即 tc ⊆ UA × UA。 给定 OCBC 模型中的时间约束集合记为 ΣTC，其元素形式为 tc(A1, A2)，其中 tc ∈ UTC，A1, A2 ∈ UA。 需要注意的是，非优先级约束（non - precedence）可以用非响应约束（non - response）模拟，即 non - precedence(A, B) ≡ non - response(B, A)，后续不再考虑非优先级约束。在定义 OCBC 模型时，会考虑包含响应、一元响应、优先级、一元优先级和响应存在的正约束集合 Σ+TC，以及包含非响应和非共存的负约束集合 Σ−TC。 #### 3. OCBC 模型的语法 OCBC 模型 M 是一个元组：(ClaM, ΣTC, UA, URAC, τRAC, #act, #obj, cref, neg - cref)，各部分含义如下： - **ClaM**：如定义 1 中的数据模型。 - **ΣTC**：如定义 2 中的时间约束集合。 - **UA**：活动的集合。 - **URAC**：活动 - 对象关系的集合，是一组二元关系。 - **τRAC**：从 URAC 到 UA × UC 的全函数，为每个活动 - 对象关系关联一个签名。若 τRAC(R