基于逻辑的数据模型教学

张胜

摘要：一阶谓词逻辑除了可用在关系演算中表示关系和关系代数，还能作为一种数据模型存在，本文将讨论如何在教学中介绍该模型的语义和语法问题

关键词：一阶谓词逻辑；数据模型；语法；语义

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）31-0147-01

1 引言

在关系演算中一阶谓词逻辑可用来表示关系和关系代数，后来作为一种数据模型提出就是所谓的DDBMS，是继关系数据模型之后的又一研究方向，DDBMS在扩大数据库的查询功能和提高数据库的推理能力方面，都起到非常重要的作用，所以在数据库教学中，应让学生对该模型有所了解。

2 基于一阶谓词逻辑的数据模型

一个关系可与一个谓词一一对应，谓词可用两种方式表示关系：一是确实存放与数据库里，二是在数据库中只存放定义，其结构并不直接放在数据库中，不过在使用时可以导出，在关系数据库中同样的功能被称为视图，不过谓词的表达能力比视图要强得多。

在基于谓词逻辑的数据模型中，数据库是一堆谓词实例的集合查询可以用规则表示，谓词实例加上规则，就成为逻辑数据库，利用规则可以重现关系操作：

除了表示关系代数，一阶谓词逻辑模型还能实现递归查询，这是一般的关系模型不支持的，故而该模型比视图表达性更强

3 基于谓词逻辑的模型的语法问题

在数据库中是承认封闭域假设的，即查询不出结果，则否定一个谓词若不能→实例和规则得到证明，则认为此谓词为假，从而对于K>1的情形，有可能会导致荒谬的结论，故而在基于逻辑的数据模型中一般限制K1。

4 基于逻辑的数据模型的语义问题

在命题逻辑中，我们用真值表表示公式的语义，谓词的语义也可以通过给出其所有合法指派，并得到真值来给出，实际上，只要列出其成真指派即可，因为其余指派必定为假。

一个谓词有多种不同的语义，在给定事实下。满足数据库所有规则的语义集合就是该逻辑数据库的模型。

從数据库的角度来看，不但要知道数据库的语义，还要相应的算法来获取其语义，在对逻辑数据库查询时，要了解所有谓词之间的依赖，按依赖关系，规则分为递归规则和非递归规则，对于非递归规则，可按依赖关系自底向上计算值，对于递归规则，也有类似半质朴算法进行计算。

从安全性来说，若数据库中所有关系都是有限，就是安全的，不安全性可能由于算术比较谓词或算术运算谓词或只在规则头出现的变量，实际就是因为其值域不受限制，所以要避免不安全性，就必须限制所有变量的值域。

5 结束语

以上是对一阶谓词逻辑数据模型的简单介绍，在数据库教学中不需要深入展开。

参考文献：

[1] 黄斌生.数据库原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2012.

[2] 张普生.数据库应用技术[M].清华大学出版社，2005.

[3] 郭晴.数据库原理与应用教程[M].清华大学出版社，2011.