实验报告时态word版本 12页文档格式.docx

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如何在时态数据库中增加索引肖猷杰_04370082__

时态数据库不仅可以实现传统数据库对数据的存储、管理等功能，同时将数据的时态信息也纳入数据库的管理范围，对外提供一个一致、高效的时态数据处理平台供用户使用。

然而主流的数据库管理系统都不支持时态查询语言的操作，因此在传统的处理跟时间相关的业务逻辑应用当中，对于每一个应用程序，程序员都必须将关于时间处理的业务逻辑部分跟应用程序的其他部分集成在一起，其结构如图1-1所示。

由于这些时间相关的业务逻辑通常具有很高的相似性，这样做就会导致程序的结构比较臃肿，功能重用性低。

另外当需要对这些时间相关的业务逻辑部分进行修改时，往往要对每一个相关的部分进行修改，工作量很大，而且容易出错。

如果将与时间相关的业务逻辑部分抽取出来，然后在传统的RDBMS与应用程序之间插入一个时态数据库中间件层，就可以有效地解决以上的问题。

新的应用程序系统结构如图1-2所示。

在传统数据库的应用已经非常普及的情况下，时态数据库的研究应该以其为基础，而不应与其脱离，在其基础上逐步加入时态信息处理机制。

事实上，在短期内，人们还无法取代现有数据库系统而开发出全新的时态数据库的。

利用现有的数据库系统，并与第三方开发的时态信息处理中间件结合是一个比较好的解决方案。

时态中间件将时态SQL语言转换成标准的SQL语言，然后将标准的SQL语言交给底层的DBMS处理。

图1-1传统的处理时间逻辑的应用系统结构图

图1-2添加时态数据库中间件后的应用体系结构图

即使是当前最有代表性的时态数据库产品TimeDB，还有很多需要完善的地方。

中山大学数据库与协同实验室结合时态数据库理论，特别是其中的时态关系代数和编译原理的基本思想，实现了一个时态数据库中间件TempDB，为时态数据库理论研究和时态信息处理相关的应用开发提供了一个有力的工具。

TempDB中间件对TimeDB进行了如下各方面的改进：

系统与后台DBMS职责划分不明造成效率低下，TimeDB系统可移植性不高，缺乏多用户并发操作的支持。

本实验报告基于TempDB的研究成果，在此基础上再进行理论研究。

以当前时态数据库研究领域中被忽视了的时态数据索引为切入点，研究了时态数据索引的实现机制及其对时态SQL执行效率的影响。

第1章时态查询语言的语法分析

1.1ATSQL2与SQL

ATSQL2（AppliedTemporalSQL2）是在SQL3规范中添加时态支持的时态查询语言，于1996年获得ANSI通过。

它定义了时态数据查询语句、时态数据修改语句、时态数据定义语句、时态约束和断言的语法和语义。

ATSQL2作为SQL语言的扩展，首先必须考虑两种语言的兼容性。

SQL3语言必须是ATSQL2的子集，每一个SQL3语句在ATSQL2中必须具有相同的语义。

其次，ATSQL2汇集了众多前期时态查询语言的特点，拥有支持时态完整性的查询语言，同时支持时态数据库对有效时间和事务时间的描述，即这是一门支持双时态查询的语言。

关于ATSQL2的深入分析及其完整BNF定义可以参见更多文献。

另外需要说明的是，时态数据中间件TempDB采用的语言并不是标准的ATSQL2语言，而是作者在ATSQL2基础上进行修改剪裁后得到的更加严谨、简洁的语言，其完整的BNF语法定义参见附录一。

1.2时态SQL语句的转化及执行过程

在当前版本的TempDB采用的ATSQL2语言修改版本中，ATSQL2语言包括时态数据定义语言（TemporalDDL）、时态数据操纵语言（TemporalDML）和时态数据查询语言（TemporalQuery）。

接下来的三小节将分别介绍TempDB对这三种不同用途的语句的转化及执行过程。

1.2.1时态DDL

时态DDL语句转换模块主要处理四种子语句，即创建表格（CREATETABLE）、创建视图（CREATEVIEW）、删除表格（DROPTABLE）、删除视图（DROPVIEW）。

其中删除表格和删除视图的部分并不需要太多与时态相关的处理，而创建视图的工作又是创建表格和数据查询两部分的结合。

于是TempDB对时态DDL的处理集中在创建时态表格的部分，以下是时态表格创建语句实例：

1、时态表格创建语句

CREATETABLEem（idVARCHAR（20）PRIMARYKEY,nameVARCHAR（20）,addressVARCHAR（20）,salaryINTEGER,ageINTEGER,bandINTEGER）ASVALIDTIME;

2、转换后的标准SQL语句

CREATETABLEem（idVARCHAR（20）,nameVARCHAR（20）,addressVARCHAR（20）,salaryINTEGER,ageINTEGER,bandINTEGERvts_timeDBDATETIME,vtb_timeDBDATETIME,PRIMARYKEY（ID,vts_timedb,vte_timeDB））;

可以看到，在时态SQL语句中使用了“ASVALIDTIME”来指定创建一张时态表格，反映在后台关系型数据库中会增加两个时间列用以存储有效时间，并将用户指定的逻辑主键和两个有效时间列一同设置成为联合主键。

1.2.2时态DML

在当前版本的TempDB采用的ATSQL2语言修改版本中，时态DML包括时态插入语言（INSERTINTO）和时态删除语言（DELETEFROM）两个部分的子语句。

在时态语义下，对数据表格的插入和删除具有比传统非时态语义下的插入和删除更加丰富的语义，主要原因在于时态插入和时态删除必须基于有效时间来进行，由此产生更为复杂的元组分裂、归并等操作。

具体来说，时态数据表格中的每一个元组都有一段有效时间区间与之对应，而在时态插入与时态删除语句中也分别带有欲插入/删除元组的有效时间限制。

于是，一旦发生时态插入，有可能由于插入的元组信息正好填补了原先某个描述主体没有的有效时间区间而引起归并操作。

一旦发生时态删除，有可能由于要求删除的部分为某一个元组的一部分有效时间区间而引起分裂操作。

这些操作的发生，判断依据就是著名的Allen的13种时间区间关系。

由有效时间区间之间复杂的交叠关系，造成了时态插入和时态删除具体处理流程上的不同。

本试验报告简单列举2个实例来说明时态插入和时态删除语句与普通SQL插入和

篇二：

反应时实验报告

摘要：

本实验以华东师范大学心理与认知科学学院2年级学生1人为被试。

本实验研究的是视觉简单反应时、视觉选择反应时和视觉辨别反应时三种不同的视觉反应时及其之间的关系。

比较不同颜色之下的各种反应时的差别。

实验结果表明简单反应时实验的反应时间明显少于辨别反应时实验的反应时间，辨别反应时实验的反应时间明显少于选择反应时实验的反应时间。

简单反应时黄色与蓝色之间、黄色与绿色之间、黄色与红色之间存在明显的差别。

但是在辨别反应时以及选择反应时不存在明显的差别。

关键词：

平均差误法反应时颜色

1.引言

反应时，又称反应的潜伏期，是指从刺激呈现到反应之间的时间间隔。

从神经生理学的角度讲，反应时是这样的一个刺激——反应的加工过程。

首先，感受器将物理或化学刺激转化为神经冲动，神经冲动由感受器传到大脑皮质；

然后，大脑皮质对信息进行加工；

最后神经冲动又由大脑皮质传至效应器，效应器作出反应。

这也被称之为“反射弧”，可以概括为以下五个环节，即感受器——传入神经——中枢延搁——传出神经——效应器。

从信息加工理论的角度讲，这种刺激——反应包括了个体识别刺激、反应准备（反应选择与组织）和反应执行三个过程。

反应时一直是实验心理学中常用的反应变量之一，因为人的每项活动、每个动作都要花费时间，都需要讲求速度和效率，而反应时的测量具有高灵敏性，应用性广泛且便于测量的特点，因此，反应时法一经诞生便广泛地应用到实验心理学中，并且反应时也被广泛地运用于其他各行各业，比如，国内外常用反应时指标研究运动员的机能状态及心理活动过程等。

可见，反应时是心理学研究中的一个十分重要的指标，基于反应时的测量技术是信息加工心理学的主要研究方法和技术之一。

反应时的概念源于天文学家在天文观测中发现的人差方程，即贝塞尔的反应时-阿格兰德的反应时=1.223s，说明不同观测者所得数据之间有明显差异。

而反应时法的发展大致经过了两个阶段。

第一阶段是从1850年赫尔姆霍兹测量蛙神经的传导速度的研究到1968年荷兰的生理学家唐德斯提出减法反应时。

这一阶段也被称为唐德斯反应时ABC时期。

唐德斯将反应时分为ABC三类。

其中：

A反应时是简单反应时，是指呈现一个刺激，要求被试从看到或听到刺激到立即作出反应的这段时间间隔。

B反应时是选择反应时，是指当呈现两个或两个以上的刺激时，要求被试分别对不同的刺激做不同的反应的这段时间。

C反应时是辨别反应时，是指当呈现两个或两个以上的刺激时，要求被试对某一特定的刺激作出反应，对其它刺激不做反应，被试在刺激呈现到做出辨别反应的这段时间。

唐德斯将简单反应时作为基线时间，而相对复杂的选择反应时和辨别反应时是基线时间和其他的认知加工过程所需时间的和，他认为选择时间=基线时间+辨别时间+选择时间，辨别反应时=基线时间+辨别时间。

这就是他采用减数法测量认知加工过程的基本思路。

由此我们可以得出，辨别时间=C-A,选择时间=B-C。

反应时的长短又与刺激的种类有关。

本实验中研究了不同颜色的刺激对反应时的影响。

关于人类的颜色视觉问题，已经有许多科学家进行了探索，托马斯?

杨，他提出色觉取决于眼睛里的三种不同的神经，分别感觉红色，绿色，和紫色。

后来亥姆霍兹对此理论进行了改进。

此理论在1959年由实验证明。

他提出颜色的理论，即三原色原理，他认为一切色彩都可以从红、绿、蓝三种原色的不同比例混合而成，这一原理，已成为现代颜色理论的基础。

赫尔姆霍兹的三色说：

三色说认为人的视网膜上有三种基本的颜色感觉纤维，即红色纤维、绿色纤维和蓝色纤维，三种纤维不同程度兴奋的比例关系决定我们所看到的将是什么颜色。

除此而外，还有黑林提出的四色说。

四色说认为视网膜上有三种对立感受器官，即红和绿感受器、黄和蓝感受器，黑和白感受器，前两种感受器的不同活动将决定我们所看到的是什么颜色。

三色说和四色说在历史上已经争论了上百年，两种理论看起来是严重对立的，但是现代神经生理学的研究表明，两种理论可能各适合于颜色视觉过程的某个阶段，他们之间是可以互相补充的。

现在普遍认为色觉过程可以分为几个阶段：

颜色视觉机制在视网膜感受器水平上是三色的，符合赫尔姆霍兹的三色说，而在视网膜感受器以上的视觉传到通路上又是四色的，符合黑林的四色说，最后在大脑皮层的视觉中枢才产生各种色觉。

这样就将两种理论统一了起来，统一后的理论在解释颜色视觉现象（包括原色、补色、颜色对比、颜色视觉后效、颜色混合规律和色觉缺陷等）时就避免了单一理论的缺陷而更趋于完善。

对于我们人眼对颜色的敏感程度还可以通过红绿灯的设计原理来考察。

根据红绿灯的设计原理，空气中除了氦气洋气等各种气体之外，还悬浮着许多灰尘小颗粒，所以光在空气中传播时会产生散射现象。

散射与光的波长有关，波长越短，散射作用越强。

在可见光中，红光的波长最长，空气对它的散射作用是最弱的，所以他要比其他颜色的光传的远，穿透力最强。

另外，人的视觉对红色很敏感，他能使人产生一种灼热感和兴奋感。

但是，在本实验的研究中并未发现人眼对红色的特殊敏感性。

2.实验方法

2.1被试

实验共有1个被试，女性，