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Une m é thode pour l‘ é volution de sch é mas XML pr é servant la validit é des documents

Une m é thode pour l‘ é volution de sch é mas XML pr é servant la validit é des documents. Denio Duarte 1. Université François-Rabelais de Tours - Campus Blois Laboratoire d’Informatique - LI Bases de données et Traitement des langues naturelles - BdTln.

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Une m é thode pour l‘ é volution de sch é mas XML pr é servant la validit é des documents

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Presentation Transcript

  1. Une méthode pour l‘évolution de schémas XMLpréservant la validité des documents Denio Duarte1 Université François-Rabelais de Tours - Campus Blois Laboratoire d’Informatique - LI Bases de données et Traitement des langues naturelles - BdTln 1Boursier du gouvernement brésilien - CAPES

  2. Motivation Document XML Document XML Denio Duarte

  3. Motivation Document XML Document XML Document XML Document XML Document XML Document XML Denio Duarte

  4. Motivation Schéma (DTD) Documents valides Document XML Document XML Document XML Denio Duarte

  5. Motivation Schéma Document XML Document XML Document XML mise à jour Denio Duarte

  6. Motivation Schéma vérifier la validité Document XML Document XML Document XML mise à jour Denio Duarte

  7. Motivation Schéma mise à jour valide ou invalide Document XML Document XML Document XML mise à jour Denio Duarte

  8. Motivation Schéma Document XML Document XML Document XML Faire évoluer le schéma Denio Duarte

  9. Motivation Schéma’ Document XML Document XML Document XML Denio Duarte

  10. Motivation • Est-ce qu’un schéma peut être changé sans : • Modifier les documents auparavant valides ? • Revalider les documents auparavant valides ? Denio Duarte

  11. Motivation • Vérification de typage et inférence de type • V. Vianu (PODS’03) et D. Suciu (SIGMOD’02) • Adaptation des documents aux schémas • E. Kuikka et al (DocEng’02) et H. Su (WIDM’04) • Primitives de mise à jour de schémas • H. Su et al (SIGMOD’01) et L. Al-Jadir (OOIS’03) • Apprentissage des automates • L.G. Valiant (CACM’84) et E.M. Gold (Inf. and Control’67) Denio Duarte

  12. Motivation • But : • Proposer une méthode pour aider les administrateurs dans la tâche d’évolution des schémas XML qui préserve la validité des documents sans les modifier. Denio Duarte

  13. Motivation Schéma Document XML Document XML Document XML mise à jour Denio Duarte

  14. Motivation Schéma Document XML Document XML Document XML’ Document XML mise à jour Denio Duarte

  15. Motivation Schéma Document XML Document XML Document XML’ Document XML mise à jour Denio Duarte

  16. Motivation Schéma’ Document XML Document XML Document XML’ Document XML Denio Duarte

  17. Plan • Approche • GREC • GREC-e • Conclusion • Perspectives Denio Duarte

  18. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Documents vus comme des arbres (M. Murata – PODDP’98, A. Bruggeman-Klein et al – TechRep’98, B. Bouchou et al – ICEIS’03) : Universite NomUniv Laboratoire Laboratoire Nom Chercheur Publication data Sujet CId Nom Titre Annee Revue Annee Revue data data data data Nom TArticle Nom TArticle data data data data idAuts data data idAuts data data data Denio Duarte

  19. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Lesschémas vus comme des automates d’arbres ( A. Bruggeman-Klein et al – Inf. and Comp.’98, B. Chidloskii - ADL’00, B. Bouchou et al – ICEIS’03) : Σ = {Universite, Chercheur, Publication, Revue, ....} Q = {qUniversite, qChercheur, qPublication ,qRevue ,.....} Qf = {qUniversite } Δ= { Universite, < {qNom }, >, qLaboratoire+  qUniversite Laboratoire, <, >, qNom qChercheur+ qPublication+  qLaboratoire Chercheur, < {qCId }, >, qNom qTitre  qChercheur Publication, <, >, qSujet (qAnnee qRevue+)*  qPublication : } Denio Duarte

  20. Publication Sujet Annee Revue Annee Revue data data data Nom TArticle Nom TArticle data idAuts data data idAuts data data data Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • L’association d’états. Denio Duarte

  21. Publication Sujet Annee Revue Annee Revue data data data Nom TArticle Nom TArticle data idAuts data data idAuts data data data Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • L’association d’états. Publication, <, >, qSujet (qAnnee qRevue+)*  qPublication ? qSujet qAnnee qRevue qAnnee qRevue qdata qdata qdata qNom qTArticle qNom qTArticle qdata qidAuts qdata qdata qidAuts qdata qdata qdata Denio Duarte

  22. Publication Sujet Annee Revue Annee Revue data data data Nom TArticle Nom TArticle data idAuts data data idAuts data data data Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • L’association d’états. Publication, <, >, qSujet (qAnnee qRevue+)*  qPublication qSujet qAnnee qRevue qAnnee qRevue L(qSujet (qAnnee qRevue+)* ) ? qSujet qAnnee qRevue qAnnee qRevue qdata qdata qdata qNom qTArticle qNom qTArticle qdata qidAuts qdata qdata qidAuts qdata qdata qdata Denio Duarte

  23. Publication Sujet Annee Revue Annee Revue data data data Nom TArticle Nom TArticle data idAuts data data idAuts data data data Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • L’association d’états. qPublication qSujet qAnnee qRevue qAnnee qRevue qdata qdata qdata qNom qTArticle qNom qTArticle qdata qidAuts qdata qdata qidAuts qdata qdata qdata Denio Duarte

  24. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Évolution du schéma (expressions régulières) : • Connaître la syntaxe (parenthèses, ?, *, +, |) • Connaître la sémantique • Approches: • Changer manuellement (revalidation, erreurs) • Changer automatiquement (préserve la consistance) Denio Duarte

  25. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Automatique : • L’administrateur modifie un document pour expliciter l’évolution du schéma souhaitée. • L’évolution est transparente pour les autres applications qui utilisent le schéma. Denio Duarte

  26. Publication Sujet Annee Revue Annee Revue data data data Nom TArticle Nom TArticle data idAuts data data idAuts data data data Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche Conference Denio Duarte

  27. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche qSujet qAnnee qRevue qAnnee qRevue qConferenceL(qSujet (qAnnee qRevue+)* ) ? qSujet qAnnee qRevue qAnnee qRevue qConference qdata qdata qdata qNom qTArticle qNom qTArticle qdata qidAuts qdata qdata qidAuts qdata qdata qdata • Le système utilise l’automate d’arbre pour trouver les informations nécessaires à la modification du schéma. Denio Duarte

  28. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • La mise à jour : insert(5,Publication,Conference) (B. Bouchou et al - DBLP’03) • Mot d’origine w= qSujet qAnnee qRevue qAnnee qRevue • Mot mis à jour w’= qSujet qAnnee qRevue qAnnee qRevue qConference • wL(qSujet (qAnnee qRevue+)* ) • w’L(qSujet (qAnnee qRevue+)* ) 0 1 2 3 4 Denio Duarte

  29. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Expression régulière  Automate d’états finis • Algorithme de Glushkov  Automate de Glushkov • L’expression régulière est indicée : • qSujet (qAnnee qRevue+)*  qSujet1 (qAnnee2 qRevue3+)* ou 1 (2 3+)* • Un seul état initial, chaque position a un seul état et, si on ajoute une marque de fin (e.g., #), un seul état final : • qSujet (qAnnee qRevue+)*# ou 1 (2 3+)* 4 # qAnnee qSujet qAnnee qRevue # 1 2 3 4 0 qRevue Denio Duarte

  30. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Les automates de Glushkov ont des propriétés que nous exploitons dans notre méthode (P. Caron et D. Ziadi - TCS’00) : • Homogène : un état est toujours atteint par un même symbole • Les orbites : sous-expressions étoilées de l’expression régulière • Hamac : il existe (i) un état qui atteint tous les autres états et (ii) un état dont tous les autres états l’atteint (grâce à la marque de fin #) • Réduction : Automate  Expression régulière d’origine Denio Duarte

  31. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Homogène : # qAnnee qSujet qAnnee qRevue # 1 2 3 4 0 qRevue 1 2 3 4 0 Denio Duarte

  32. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Orbites x Sous-expressions étoilées: • qSujet (qAnnee qRevue+)*#  1 (2 3+)*4 1 2 3 4 0 Denio Duarte

  33. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Hamac : 1 2 3 4 0 Denio Duarte

  34. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Réduction (exploitée par notre méthode) : • D’abord : calculer et supprimer les orbites maximales : • H={} (hiérarchie des orbites maximales) 1 2 3 4 0 Denio Duarte

  35. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche H={{2,3}} 1 2 3 4 0 Denio Duarte

  36. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche H={{3},{2,3}} Hiérarchie des orbites 1 2 3 4 0 Graphe de Glushkov sans orbite Denio Duarte

  37. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche • Ensuite appliquer trois règles de réduction (plus décoration) : • R1 : Concaténation • R2 : Union • R3 : Optionalité x y xy y x|y x x x? Denio Duarte

  38. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche décoration + 0 - H={{3},{2,3}} 0 1 2 3 4 Denio Duarte

  39. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche décoration + 0 - H={{3},{2,3}} 0 1 2 3 4 0 1 2 3+ 4 1 - H={{2,3}} R1 Denio Duarte

  40. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche décoration + 0 - H={{3},{2,3}} 0 1 2 3 4 0 1 2 3+ 4 1 - H={{2,3}} R1 décoration + H={{2,3}} 2 - 0 1 (2 3+)+ 4 Denio Duarte

  41. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche décoration + 0 - H={{3},{2,3}} 0 1 2 3 4 0 1 2 3+ 4 1 - H={{2,3}} R1 décoration + H={{2,3}} 2 - 0 1 (2 3+)+ 4 R3 H={} 0 1 (2 3+)+ 4 3 - Denio Duarte

  42. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche décoration + 0 - H={{3},{2,3}} 0 1 2 3 4 0 1 2 3+ 4 1 - H={{2,3}} R1 décoration + H={{2,3}} 2 - 0 1 (2 3+)+ 4 R3 H={} 0 1 (2 3+)+ 4 3 - R1 4 - 0 1 (2 3+)* 4 R1 R1 Résultat: 0 1 (2 3+)* 4 5 - 0 1 (2 3+)* 4 Denio Duarte

  43. Motivation GREC GREC-e Conclusion Perspectives Approche 0 - H={{3},{2,3}} 0 1 2 3 4 0 1 2 3+ 4 1 - H={{2,3}} R1 H={{2,3}} 2 - 0 1 (2 3+)+ 4 R3 H={} 0 1 (2 3+)+ 4 3 - R1 4 - 0 1 (2 3+)* 4 Résultat: R1 0 1 (2 3+)* 4 R1 5 - 0 1 (2 3+)* 4 1 (2 3+)* qSujet (qAnnee qRevue+)* Denio Duarte

  44. Motivation Approche GREC-e Conclusion Perspectives GREC (Generate Regular Expression Choices) • Un document mis à jour sert comme guide pour l’évolution du schéma. • L’automate qui accepte le langage de l’expression régulière d’origine est modifié • Le processus de réduction de l’automate de Glushkov est la base de l’approche. • Plusieurs candidats sont générés et l’administrateur choisit celui qui lui convient le plus. Denio Duarte

  45. Motivation Approche GREC-e Conclusion Perspectives GREC • L’algorithme GREC : y y * y|s GREC   x w x s w x w R2 z z z  R3 * GREC   y|z y|z s?(y|z) x w x w x w s  s R1 GREC *   (y|z)? (y|z)? (y|z)?s ? x w x w x w Denio Duarte

  46. Motivation Approche GREC-e Conclusion Perspectives GREC • Mot w’= qSujet qAnnee qRevue qAnnee qRevue qConference# 3 1 2 4 0 Prochain état à exécuter si le nouveau symbole n’existait pas Dernier état atteint avant l’échec de l’automate Denio Duarte

  47. Motivation Approche GREC-e Conclusion Perspectives GREC • Mot w’= qSujet qAnnee qRevue qAnnee qRevue qConference# 3 1 2 4 0 snr snl snew Un nouveau nœud qui représente qConference : <snl, snr , snew>  < 3, 4, 5> Denio Duarte

  48. Motivation Approche GREC-e Conclusion Perspectives GREC • Entrée de l’algorithme GREC : G: 0 1 2 3 4 H: {{3},{2,3}} Triplet: < snl : 3, snr : 4, snew : 5> Denio Duarte

  49. Motivation Approche GREC-e Conclusion Perspectives GREC • Exécution de GREC : Pas 1: Décoration du nœud 3 – vérifier si un nouveau graphe peut être construit H={{3},{2,3}} 0 1 2 3 4 Denio Duarte

  50. Motivation Approche GREC-e Conclusion Perspectives GREC • Exécution de GREC(rappel < snl : 3, snr : 4, snew : 5> ) : Pas 1: Décoration du nœud 3 – vérifier si un nouveau graphe peut être construit H={{3},{2,3}} 0 1 2 3 4 snew Condition: x snl x snr x Nouveaux graphes: snew x Denio Duarte

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