Defaults in deduktiven Datenbanken

3Beitrag dieser Arbeit eine Untersuchung der Grundlagen von Antwortalgorithmen. Dennnatürlich sollen Defaults auch praktisch bei der Anfragebearbeitung in deduktiven Datenbankenverwendet werden. Hierfür werden zwei Algorithmen vorgeschlagen: Einerseitsein ”top-down“ Verfahren [Bra92b], das im Unterschied zu Beweisern für die Circumscription[Prz89, Gin89, BG89] die Anwendbarkeit von Defaults so früh wie möglich prüft. Damithat es eine gewisse Ähnlichkeit mit der in der logischen Programmierung bewährtenSLDNF-Resolventenmethode [Cla78, Llo87], so daß man auf deutliche Effizienzgewinnehoffen kann. Andererseits wird auch ein ”bottom-up“ Verfahren vorgeschlagen [BL92], mitdem man das bei deduktiven Datenbanken wichtige mengenorientierte Verhalten erhält.Warum sind deduktive Datenbanken wünschenswert?Zunächst einmal sind deduktive Datenbanken eine Verallgemeinerung der relationalenDatenbanken, die sich in der Praxis bewährt haben. Eine relationale Datenbank läßt sichganz direkt in eine Faktenmenge übersetzen [Rei78, GMN84, Rei85].Daneben können deduktive Datenbanken aber auch Regeln enthalten. Um die Nützlichkeitvon Regeln einzusehen, vergleiche man etwa die Regel ”der Intercity von Hannovernach Dortmund fährt von 7 01 bis 21 01 jede Stunde“ mit einem entsprechenden Fahrplanauszug.Regeln mit Ausnahmen können sehr einfach mit Defaults dargestellt werden.Außerdem hat sich gezeigt, daß die Darstellung von unvollständiger Information (etwaNullwerten) in relationalen Datenbanken schwierig ist: Es gibt sehr viele unterschiedlicheVorschläge für die Semantik solcher Nullwerte und die Antwortalgorithmen sind sounübersichtlich, daß auch nach einer ganzen Zeit noch Fehler gefunden werden [Kle91].Die Auffassung des Datenbankzustands als Formelmenge liefert dagegen eine solide theoretischeGrundlage für die Behandlung von unvollständiger Information.Ein weiterer Vorteil deduktiver Datenbanken ist, daß man in der Logik eine einheitlicheSprache für Daten, Programme, Anfragen, Sichten und Integritätsbedingungen hat.Damit lösen deduktive Datenbanken in eleganter Weise das bekannte ”impedance mismatchproblem“ beim Übergang von der mengenorientierten, relationalen Darstellung zueiner tupelweisen Verarbeitung in Anwendungsprogrammen.Schließlich sei noch bemerkt, daß die Logik ja ein vergleichsweise sehr alter Formalismuszur Wissensrepräsentation ist. Sie verfügt damit über ein ausgereiftes theoretischesFundament, so daß es sich anbietet, auch andere Formalismen zur Wissensrepräsentationin die Sprache der Logik zu übersetzen, um einen gemeinsamen Bezugspunkt für einenVergleich zu haben. Passend verallgemeinerte deduktive Datenbanken können dann auchdie Grundlage von Expertensystemen bilden [App85, Pup91].Warum braucht man Defaults zur Negation?Mit Defaults werden die Formulierungen einfacher und natürlicher, insbesondere auch für