Sobre la complejidad del problema de encontrar data-graph repairs bajo restricciones de nodos y caminos

• Autores: Cifuentes, Santiago
• Año de publicación: 2021
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: Martínez, María Vanina; Rodríguez, Ricardo Oscar
• Materia: DATABASE REPAIR; PATH CONSTRAINTS; DATA CLEANING; REG-GXPATH; DATA-GRAPH
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las bases de datos con forma de grafo representan de una forma efectiva relaciones binarias entre entidades, y permiten procesar y consultar por conexiones no triviales de forma eficiente. Como en el caso relacional, se espera que los datos preserven un conjunto de restricciones de integridad que capturen la estructura semántica del mundo que representan. Un posible enfoque para lidiar con bases de datos que no satisfacen su conjunto de reglas de integridad consiste en remplazarlas por una nueva base de datos ‘similar’ a la original, pero que satisfaga el conjunto de restricciones. Es decir, un repair de la base de datos original. En este trabajo estudiamos el problema de computar (subset y superset) repairs de bases de datos con forma de grafo con datos en los nodos usando una noci´on de consistencia basada en conjuntos de expresiones del lenguaje Reg-GXPath, interpretadas como restricciones de integridad. Demostramos que para los fragmentos positivos de Reg-GXPath estos problemas admiten algoritmos polinomiales mientras que el poder expresivo completo del lenguaje vuelve el problema intratable. Finalmente, también estudiamos el problema de computar preferred repairs sobre dos criterios de preferencia distintos, mostrando que en la mayor´ıa de los casos la complejidad computacional del problema no cambia.
Graph databases embrace in an effective way relationships among data and allows to process and query these connections efficiently. As in the relational case, it is expected that data preserves a set of integrity constraints that define the semantic structure of the world it represents. When a database does not satisfy its integrity constraints, a possible approach is to search for a ‘similar’ database that does satisfy the constraints, a.k.a a repair. In this work we study the problem of computing (subset and superset) repairs for graph databases with data values using a notion of consistency based on a set of Reg-GXPath expressions as integrity constraints. We show that for positive fragments of Reg-GXPath these problems admit a polynomial time algorithm while the full expressive power of the language renders them intractable. Finally, we also study the problem of computing preferred repairs based on two different preference criteria, showing that in most cases the computation complexity is not increased.
Fil: Cifuentes, Santiago. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.