[发明专利]用于在大型数据对象库内查找数据对象的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子数据存储以及电子用户界面，并且特别地提供了允 许人类用户通过对数据对象呈现(presentation)的定向(directed)浏览 来对大型数据对象库进行导航的方法和系统。

发明背景

在过去30年间，计算机系统已经从具有有限存储和大容量存储能 力的主要针对字母数字输入、文本文件和数字数据文件而操作的相对简 单的处理引擎发展成为高功率的多处理器处理引擎，后者通过内部总线 访问大量本地存储器和大容量的本地大型存储设备并且通过各种类型 的外部通信介质访问大量远程存储器和极高容量的大型存储设备。现代 计算机能够存储、管理和访问千兆字节甚至千兆兆字节的各种不同类型 的数字编码数据，包括视频和音频数据、摄影图像、基于文本的和数字 数据以及各种不同数据管理应用和系统所生成、存储、管理和检索 (retrieval)的许多类型的复杂数据对象。许多现代数据管理系统提供 了各种类型的索引和数据对象定位工具(facility)。例如，能够在数据 对象存储期间或之后向数据对象分配与数据对象相关联的属性的属性 值，并且现代数据管理系统所提供的基于查询的数据管理和数据获取工 具能够定位其属性值满足用基于属性值的查询所表示的标准的属性的 数据对象。

不幸的是，现代的基于计算机的数据对象存储、管理和检索系统的 能力通常超出了这些系统所提供的数据对象定位工具。可以将属性值限 制为相对短的文本字符串、整数值和其他基元(primitive)，其缺少人 类用户对数据对象进行分类以供存储、检索和定位所需的表达能力、灵 活性以及自然语言能力。

作为一个示例，对于人类用户而言，使用关系数据库查询语言或其 他这样简单的代数查询语言来制定(formulate)查询以便在包含数十万 摄影图像的大型数据库内查找一个或几个摄影图像会是极其困难的。用 户将需要理解并记住已经与数据库内的摄影图像相关联的各种类型的 属性和属性值，以便制定查询来查找摄影图像。此外，用户可能希望进 行的许多查询可能需要先前以极高预见(foresight)级别分配给数据对 象的属性和属性值，并且可能涉及非常复杂的查询以及用于直接对摄影 图像的内容进行查询的程序技术。

作为一个示例，用户可能希望查找包括年龄在两岁到四岁之间玩沙 滩球的孩子的子图像的库内的所有摄影图像。虽然布尔值属性 child_playing_with_a_beach_ball_included(包含玩沙滩球的孩子)可能 已经与每个摄影图像相关联，但是这种特性的属性很可能没有在摄影图 像存储和表征操作期间被分配。在已经为每个摄影图像存储了标题的情 况下，可以通过检索标题内包括短语“沙滩球”的摄影图像来定位候选 的摄影图像，但是满足该标准的摄影图像的列表几乎肯定会极大地过多 包含(over-inclusive)以及极大地过少包含(under-inclusive)。例如， 许多可能包括沙滩球而没有孩子或者孩子处于指定的年龄范围2-4岁 之外的子图像。另一方面，许多包括期望子图像的图像可能具有不包括 短语“沙滩球”的诸如“Aunt Alice在沙滩的重要一天”之类的标题。

可替换地，可以开发一种程序来对摄影图像进行电子访问并且针对 玩沙滩球的小孩子的子图像来搜索图像。然而，开发这样的程序的成本 极高，开发需要大量时间和经济支出，并且对大型图像数据库或图像库 中的所有图像应用所述程序将使用大量处理周期和处理时间，即使利用 无限的财政资源也会导致不切实际的搜索或根本无法执行的搜索。用于 存储足够大量的这种专用程序的数据存储需求通常也是禁止性的，并且 会很容易超出用来存储摄影图像的数据存储。

因此，人类用户能够用来在摄影图像库内定位摄影图像以及在其他 类型的复杂数据对象库内定位其他类型的复杂数据对象的现有技术通 常是不充分的。随着日益复杂的软件应用产生越来越多的日益复杂的数 据，对允许用户在大型数据对象库内定位特定数据对象的更好方法的需 求正快速增长，并且这已经被认为是从数据库管理系统和电子数据存档 系统到科学数据的管理和处理以及互联网搜索引擎的开发的各个领域 中的关键问题。

发明内容