(57)【要約】可適応型リレーショナルデータベースシステムは、参照整合性を有するデータベーススキーマを含み、そのデータベーススキーマは、複数の属性と関連づけられる複数の実体を含む。データベース中の複数の属性は、第１の時間と関連づけられる第１の属性のセットと、第２の時間と関連づけられる第２の属性のセットとをデータベースが含むように変わり得る。第２の属性のセットは、第１の属性のセットの中に含まれない少なくとも１つの属性を含む。データベースの参照整合性は、データベース中の複数の属性が変えられるときに維持される。１つの実施形態において、リレーショナルデータベースは、第１の属性のセット、第２の属性のセット、ならびに第１の属性のセットおよび第２の属性のセットに関連づけられたデータの表示を含む、長方形の表形式フォーマットで表示される。
2009521060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データベースにおいてデータを保存する方法であって、該データベースは、参照整合性を伴うデータベーススキーマを有し、該データベーススキーマは、複数の属性によって関連づけられる複数の実体を含み、該方法は、
ａ）該複数の属性と関連づけられる値によって、該データベースのテーブルを占有することと、
ｂ）該データベースの該テーブルが、第１の時間と関連づけられる属性の第１のセットと第２の時間と関連づけられる属性の第２のセットとを含み、該第１の時間が該第２の時間と異なるように、時間とともに該データベースの該テーブルにおける該複数の属性を変えることであって、属性の該第２のセットは、属性の該第１のセットに含まれる少なくとも１つの属性と属性の該第１のセットに含まれない少なくとも１つの属性とを含み、該データベースの該テーブルにおける該複数の属性が変えられるときに、該データベースの該参照整合性が維持される、ことと
を包含する、方法。
【請求項２】
前記データベースの前記テーブルにおける前記データが長方形のフォーマットにおいて表示されるように、該データベースにおける該データをピボットするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ピボットする前記ステップは、複数のカラムヘッディングを含む長方形の表示を結果としてもたらし、各カラムヘッディングは、属性の前記第１のセットと属性の前記第２のセットとの組合せからの前記属性の１つを示す、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記長方形の表示は、前記第１の時間と関連づけられる第１の複数の行と前記第２の時間と関連づけられる第２の複数の行とを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ヌル値は、前記長方形の表示において提供され、該ヌル値は、前記第１の時間と関連づけられる前記第１の複数の行の各行における、属性の前記第１のセットに含まれない前記少なくとも１つの属性に対するカラムヘッディングを有するカラムにおいて、提供される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ヌル値は、前記長方形の表示においてブランクとして示される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記データベースは、第３の時間と関連づけられる属性の第３のセットをさらに含み、属性の該第３のセットは、属性の前記第１のセットまたは属性の前記第２のセットに含まれない少なくとも１つの属性を含み、属性の該第３のセットは、属性の該第１のセットと属性の該第２のセットとに含まれる少なくとも１つの属性を含まない、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記データベースは、リレーショナルデータベースである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の時間は、実験室のイベントの発生によってトリガされる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
参照整合性を伴うデータベーススキーマを有するデータベースであって、該データベーススキーマは、複数の実体および複数の属性を定義し、該データベースは、
ａ）複数の行を含む少なくとも１つの実体テーブルであって、該少なくとも１つの実体テーブルの該複数の行は、第１の時間と関連づけられる第１の行と該第１の時間とは異なる第２の時間と関連づけられる第２の行とを含む、少なくとも１つの実体テーブルと、
ｂ）複数の行を含む少なくとも１つの実体属性テーブルであって、該実体属性テーブルの各行は、属性名前および該属性名前と関連づけられる属性値を含み、該実体属性テーブルの該複数の行は、行の第１のセットおよび行の第２のセットを含み、該実体属性テーブルの行の該第１のセットの各行は、該第１の時間と関連づけられ、該実体属性テーブルの行の該第２のセットの各行は、該第２の時間と関連づけられ、行の該第２のセットにおける該属性名前は、行の該第１のセットにおいて見出されない少なくとも１つの属性名前を含む、少なくとも１つの実体属性テーブルと
を備える、データベース。
【請求項１１】
行の前記第１のセットにおける前記属性名前は、行の前記第２のセットにおいて見出されない少なくとも１つの属性名前を含む、請求項１０に記載のデータベース。
【請求項１２】
前記実体属性テーブルは、外部キーカラムを含み、該実体属性テーブルの各行は、外部キー値を含む、請求項１０に記載のデータベース。
【請求項１３】
前記実体テーブルの各行は、複数の主キー値の１つを含み、前記実体属性テーブルからの各外部キー値は、該実体テーブルの該主キー値の１つを示す、請求項１２に記載のデータベース。
【請求項１４】
前記データベースは、前記実体属性テーブルの前記外部キーカラムに基づくインデックスを含む、請求項１２に記載のデータベース。
【請求項１５】
前記インデックスは、クラスタードインデックスである、請求項１４に記載のデータベース。
【請求項１６】
データベースにおいてデータを保存する方法であって、該データベースは、参照整合性を伴うデータベーススキーマを有し、該データベーススキーマは、複数のテーブルを定義し、該方法は、
ａ）データによって実体テーブルを占有することであって、該実体テーブルは、複数の行を含み、該実体テーブルの該複数の行の各行は、主キー値を含む、ことと、
ｂ）データによって実体属性テーブルを占有することであって、該実体テーブルは、複数の行を含み、該実体属性テーブルの該複数の行の各行は、外部キー値、属性名前、および属性値を含み、該実体属性テーブルの該複数の行は、共通の第１の外部キー値を有する行の第１のセットと該第１の外部キー値とは異なる共通の第２の外部キー値を有する行の第２のセットとを含み、行の該第１のセットにおける行の数は、行の該第２のセットにおける行の数とは異なる、ことと
を包含する、方法。
【請求項１７】
行の前記第１のセットからの少なくとも２つの属性名前は、行の前記第２のセットからの少なくとも２つの属性名前と同一である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
行の前記第１のセットにおける属性名前の数は、行の前記第２のセットにおける属性名前の数より多い、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
行の前記第１のセットにおける属性名前の数は、行の前記第２のセットにおける属性名前の数より少ない、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
属性名前がカラムヘッディングとして提示される長方形のテーブルにおいて前記データが表示されるように、前記実体属性テーブルにおいて該データをピボットするステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
複数のテーブルを含むデータベースであって、該データベースは、
ａ）複数の行を含む少なくとも１つの実体テーブルであって、該実体テーブルの第１の行が第１の主キー値を含み、該実体テーブルの第２の行が第２の主キー値を含むように、該実体テーブルの該複数の行の各行は主キー値を含む、少なくとも１つの実体テーブルと、
ｂ）複数の行を含む少なくとも１つの実体属性テーブルであって、該実体属性テーブルの各行は、外部キー値、少なくとも１つの属性名前、および該属性名前と関連づけられる少なくとも１つの属性値を含み、該実体属性テーブルの該複数の行は、（ｉ）該実体テーブルの該第１の主キー値と関連づけられる第１の共通の外部キー値を有する行の第１のセットと、（ｉｉ）該実体テーブルの該第２の主キー値と関連づけられる第２の共通の外部キー値を有する行の第２のセットとを含み、行の該第１のセットにおける行の数は、行の該第２のセットにおける行の数とは異なる、少なくとも１つの実体属性テーブルと
を備える、データベース。
【請求項２２】
行の前記第１のセットにおけるデータは、第１の期間と関連づけられ、行の前記第２のセットにおけるデータは、該第１の期間とは異なる第２の期間と関連づけられる、請求項２１に記載のデータベース。
【請求項２３】
前記実体属性テーブルの各行における前記属性値は、マイクロプレートの複数のウェルの１つと前記外部キー値によって関連づけられる、請求項２１に記載のデータベース。
【請求項２４】
データベース中におけるデータを管理する方法であって、該データベースは、参照整合性を伴うデータベーススキーマを有し、該データベーススキーマは、複数の属性によって関連づけられる複数の実体を含み、該方法は、
ａ）属性名前の第１のセットと属性名前の該第１のセットの各属性と関連づけられる属性値とを含む、データの第１のセットを収集することと、
ｂ）属性名前の第２のセットと属性名前の該第２のセットの各属性名前と関連づけられる属性値とを含む、データの第２のセットを収集することであって、属性名前の該第２のセットは、属性名前の該第１のセットに含まれない少なくとも１つの属性名前を含む、ことと、
ｃ）データベーステーブルにおけるデータの該第１のセットとデータの該第２のセットとを保存することと、
ｄ）該データベーステーブルを長方形の表示テーブルへとピボットすることであって、該表示テーブルは、複数のカラムヘッディングを含み、該複数のカラムヘッディングは、属性名前の該第１のセットおよび属性名前の該第２のセットの組合せを含む、ことと
を包含する、方法。
【請求項２５】
データの前記第１のセットは、第１の時間と関連づけられ、データの前記第２のセットは、該第１の時間とは異なる第２の時間と関連づけられる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記データベーステーブルは、実体属性テーブルであって、該実体属性テーブルの各行は、属性名前／属性値のペアを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
ヌル値は、属性名前の前記第１のセットに含まれない前記少なくとも１つの属性名前と関連づけられるカラムにおける、データの前記第１のセットと関連する前記表示テーブルの行において、該表示テーブルに挿入される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記ヌル値は、ブランクによって表示される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記データベーステーブルの各行は、外部キー値を含み、該データベーステーブルは、該外部キー値によってインデックスを付けられる、請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記データベーステーブルは、クラスタードインデックスを用いてインデックスを付けられる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
データベースにおいてデータを保存する方法であって、該データベースは、参照整合性を伴うデータベーススキーマを有し、該データベーススキーマは、複数の属性によって関連づけられる複数の実体を含み、該方法は、
ａ）該複数の属性と関連づけられる値によって該データベースのテーブルを占有することと、
ｂ）該テーブルが、実験室のイベントの発生に先がけて収集されたデータを収容する行の第１のセットに含まれる属性の第１のセットと、該実験室のイベントの該発生に続いて収集されたデータを収容する行の第２のセットに含まれる属性の第２のセットとを含むように、該実験室のイベントの該発生に基づいて、該データベースの該テーブルにおける該複数の属性を変えることであって、属性の該第２のセットは、属性の該第１のセットに含まれる少なくとも１つの属性と属性の該第１のセットに含まれない少なくとも１つの属性とを含み、該データベースの該テーブルにおける該複数の属性が変えられるときに、該データベースの該参照整合性が維持される、ことと
を包含する、方法。
【請求項３２】
前記実験室のイベントは、所定の温度の検出である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記テーブルが、その後の実験室のイベントの発生に続いて収集されたデータを収容する行の第３のセットにおける属性の第３のセットを含むように、該その後の実験室のイベントの該発生に基づいて、前記データベースの該テーブルにおける前記複数の属性をさらに変えるステップをさらに含み、属性の前記第２のセットは、属性の該第３のセットに含まれる少なくとも１つの属性と属性の該第３のセットに含まれない少なくとも１つの属性とを含む、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データベースの分野に関する。特に、本発明は、参照整合性を有する可適応型データベースに関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
データは、現代の世界において豊富である。データの蓄積および解釈は、企業、政府、および他の組織において極めて重要である。人事部門は、従業員に関するデータを編集する。経理部門は、製品注文に関する情報を編集する。研究開発部門は、新製品とシステムに関する情報を編集する。
【０００３】
データベース、特にリレーショナルデータベースは、大量のデータを組織化し、管理するために用いられる主要なツールである。データベースは、情報の集合であり、これらの情報は、集合の中の所望されるデータの小片を計算機プログラムが迅速に選択し得るような方法で組織される。リレーショナルデータベースは、少なくとも、参照整合性を示すデータベースであると一般に言われ得る。参照整合性は、一般に、データベースの関連するテーブルにおける行の間の関係が有効で、関連するデータが偶然削除されたり変更されたりしない、と保証している規則のシステムである。参照整合性がデータベースにおいて強制される場合、以下の規則が遵守される。（ｉ）値が関連するテーブルの主キーカラムにおいて存在しない場合、その値はテーブルの外部キーカラムにおいて入力され得ない。（ｉｉ）整合している行が関連したテーブルの中に存在している場合、その行は主キーテーブルから削除され得ない。そして、（ｉｉｉ）主キー値を持つ行が関連した行を有する場合、主キーテーブルの中の主キー値は変更され得ない。
【０００４】
リレーショナルデータベースは、一般的に、最初に論理スキーマを作成することによって設計される。論理スキーマは、複数の実体の論理ダイアグラムを含み、各実体は、データベースの中の論理的に関連した属性のセットを表している。論理ダイアグラムは、それから物理ダイアグラムへ翻訳され、各論理実体は、物理ダイアグラムの中のデータの１つ以上の物理テーブルによって表される。
【０００５】
論理スキーマの各実体は、複数の属性によって定義される。属性は実体の特性であり、属性は値を有する。実体を記述する所与のテーブルにおいて、各行は一般的に実体の特定のレコードまたはインスタンスについての情報を提供し、各カラムは、一般的に実体と関連した属性を表す。リレーショナルデータベースの構造は、選択されたデータが長方形の形式（すなわち、すべての行およびすべてのカラムの中に、なんらかの形式で存在するデータを持つテーブルであり、データは潜在的に、ヌル値、０値または他のデフォルト値などを含む）で、データベースのユーザに容易に提示されることを可能にする。
【０００６】
データベースの論理構造が複数の属性を有する複数の実体によって一旦確立され、物理データベースが一旦作成されると、物理データベースはデータによって占有され得る。新しいデータが定期的に収集されてデータベースに追加される、データポピュレーションプロセスは、一般的に時間とともに起こる。例えば、人事部門は、新しい従業員が雇用されるか、または既存の従業員が退職する場合にのみ、そのデータベースをアップデートする必要があり得る。一方、製薬会社の研究開発部門は、１日に数回、新しいデータをそのデータベースに追加し得る。
【０００７】
リレーショナルデータベースがアップデートされる場合、リレーショナルデータベースのユーザは、追加の属性を実体に追加することを望み得る。このことの１つの一般的な例は、多くの変数が最終の実験結果に寄与し得る、生物科学研究や化学の研究所の設定においてある。この設定において、科学者は最初のテストと関連したデータを観察した後に、彼らは、その後のテストの中で追加の情報を得ることが有利であろうと気付き得る。例えば、溶媒温度と関連したデータが最初の試行実験の間に採られなかった場合、科学者は、彼らのその後の実験のために、データベースの中の属性としてリストされるこの情報を有したいと気付き得る。もちろん、他の例は、ほとんどのデータベースシステムに対して存在する。人事部門は、従業員データベースに勤務年数の属性をも含めることが、彼らのデータベースのために役立つであろうと気付き得る。同様に、経理部門は、２番目の顧客コンタクト属性を支払勘定データベースに追加することが役立つであろうと気付き得る。
【０００８】
属性および／または実体を追加することに加えて、一部の状況においては、属性または実体を削除することが所望され得ることもまた、認識されるべきである。例えば、製品カタログデータベースのユーザは、携帯電話の属性は価値がないと認識し得る。なぜなら、ほとんどの顧客は、彼らの携帯電話番号を快く配布せず、顧客から番号が得られた場合でさえ、会社は顧客の携帯電話に連絡しないからである。
【０００９】
従って、データベースユーザの変化するニーズを満たすために、時間とともに、属性がデータベースに追加されるか、またはデータベースから削除され得る、可適応型のリレーショナルデータベースが所望される。
【００１０】
従来技術の可適応型リレーショナルデータベースにおいて、属性がデータベースに追加される場合、属性は、実体の中のすべてのレコードに対して追加される。属性に対する値が記録されなかったか、もしくは未知である、以前のレコードが存在する場合、ヌル値またはデフォルト値は、レコードの中のその属性のために入力される。データベースからのデータが表の形式で表示される場合、ブランクスペースは、一般的に、レコードの中のその属性に対してヌル値を示すために行の中において表示される。
【００１１】
リレーショナルデータベースをアップデートする前記の方法は、いくつかの問題点を有する。第１の問題点は、属性がデータベースに追加されるとき、データベースのサイズは、不必要に大きくなる。それは、以前から存在するレコードに新しい属性が追加されなければならず、これらの以前から存在するレコードにヌル値が属性値として入力されなければならないからである。結果として増大したデータベースのサイズは、追加の記憶スペース（例えば、ディスクスペース）を占めるだけでなく、データベースからのデータ検索のスピードを遅くする。なぜなら、結果としてもたらされる各行は、それが必要であるべきより大きいからである。
【００１２】
新しい属性を含まない以前から存在するレコードにその新しい属性を追加することによる、リレーショナルデータベースをアップデートすることについての第２の問題点は、データベースがデータ収集プロセスの現実を反映しないことである。特に、以前から存在するレコードへの新しい属性の追加は、データが採られた時には実際に属性が考慮されたけれども、いくつかの未知の理由のために属性が記録されなかったことを示唆する。現実のこの誤った見本は、不正確な結論をもたらし得る。例えば、実験室の実験と関連づけられた様々な属性を含む、研究開発データベースを考慮する。多くの実験が遂行された後に、実験室の温度のために新しい属性が追加されるべきであることが決定される。この新しい属性が追加される場合に、その属性と関連づけられた古いレコードに対してヌル値が出現する。その後、より古いデータベースエントリの多くから実験室の温度が未知（「ヌル」）であることに注目する新しいユーザによって、データは観察される。この状況において、より古いデータを観察している人は、これらのより古いデータベースエントリに対して、実験室の温度が考慮されることさえなかったと認識し得ず、より古いデータベースエントリに対するテーブルの中に示されたヌル値について、不正確な仮定を為し得る。例えば、データを観察している人は、実験を遂行する実験技師の記録管理が杜撰で、温度を記録することに失敗したために、実験室の温度が未知であると誤った仮定を為し得る。この仮定は、実験技師が実験室の温度を考慮するように頼まれることさえなかったという状況の現実を反映しないであろう。
【００１３】
従って、属性の存在がデータ収集プロセスの現実をより良く反映する、可適応型リレーショナルデータベースを提供することは有益である。さらに、属性の追加がデータベースのスペースをそれほど消費しない、可適応型リレーショナルデータベースを提供することは有益である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（概要）
参照整合性を伴うデータベーススキーマを有する可適応型データベースが、本明細書中において開示される。データベーススキーマは、複数の実体および複数の属性を定義する。
【００１５】
可適応型リレーショナルデータベースは、複数の行を含む少なくとも１つの実体テーブルを含み、少なくとも１つの実体テーブルの複数の行は、第１の時間と関連づけられる第１の行と、第１の時間とは異なる第２の時間と関連づけられる第２の行とを含む。実体属性もまた、少なくとも１つの実体テーブルの行において提供され得る。
【００１６】
可適応型リレーショナルデータベースは、複数の属性名前／属性値のペアを含む、少なくとも１つの実体属性テーブルをさらに含む。特に、実体属性テーブルは、複数の行を含み、その各行は、外部キー値および少なくとも１つの属性名前および属性名前と関連づけられる少なくとも１つの属性値を含む。実体属性テーブルの複数の行は、第１の共通の外部キーを有する行の第１のセットと第２の共通の外部キーを有する行の第２のセットとを含む。実体属性テーブルの行の第１のセットの各行は、実体テーブルの第１の行と関連づけられ、実体属性テーブルの行の第２のセットの各行は、実体テーブルの第２の行と関連づけられる。実体属性テーブルにおける行の第１のセットにおける行の数は、実体属性テーブルにおける行の第２のセットにおける行の数と異なる。この方法において、異なる属性の数が、実体テーブルの異なる行と関連づけられる。結果として、実体テーブルの１つの行との関連づけにおいて存在する特定の属性は、実体テーブルの異なる行に対して存在し得ない。
【００１７】
クラスタードインデックスは、実体属性テーブルの外部キーに基づいて提供される。クラスタードインデックスは、属性の所与のセットが、データベースを保存するハードディスク上で物理的に連続であることを保証する。クラスタードインデックスは、データベースのために重要な性能の利益をもたらす。
【００１８】
実体属性テーブルにおけるデータは、データが長方形の表示テーブルにおいて提供されるようにピボットされ得る。表示テーブルは、複数のカラムヘッディングを含み、複数のカラムヘッディングとして提供される行の第１のセットからの属性名前と行の第２のセットからの属性名前とを含む。
【００１９】
本明細書中に記述されるリレーショナルデータベースは、リレーショナルデータベースの中にデータを保存する方法を実行するために用いられ得る。その方法は、複数の属性と関連づけられるデータによってデータベースを占有することを含む。その後、データベースにおける複数の属性は、データベースが第１の時間と関連づけられる属性の第１のセットと第２の時間と関連づけられる属性の第２のセットとを含むように、時間とともに変えられる。属性の第２のセットは、属性の第１のセットに含まれない少なくとも１つの属性を含む。リレーショナルデータベースの参照整合性は、データベースにおける複数の属性が変えられるときに維持される。
【００２０】
本明細書中に記述される方法は、リレーショナルデータベースを長方形のフォーマットにおいて表示するステップをも含み得る。長方形のフォーマットは、属性の第１のセットの表示、属性の第２のセットの表示、ならびに属性の第１のセットおよび属性の第２のセットと関連づけられるデータの表示を含む。データベース表示は、属性の第１のセットを示す表示およびその属性に関連するデータの第１の部分、ならびに属性の第２のセットを示す表示およびその属性に関連するデータの第２の部分を含む。表示の第１の部分は、属性の第１のセットに含まれない少なくとも１つの属性に対して、ヌル値を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（説明）
図１を参照すると、データベーススキーマ２０の論理ダイアグラムは、生命科学の分野における例示的なデータベースのために示される。データベーススキーマ２０は、様々な実験室内の実験から収集されたデータを管理するために設計される。例示的な実験プロセスにおいて、複数の実験の実行が起こるであろうということが想定される。各実行は、複数の実験器具（マイクロ滴定濃度プレート、別名、マイクロプレート）を含むであろう。実験器具の各ピースは、複数のウェルを含み、各ウェルは、実験的な化合物または他の実験材料を収容するように構成されるであろう。各ウェル中の内容の上で遂行されたテストは、各ウェル中の内容と関連した実験結果を生むであろう。
【００２２】
従って、図１において示すように、データベースのための論理スキーマ２０は、ＲＵＮＳ実体、ＬＡＢＷＡＲＥ実体、およびＷＥＬＬＳ実体を含む、３つの実体を包含する。各論理実体は、少なくとも１つのＲＵＮＳテーブル２４、少なくとも１つのＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６、および少なくとも１つのＷＥＬＬＳテーブル２８を含む、データベースの中の１つ以上の物理テーブルによって表される。図１の参照線および円２５によって示されるように、ＲＵＮＳテーブル２４からの各実験の実行は、少なくとも１つのＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６からの、複数の実験器具と関連づけられる。さらに、図１の参照線２７によって示されるように、ＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６からの実験器具の各ピースは、少なくとも１つのＷＥＬＬＳテーブル２８からの複数のウェルと関連づけられる。
【００２３】
（実験的な生物医学のデータ収集プロセスからのデータ例）
次に図２を参照すると、例示的なデータのセットは、実験的な生物医学のプロセスから収集され得るデータのタイプと似せて示される。この例示的なデータのセットは、図１のデータベーススキーマを有するデータベースを占有する際に用いられる。以下でさらに詳細に説明されるように、特に、この例示的なデータのセットは、図３のＷＥＬＬＳテーブル２８およびＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥテーブル３８を占有するために用いられるデータの表現である。
【００２４】
図２の例示的なデータセットは、表形式型のフォーマットで示されているが、それは慣習的な形式ではない。特に、図２のデータは、異なる時間と関連づけられたデータの行を示すために、左側に括弧を含む。さらに、すべてのカラムがカラムの先頭にカラムヘッディングを含むわけではない。このフォーマットの理由は、図２において提示されたデータがデータベースのユーザに配布するためのフォーマットではなく、実験プロセスの間に収集された例示的なデータのセットのグラフィカルな表示として提供されるという理解を伴って、以下の段落の中で説明されるであろう。
【００２５】
図２の例示的なデータセットの各行は、特定の実験の実行からの特定の実験器具のピースからの特定のウェルと関連づけられた、特定の「レコード」またはデータの集合を提供する。図２の例示的なテーブルのカラムは、各行または「レコード」と関連づけられた属性を提供する。行およびカラムの交差における特定のデータエントリは、その行の中の属性に対する値を提供する。これらの値は、当該技術分野において公知なように、数値、文字列、文字および数字の組合せ、ヌルまたはすべての他の値のエントリであり得る。
【００２６】
括弧は、その間にデータが収集された３つの別個の時間枠を示すために、図２のグラフィカルなテーブルの左側に沿って提供される。特に、括弧は、データの５つの行が第１の時間ｔ１と関連づけられ、データの４つの行が第２の時間ｔ２と関連づけられ、そしてデータの４つの行が第３の時間ｔ３と関連づけられることを示す。どの時間属性も、特定の行のためのデータが得られた特定の時間を示すために図２において提供されないが、当業者は、行の中のデータが収集または取得された特定の時間または大体の時間を識別するための、時間属性および関連づけられた値が図２の１つ以上の行に追加され得ると認識する。例えば、「タイムスタンプ」属性は、属性のための実際の時間値とともに図２における各行に追加され得る。そのような時間値のための例示的なフォーマットは、時：分：日：月：年（例えば、１４：４５：３０：１２：２００５）であり得る。
【００２７】
特定の行のデータのために時間属性および値が収集されるか否かに関らず、図２におけるようなデータ集合の行の中のデータは、特定の時間と「関連づけられている」といわれ得る。特に、ここで用いられるように、「特定の時間と関連づけられている」データの概念は、特定の時間または期間の間に得られたデータか、さもなければ特定の期間と関連したデータを示す。例えば、所与のテーブル中のデータの行のための値は、タイムスタンプまたは他の時間関連の属性が行に含まれているか否かを問わず、行のためのデータ値が得られた時間と「関連づけられている」といわれ得る。従って、図２におけるデータの行は、時間属性を示さないが、括弧ｔ１、ｔ２、およびｔ３によって示されるように、異なる期間は異なる行と関連づけられる。以下でさらに詳細に説明されるように、１つの期間の間に収集された属性は、異なる期間の間に収集された属性と異なり得る。さらに、異なるイベントは、１つの期間の終了とそれに続く連続的な期間の開始とを引起こし得る。
【００２８】
図２の参照を続けると、データの各行は、主キー（ＰＫ）のための値と、ウェルインデックス属性（ＩＮＤＥＸ）およびウェルタイプ属性（ＴＹＰＥ）を含む複数の属性に対する値を含む。ＰＫ値は、テーブルの特定の行を識別するために用いられ得る唯一の値である。従って、テーブル中のどの他の行も、その主キーに対して同じ値を有し得ない。ＩＮＤＥＸ値は、実験器具からの特定のウェルを表している数値である。例えば、９６ウェルのマイクロプレートのために、インデックスは１から９６に及ぶであろう。ＴＹＰＥ値は、分析におけるウェルの目的を記述する。ＴＹＰＥ属性と関連づけられた値は、ウェルの内容を記述する文字列である。例えば、特定のウェルの内容のためのＴＹＰＥ値は、文字列「正の制御」、「負の制御」、「ブランク」、「空」、または「サンプル」を含み得る。
【００２９】
（時間Ｔ１から収集されたデータ）
図２の時間ｔ１の間に、自動化された実験室装置のオペレータは、５つのウェルに対して光学濃度値を決定することを装置に指示した。これらの５つのウェルは、図２のテーブルにおける主キー０１０、０２０、０３０、０４０、および０５０と関連づけられる。光学濃度属性（ＯＤ）値は、主キーのそれぞれと関連づけられて記録された。テーブルに示すように、これらのＯＤ値は、それぞれ０．１、０．１、０．０５、０．３、および０．４吸光度単位として測定された。
【００３０】
ＩＮＤＥＸ、ＴＹＰＥ、およびＯＤのための値を除いて、オペレータは、時間ｔ１の間にＰＫ０１０、０２０、および０３０と関連づけられるどのような付加情報も記録しなかった。しかし、オペレータは、ＰＫ０４０および０５０と関連づけられる付加情報を記録した。特に、ＴＹＰＥ「サンプル」の内容を含んだＰＫ０４０および０５０と関連づけられるウェルと、サンプル識別番号とは、これらのサンプルのために記録された。これらのサンプル識別番号は、構成要素ライブラリおよび関連づけられたデータベースからの化合物と一般的に一致している。従って、追加のサンプル識別番号属性（ＳＩＤ）値は、図２のテーブル中の主キー０４０および０５０と関連づけられる行のためにリストされる。主キー０４０と関連づけられる行の中のＳＩＤ値は「３−１」であり、主キー０５０と関連づけられる行の中のＳＩＤ値は「３−２」である。
【００３１】
ＳＩＤ値は、実験の間にウェル中に保持されている特定の化合物を決定するために、科学者によって用いられる。これらのＳＩＤ値は、「サンプル」のＴＹＰＥ値を有する行と関連づけられるだけであり、「正の制御」、「負の制御」、「ブランク」、または「空」などのＴＹＰＥ値を有する他の行に適用されない。この理由は、これらの他のＴＹＰＥ値と関連づけられるウェル内容がサンプルではなく、関連づけられるＳＩＤを有しないからである。従って、行が「サンプル」と異なるＴＹＰＥ値を有する場合、データベースは、そのような行に対してＳＩＤ属性と関連づけられるどのような値も記録しない。さらに、データベースが、「サンプル」と異なるＴＹＰＥ値を有するそれらの行に対してＳＩＤ属性が存在することを表しさえしないことは注目されるべきである。特に、データベースは、これらの行の中にＳＩＤ属性のためのヌル（または「未知」）値を記録しない。代わりに、ＳＩＤ属性は、「サンプル」と異なるＴＹＰＥ値を有するこれらの行に対して存在してさえいない。従って、図２の図表は、主キー０１０、０２０、および０３０がＳＩＤ属性と関連づけられさえしないので、ＳＩＤ値のために用いられないカラムの先頭にＳＩＤヘッディングを表示しない。主キー０１０、０２０、および０３０に対するＳＩＤ値の代わりに、内部にｘが入っているボックスを含むアイコンは、その行に対して属性が存在しないことと、属性に対する値が存在しないこととを表すために示される。今後、用語「非存在アイコン」は、内部に「ｘ」が入っているボックスのアイコンを記述するために用いられ、非存在アイコンは、属性が存在しておらず、非存在アイコンが示される行の中に属性に対する値が存在しないことを表すことを意図している。
【００３２】
ＳＩＤヘッディングは、図２においてカラムの先頭に含まれないが、主キー０４０と関連づけられるＳＩＤ値の直ぐ上に含まれる。ヘッディングは、ＳＩＤ属性またはＳＩＤ属性に対する値がまさに存在するこのテーブルにおいて最初であることを示すために、図２の中のこの位置に提供される。
【００３３】
時間ｔ１と関連づけられる行の最後のカラムの中の非存在アイコンによって示されるように、なんらかの未知の追加の属性は、そのような属性は時間ｔ１と関連づけられる行に対しては存在しないが、追加の時間の間の追加の行と関連づけられるこのカラムに提供されるであろう。
【００３４】
（時間Ｔ２から収集されたデータ）
時間ｔ２の間に、オペレータは、ＴＹＰＥ「サンプル」の３つの追加のウェルとＴＹＰＥ「ブランク」の１つのウェルとに対してデータを収集した。これらのウェルのために収集された情報は、主キー０６０、０７０、０８０、および０９０と関連づけられる図２の行の中に提供される。ＯＤ値もまた、ＴＹＰＥ「サンプル」のウェルに対するＳＩＤ値とともにそれぞれウェルに対して収集された。ＳＩＤ値がＴＹＰＥ「ブランク」のウェルのために存在していないので、どのＳＩＤ値または属性もＴＹＰＥ「ブランク」と関連づけられない。
【００３５】
上記の段落において言及されたデータに加えて、データは、オペレータがまた、時間ｔ２と関連づけられる行のために追加の属性を追加することが有益であり得ると判断したことを示唆する。特に、オペレータは、ウェル中の内容のボリュームに関するデータが実験の分析に有益であり得ると判断した。従って、オペレータは、ボリューム属性（ＶＯＬ）を追加し、時間ｔ２とともに開始するこの属性に関するデータを収集した。ＶＯＬ属性は、図２の最右カラムにおいて示される。このカラムのためのヘッディングは、この属性がこの時点の前に図２のデータ集合の中に存在していなかったので、行がＰＫ０６０と関連づけられる前に提供される。ＶＯＬ属性が時間ｔ１の間に存在していなかったので、時間ｔ１と関連づけられるすべての行は、非存在アイコンを図２のテーブルの最右カラムに含む。
【００３６】
上記の段落において、追加の属性値を収集するオペレータの決定は、期間ｔ１で終了して、連続する期間ｔ２で開始したイベントであった。特に、新しい属性ＶＯＬに対する値が収集されたときに、期間ｔ１は終了し、期間ｔ２は開始した。しかし、特定の実験室イベントの発生など、様々な他の状況が１つの期間の終了と新しい期間の開始とを引起こし得ることは、注目されるべきである。例えば、生命科学の場面において、所定の温度しきい値を超える温度スパイクは、圧力、ボリューム、蛍光、透過率、または任意の数の他の属性などの、追加の複数の属性に対する値を収集するようにシステムに信号を送り得る。別の例として、量子物理学の場面において、ニュートリノの検出は、多くの他の属性と同様に放射線、磁束密度などの追加の属性に対する値を取得するようにシステムをトリガし得る。本明細書中で用いられるとき、用語「実験室イベント」は、温度スパイク、濃度勾配、特定の要素の存在、または実験の設定において科学的に決定され得るすべての他の物理状態などの、実験の設定において決定される物理状態を示すことを意図している。
【００３７】
上記に加えて、属性が特定の時間「と関連づけられる」ために、システムがデータベースにおける属性と関連する時間を収集したり記録したりする必要がないことにも、注目されるべきである。以前に議論したように、「特定の時間と関連づけられている」データの概念は、特定の時間（または期間）の間に得られたデータか、さもなければ特定の時間と関連したデータを示す。従って、属性に対する値が特定の時間の間に得られるか、または属性値が特定の時間に割り当てられる場合、属性は、「特定の時間と関連づけられる」。属性に対するどの値も特定の時間の間に得られないならば、属性は特定の時間と関連づけられず、どの属性値も特定の時間に割り当てられない。属性が特定の時間と関連づけられる場合、システムにおいて特定の時間が記録されるか、さもなければ注記されることは必要とされない。
【００３８】
図２の例において、属性ＩＮＤＥＸ、ＴＹＰＥ、ＯＤ、ＳＩＤ、およびＶＯＬが時間ｔ２と関連づけられる一方で、属性ＩＮＤＥＸ、ＴＹＰＥ、ＯＤ、およびＳＩＤは、時間ｔ１と関連づけられる。これらの属性に対する値が収集される時間または期間は、システムにおいて記録される必要がなく、注記される必要もない。
【００３９】
（時間Ｔ３から収集されたデータ）
時間ｔ３の間に、オペレータは、ＴＹＰＥ「サンプル」の４つの追加のウェルに対するデータを収集した。これらのウェルに対して収集されたデータは、ＰＫ１００、１１０、１２０、および１３０と関連づけられる図２の行において示される。データに示すように、オペレータは、ＩＮＤＥＸ、ＴＹＰＥ、ＳＩＤ、およびＶＯＬのために、これらの行に関連づけられるウェルに対するデータを記録にとった。しかし、オペレータは、この期間ｔ３の間にＯＤ属性に対するデータを収集することが不必要であろうと判断した。従って、非存在アイコンが、期間ｔ３と関連づけられる行において図２のＯＤ属性に対するカラムの中にリストされている。
【００４０】
繰り返すと、図２の非存在アイコンは、この属性が特定の行の中のデータから意図的に省略されたことをこれらのアイコンが示すので、データ収集プロセスをより反映している。従って、属性およびその属性に対する値のどちらとも、そのような行の中のデータに対して存在してさえいない。このことは、ヌル値が未知の値に対して単に入力される、慣習的なデータポピュレーションプロセスと異なる。
【００４１】
異なる属性が異なる時間に存在する上記のデータ収集の例は、生命科学の分野のデータ収集プロセスを含む、多くの領域におけるデータ収集プロセスを代表している。データ収集プロセスの例示的な表現／視覚化は、図２において示される。図２の視覚化において示すように、データ収集プロセスの現実は、結果として得られるテーブルが、非存在の属性の結果として、ぎざぎざの縁および／または多くの隙間を有することである。従来技術の長方形型の視覚化は、そのようなぎざぎざの縁または隙間を含まないであろう。特に、従来技術の視覚化において、属性が１つの行に含まれる場合、その属性は、表形式の視覚化のすべての行に含まれ、データが特定の属性に関して未知または未収集の場合に、ヌル値が用いられる。このことは、属性がカラムと同義である、データ集合の視覚化を結果としてもたらす。そのような視覚化は、多くのデータ収集プロセスの現実を反映しない。しかし、図２に示すように、本明細書中に記述されているデータ集合の視覚化システムおよび方法において、特定の属性は特定の行の中に存在するけれども他の行の中に存在しないので、属性はカラムと同義でない。これは、非存在の属性の結果として得られる視覚化において、ぎざぎざの縁および／または多くの隙間を伴うデータ集合の視覚化を結果としてもたらす。そのようなデータ集合の視覚化は、生命科学などの分野におけるデータ収集プロセスの現実をより良く反映する。上記にもかかわらず、本明細書中で開示されるデータベースシステムおよび方法は、以下でさらに詳細に説明されるように、テーブルの中に滑らかな縁およびヌル値を有するテーブルにおいて、慣習的な長方形フォーマットで収集されたデータを提示する能力をもユーザに提供する。そのような長方形のフォーマットは、通常多くの科学者ならびに他のデータベースユーザおよびオペレータに対して望ましい。
【００４２】
（データの格納のための物理ダイアグラム）
次いで図３を参照すると、物理ダイアグラム２１は、図２において表示されたデータの保存のためのテーブル配置について示される。先に述べたように、図２において示されたデータ部分は、ＲＵＮＳ実体、ＬＡＢＷＡＲＥ実体、およびＷＥＬＬＳ実体を含む３つの実体を想定した論理スキーマに基づいて収集された。図３に示すように、データベーススキーマのための物理ダイアグラムは、論理スキーマの各実体に対する実体テーブルおよび実体属性テーブルを含む、物理データベースにおける各実体を記述するために、少なくとも２つのテーブルを想定する。特に、ＲＵＮＳ実体は、ＲＵＮＳテーブル２４と少なくとも１つのＲＵＮ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３４とによって記述される。ＬＡＢＷＡＲＥ実体は、ＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６とＬＡＢＷＡＲＥ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３６とによって記述される。ＷＥＬＬＳ実体は、ＷＥＬＬＳテーブル２８とＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３８とによって記述される。参照線および円２５によって示されるように、各実行は、多くの実験器具を含む。参照線および円２７によって示されるように、各実験器具は、多くのウェルを含む。さらに、参照線および円３３によって示されるように、各実行は、多くの実行属性を有する。参照線および円３５によって示されるように、各実験器具は、多くの属性を有する。参照線および円３７によって示されるように、各ウェルは、多くの属性を有する。
【００４３】
ＲＵＮＳテーブル２４は、明確かつユニークに各実行を示す、実行の主キーカラム（ＲＵＮ＿ＰＫ）を含む。ＲＵＮＳテーブル２４は、各実行／主キーと関連づけられるデータをさらに含む１つ以上の追加のカラムをも含み得る。ＲＵＮ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３４は、外部キーカラム（ＲＵＮ＿ＦＫ）、属性名前カラム（ＲＵＮ＿ＡＴＴＲＮＡＭＥ）、および属性値カラム（ＲＵＮ＿ＡＴＴＲＶＡＬＵＥ）を含む。各実行の外部キー値は、ＲＵＮ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３４の行をＲＵＮＳテーブル２４の主キー／実行と関連づける。各実行に対する属性名前は、ＲＵＮ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３４のＲＵＮ＿ＡＴＴＲＮＡＭＥカラムにおいて提供される。ＲＵＮ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３４の各実行の属性名前に対する属性値は、ＲＵＮ＿ＡＴＴＲＶＡＬＵＥカラムにおいて提供される。
【００４４】
ＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６は、実験器具の主キーカラム（ＬＡＢ＿ＰＫ）を含み、この主キーカラムは、実験器具の各ピースを明確かつユニークに示す。ＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６は、各行／実験器具をＲＵＮＳテーブル２４の実行と関連づける実行の外部キーカラム（ＲＵＮ＿ＦＫ）をも含む。さらに、ＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６は、実験器具の各ピース（例えば、実行中の実験器具の番号）と関連づけられるデータをさらに含む１つ以上の追加のカラムを含み得る。ＬＡＢＷＡＲＥ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３６は、実験器具の外部キーカラム（ＬＡＢ＿ＦＫ）、実験器具の属性名前カラム（ＬＡＢ＿ＡＴＴＲＮＡＭＥ）、および実験器具の属性値カラム（ＬＡＢ＿ＡＴＴＲＶＡＬＵＥ）を含む。各実験器具の外部キー値は、ＬＡＢＷＡＲＥ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３６の行をＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６の行／主キーと関連づける。実験器具の各ピースに対する属性名前は、ＬＡＢＷＡＲＥ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３６のＬＡＢ＿ＡＴＴＲＮＡＭＥカラムにおいて提供される。ＬＡＢＷＡＲＥ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３６の各行における属性名前に対する属性値は、ＬＡＢ＿ＡＴＴＲＶＡＬＵＥカラムにおいて提供される。
【００４５】
ＷＥＬＬＳテーブル２８は、明確かつユニークに各ウェルを示す、ウェルの主キーカラム（ＷＥＬＬ＿ＰＫ）を含む。ＷＥＬＬＳテーブル２８は、各行／ウェルをＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６の実験器具と関連づける、実験器具の外部キーカラム（ＬＡＢ＿ＦＫ）を含む。ウェルのインデックスカラム（ＷＥＬＬ＿ＩＮＤＥＸ）もまた、特定の実験器具の中のウェル番号（例えば、９６ウェルのマイクロプレートに対する１〜９６）を識別するために提供される。さらに、ＷＥＬＬＳテーブル２８は、各ウェルと関連づけられるさらなるデータを含む１つ以上の追加のカラムを含み得る。ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３８は、ウェルの外部キーカラム（ＷＥＬＬ＿ＦＫ）、ウェルの属性名前カラム（ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＮＡＭＥ）、およびウェルの属性値カラム（ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＶＡＬＵＥ）を含む。各ウェルの外部キー値は、ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３６の行をＷＥＬＬＳテーブル３６の行／主キーと関連づける。各ウェルに対する属性名前は、ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３８のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＮＡＭＥカラムにおいて提供される。ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３８の各行における属性名前に対する属性値は、ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＶＡＬＵＥカラムにおいて提供される。
【００４６】
（実体テーブル）
ここで、図２のデータ集合は、図３の物理ダイアグラムを参照して記述される。特に、図２のデータ集合は、図３のＷＥＬＬＳテーブル２８の１つおよびＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３８の１つによって管理され得る。ＷＥＬＬテーブル２９の詳細図は、図４において示され、ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９の詳細図は、図５において示される。
【００４７】
図４を参照すると、ＷＥＬＬＳテーブル２９は、２つのカラムおよび多くの行を含む。カラムは、インデックスカラム（ＩＮＤＥＸ）および主キーカラム（ＰＫ）を含む。外部キーカラムは図４において示されないが、外部キーカラム（例えば、図３に示すようなＬＡＢ＿ＦＫ）は、本明細書中で提示されるスキーマに従って、ＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６の１つの行にＷＥＬＬテーブル２９の各行を関連づけるために用いられ得る。
【００４８】
図４のＷＥＬＬテーブル２９において示される１３の行は、図２のデータからのＩＮＤＥＸ値およびＰＫ値を表示する。括弧は、これらの行の中のデータが特定の時間と関連づけられることを表すために、行との関連づけにおいて示される。一方、これらの括弧は、テーブルが属性値または他のデータ（行の中のこのデータが特定の期間と関連づけられることを示している）を含むことを暗示することを意図しないが、括弧は、図２を参照して上記したように、行の中のデータが特定の時間と関連づけられるということの視覚的な表示として読み手へ供することを意図している。
【００４９】
図４のＷＥＬＬＳテーブル２９のＩＮＤＥＸカラムにおける値は、実験器具の特定のピースの特定のウェル（例えば、９６ウェルのマイクロプレートに対するウェル１からウェル９６）を識別する。外部キー値は、各行に対して示されていないが、外部キー値は、図３のＬＡＢＷＡＲＥテーブル２６からの実験器具の特定のピースと各行を関連づけるために用いられ得る。図３のＷＥＬＬＳテーブル２９のＰＫカラムにおける値は、ＷＥＬＬＳテーブル２９における各行を識別するための、主キーを提供する。
【００５０】
（実体属性テーブル）
図５を参照すると、ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９は、３つのカラムおよび多くの行を含む。カラムは、外部キーカラム（ＦＫ）、属性名前カラム（ＡＴＴＲＮＡＭＥ）、および属性値カラム（ＡＴＴＲＶＡＬＵＥ）を含む。
【００５１】
ＦＫカラムは、ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９の最初のカラムである。ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９のＦＫカラムにおける各外部キー値は、ＷＥＬＬＳテーブル２９におけるＰＫ値を識別する。結果として、図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９の各行は、図４のＷＥＬＬＳテーブル２９の行と関連づけられる。例えば、図５の最初の２つの行は、ＦＫカラムにおいて「０１０」の値を示す。この「０１０」のＦＫ値は、同一の「０１０」のＰＫ値を有するＷＥＬＬＳテーブル２９の行とこのデータを関連づける。従って、図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９の最初の２つの行におけるデータは、図４のＷＥＬＬＳテーブル２９の最初の行と関連づけられる。ＷＥＬＬＳテーブル２９の最初の行は、図４においてＰＫ値「０１０」と関連づけられたＩＮＤＥＸ値によって注記されるように、実験器具の特定のピースの最初のウェルに対するデータを識別する。
【００５２】
図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブルの２番目のカラムは、特定の実体属性の名前を識別する。例えば、ＴＹＰＥ属性は、ＡＴＴＲＮＡＭＥカラムの最初の行において識別されるＷＥＬＬＳ実体属性である。このＴＹＰＥ属性は、図２に示されたデータの集合において識別される属性の１つである。ＡＴＴＲＮＡＭＥカラムの２番目の行は、ＷＥＬＬＳ実体に対する異なる属性を識別する。特に、ＡＴＴＲＮＡＭＥカラムの２番目の行は、ＯＤ属性（すなわち、光学濃度属性）を識別する。
【００５３】
図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９の３番目のカラムは、テーブル３９の２番目のカラムにおいて名前を挙げられた特定の属性に対する値を提供する。例えば、「正の制御」の値は、ＡＴＴＲＶＡＬＵＥカラムの最初の行において提供される。従って、「正の制御」は、カラム２において名前を挙げられたＴＹＰＥ属性に対する値である。同様に、「０．１」の値は、ＡＴＴＲＶＡＬＵＥカラムの２番目の行において提供される。従って、「０．１」は、カラム２において名前を挙げられたＯＤ属性に対する値である。もちろん、前記したように、各行の外部キーを用いて、このデータは、図４のＷＥＬＬＳテーブル２９において識別される実験器具の特定のピースの最初のウェルと容易に関連づけられる。１つの実施形態において、ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９は、属性タイプカラムをも含み得る。このカラムは、ＡＴＴＲＶＡＬＵＥカラムにおける個々の値が属するドメインを識別するために用いられ得る。例えば、属性タイプは、「文字列」、「浮動小数点」、「整数」、または一般的にデータベースにおいて用いられる他のドメインタイプであり得る。そのような属性タイプ識別子は、算術演算などの様々なデータベース動作を実行することにおいてデータベースに有用であり得る。
【００５４】
図２において表示されるデータのすべては、上記した方法により図４および図５において示される２つのテーブルに翻訳される。先に議論されたように、図２のデータは、異なる行において異なる数の属性（すなわち、異なる属性が、異なる時間において異なるウェルに対して存在していた）を含む。従って、図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９において、同じ外部キーを有する行の数が、特定のウェルに対して存在する属性の数に基づいて、変わり得ることは注目されるべきである。従って、図２におけるデータの行が、主キーおよびＩＮＤＥＸ属性（図４のＷＥＬＬＳテーブル２９において示される属性）に加えて２つの属性を含む場合、この２つの属性および２つの属性に対する値を表すために、データの２つの行のみが、図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９において必要とされる。しかし、図２において表される特定のウェルに対して、主キーおよびＩＮＤＥＸ属性に加えて３つの属性が存在する場合、この属性および属性に対する値を表すために、３つの行が、図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９において必要とされる。例えば、２つの属性（すなわち、ＴＹＰＥおよびＯＤ）のみが、ＩＮＤＥＸ「１」に対して図２において存在した。従って、図４のＷＥＬＬＳテーブル２９におけるＩＮＤＥＸ「１」と関連づけられる外部キー「０１０」を伴って、２つの行が、図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９において存在する。しかし、３つの属性（すなわち、ＴＹＰＥ、ＯＤ、およびＳＩＤ）が、ＩＮＤＥＸ「４」に対して図２において存在した。従って、図４のＷＥＬＬＳテーブル２９におけるＩＮＤＥＸ「４」と関連づけられる外部キー「０４０」を伴って、３つの行が、図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９において存在する。
【００５５】
上記に基づいて、本明細書中に記述されているデータベースが、実体テーブル（例えば、テーブル２９）と論理スキーマの各実体に対する実体属性テーブル（例えば、テーブル３９）とを提供するように構成されることが理解され得る。実体テーブルは、各行が主キーを含んでいる複数の行を含む。実体属性テーブルは、各行が、外部キー、少なくとも１つの属性名前、および属性名前と関連づけられる少なくとも１つの属性値（すなわち、外部キーカラム、属性名前カラム、および属性値カラム）を含んでいる複数の行を含む。従って、実体属性テーブルの各行は、テーブルの各行において保存された少なくとも１つの属性名前／属性値のペアを伴う実体に対する、複数の属性名前／属性値のペアを含む。
【００５６】
上記からも例示されるように、実体属性テーブルの複数の行は、実体テーブルの主キーの１つと関連づけられる第１の共通の外部キーを有する行の第１のセットを含む。実体属性テーブルの複数の行は、実体テーブルの異なる主キーと関連づけられる第２の共通の外部キーを有する行の第２のセットをさらに含む。ここで、行の第１のセットにおける行の数は、行の第２のセットにおける行の数と異なる。この配置は、特定の実体と関連づけられる属性が変わり得るデータベースを提供する。属性は、特定のデータ集合への属性の適用可能性に基づいて、変わり得る。あるいは、属性は、科学者または他のデータベースユーザの希望に基づいて、時々変わり得る。
【００５７】
（クラスタードインデックス）
１つの実施形態において、図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９中に収容されるデータは、外部キー（ＦＫ）に基づいてインデックスを付けられる。インデックスは、当該技術分野で周知のクラスタードインデックスである。クラスタードインデックスは、記憶媒体（例えば、ハードディスク）上に、外部キーと関連づけられるデータの連続的な格納を提供する。特に、クラスタードインデックスは、属性の所与のセットがハードディスク上で物理的に連続であることを保証する。クラスタードインデックスの使用は、重要な性能の利益をもたらす。例えば、クラスタードインデックスの使用は、データベースのＳＱＬ検索が、非クラスタードインデックスによって可能であるより高速に実行されることを可能にする。
【００５８】
図４のＷＥＬＬＳテーブル２９もまた、インデックスを付けられ得る。例えば、ＷＥＬＬＳテーブルは、主キー（ＰＫ）に基づいてインデックスを付けられ得る。ＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル上のインデックスのように、ＷＥＬＬＳテーブルのインデックスは、クラスタードインデックスであり得る。
【００５９】
（ピボット操作）
本明細書中に記述されているデータベースにおいて保存されるデータは、標準のスプレッドシートなどの長方形のフォーマットにおいてユーザに提示され得る。長方形の形式においてデータを提示するために、ユーザは、当該技術分野で周知である「ピボット」操作を実行する。ピボット操作は、ＳＱＬステートメントまたはＳＱＬステートメント列を用いて実行される。実行される場合、「ピボット」操作は、１つ以上のテーブルから、ユーザへ提示するための新しいテーブルの中へと、選択されたデータを取扱い得る。新しいテーブルの形式は、ユーザによって決定される。
【００６０】
図６は、図４および図５からのデータが、「ピボット」操作に続いて、どのように見得るかの例を示す。図６のテーブルにおいて提示されたデータが、図２のテーブルにおけるデータに類似していることは注目されるであろう。しかし、図２のテーブルと違って、図６のテーブルは、滑らかな縁を持つ長方形で、どのような隙間（図２において非存在アイコンによって表される縁や隙間）もテーブルに含まない。
【００６１】
図５のＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９からの属性名前は、図６の長方形のテーブルにおけるカラムヘッディングとしてリストされる。特に、時間ｔ１は、属性名前（すなわち、ＴＹＰＥ、ＯＤ、およびＳＩＤ）の第１のセットを含み、時間ｔ２は、属性名前（すなわち、ＴＹＰＥ、ＯＤ、ＳＩＤ、およびＶＯＬ）の第２のセットを含み、時間ｔ３は、属性名前（すなわち、ＴＹＰＥ、ＳＩＤ、およびＶＯＬ）の第３のセットを含む。属性名前（すなわち、ＴＹＰＥ、ＯＤ、ＳＩＤ、およびＶＯＬ）のこれらのセットの組合せからの属性名前は、図６におけるカラムヘッディングとして提供される。図６のテーブルの特定の行およびカラムに対して属性が存在しない場合、ヌル値は、その行におけるその属性に対してブランクによって示される。ユーザは、この状況においてヌル値またはブランクの値を提示されるけれども、ユーザは、（ｉ）属性が行に対して存在するけれども、値が未知であるか、または（ｉｉ）属性が行に対して存在しさえしないかを決定するために、根底にあるテーブル（例えば、ＷＥＬＬＳテーブル２９またはＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥＳテーブル３９）を観察し得る。
【００６２】
図２において提供された情報が、データベースの中に実際に存在するデータの表形式の視覚化であることは、再び注目されるべきである。対照的に、図６は、長方形のフォーマットにおけるデータベース（すなわち、図２のデータ）中のデータの表現である。標準的な長方形の表が周知であり良く理解されているように、図６の長方形のフォーマットは、オペレータ、科学者、およびデータベースの他のユーザのために好適なフォーマットである。しかし、上で議論されたように、長方形の表におけるヌル値の表現としてのブランクは、データ収集プロセスの現実をしばしば反映しない。本明細書中に記述されるデータベースシステムおよび方法は、実際のデータ収集プロセスをより詳しく表現する。本明細書中に記述されるデータベースにおいて、データをピボットさせる行為は、所望されるならば、データベースにおけるデータが慣習的な方法でユーザに伝達されることを可能にする有用なツールである。
【００６３】
（例示的なオペレータインタフェース）
上記されたデータベースは、表示画面上で提示されるオペレータインタフェースとともに用いるように構成される。オペレータインタフェースは、ユーザが、自動化された実験室の試験装置（図示せず）を制御することと、収集されたデータをデータベースに保存することとを可能にするように設計される。
【００６４】
自動化された実験室の試験装置は、様々なユーザ定義の実験のステップに従って、様々なテストサンプルを処理するように構成される。実験のステップが実行されるとき、自動化された実験室の装置は、サンプルと関連した様々な測定を取得する。取得された測定は、データベースにおける様々な属性と関連づけられる値である。１つの実施形態において、自動化された実験室の試験装置は、各々およびすべてのセットが実験のステップを定義したので、複数の所定の属性に対して無条件に値を取得し、そのような値をデータベースに保存するように構成され得る。
【００６５】
上記されたデータベースと協働して、オペレータインタフェースは、属性を所与の実験の実体と関連づけるために、ユーザが複数の属性を動的に選択することを可能にするように構成される。例えば、オペレータインタフェースは、ユーザが、図１の論理スキーマのＲＵＮＳ実体に対する属性を動的に選択することを可能にするように構成される。自動化された実験室の試験装置が、実験のステップの各々およびすべてのセットのための、複数の所定の属性に対する値を無条件に取得するように構成される場合に、ユーザは、所与の一連の実験のステップのために追加の属性を付加し得る。その後、ユーザは、追加の属性の１つ以上を一連の実験のステップから削除し得る。
【００６６】
上記に加えて、ユーザインタフェースは、ユーザがデータベース中のデータの表形式のリポートを作成することを可能にするように構成される。これらの表形式のリポートは、データベース中の１つ以上のテーブルからのデータを含み得る。マイクロソフト社からのＥＸＣＥＬ（登録商標）スプレッドシートなどの表計算ソフトプログラムは、そのようなリポートを提供するために用いられ得る。
【００６７】
例示的なユーザインタフェースは、図７〜図９について示される。図７に示すように、ユーザは、画面上の左側のアイコンのセット２０２を提示される。画面上の右側に、実行される実験のステップのリスト２０４がある。画面上の左側の各アイコン２０２は、特定の実験方法の間に実行され得るステップまたは一連のステップを表している。例えば、所与のアイコンは、ある位置から別の位置に液体を転送することを、自動化された機器に指示するために用いられ得るアイコン２０６などのように、機器にタスクを実行することを指示し得る。その他に、所与のステップは、ユーザのために慣例のデータログを作成するために用いられるアイコン２０８などのように、なんらかの管理またはデータ関連の機能を実行するために用いられ得る。
【００６８】
図７に示すように、アイコンのセット２０２は、新しい属性を実験方法に追加するために用いられる、注釈アイコン２１０をも含む。注釈アイコン２１０によって追加される新しい属性は、事前に定義された属性のセットに加えて、実験のステップの各セットに対して自動化された実験室の装置によって自動的に収集される属性である。属性を実験のステップのリスト２０４に追加するために、ユーザは、注釈アイコン２１０をクリックし、アイコンを実験のステップのリスト２０４にドラッグする。ユーザはそれから、属性と関連づけられる属性名前および属性値を入力する。例えば、図７における位置２１２では、ユーザは、注釈アイコン２１を入力し、「Ｒｕｎ．ＯｐｅｒａｔｏｒＮａｍｅ」という新しい属性を定義した。この特定の実行のための属性「Ｒｕｎ．ＯｐｅｒａｔｏｒＮａｍｅ」に対する値は、「Ｚｉｇｏｎ」である。さらに、実験のステップのリスト２０４における位置２１４で、ユーザは、新しい属性「Ｒｕｎ．ＩｓＶａｌｉｄａｔｅｄ」を追加した。ユーザは、この特定の実験の実行に対するこの値を「ＦＡＬＳＥ」に設定した。
【００６９】
新しい属性が、定義された実験のステップの特定のセットと一旦関連づけられると、ユーザが属性を削除すると判断するまで、属性は、実験のステップのセットによって残存する。例えば、定義された実験のステップの同じセットを用いるその後の実行のために、ユーザが、属性「Ｒｕｎ．ＯｐｅｒａｔｏｒＮａｍｅ」はもう必要でないと判断すると仮定する。この場合に、ユーザは、ステップのリスト２０４における位置２１２にて、属性「Ｒｕｎ．ＯｐｅｒａｔｏｒＮａｍｅ」の隣のアイコンを単にクリックし、アイコンをドラッグして画面２０２の左側へ戻すであろう。この行為は、属性が再びこれから後の時間において追加されない限り、実験のステップのこのセットを用いる今回およびその後の実行から属性を削除する。
【００７０】
図７に示すように一連のステップを実行した後に、ユーザは、実験の実行の結果を示すためにリポートを作り得る。リポートを作成するための例示的な画面は、図８において示される。図８に示すように、ユーザは、その人がリポートを得たいと希望する実体を最初に選択する。この選択は、図８における「Ｒｅｐｏｒｔ  ｏｎ」ドロップダウンメニュー１４０から為され得る。図７において示される「Ｒｕｎｓ」実体に加えて、ドロップダウンメニューは、図１の論理スキーマとの関連づけにおいて記述された「Ｌａｂｗａｒｅ」および「Ｗｅｌｌｓ」実体をもリストする。もちろん、本明細書中に記述されるデータベースシステムは、特定のデータベーススキーマに制限されず、ドロップダウンメニュー１４０においてリストされる実体は、データベースの論理スキーマの実体に依存する。
【００７１】
所望されるリポートに対する実体を選択した後に、ユーザは、「Ｆｉｅｌｄｓ」タブ１４２をクリックする。「Ｆｉｅｌｄｓ」タブ１４２がクリックされた後に、ボックス１４４は、実体のために収集されている使用可能なデータベースフィールド（すなわち、属性）についてユーザに提示する。ユーザは次いで、属性の１つを選択し、選択された属性を「Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｆｉｅｌｄｓ」ボックス１４６の中へ移動するために、「Ａｄｄ」ボタン１５０をクリックする。「Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｆｉｅｌｄｓ」ボックス１４６は、属性に対するデータがリポートにおいて提供され得るすべての属性をリストする。「Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｆｉｅｌｄｓ」ボックス１４６の中の属性は、いつにおいても実体のために収集されたすべての属性の組合せである。「Ａｖａｉｌａｂｌｅ  Ｆｉｅｌｄｓ」ボックス１４４からの属性は、「Ａｄｄ  Ａｌｌ」ボタン１５２をクリックすることによって「Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｆｉｅｌｄｓ」ボックスに追加され得る。ユーザが、任意の属性を「Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｆｉｅｌｄｓ」ボックス１４６から削除することを希望する場合、ユーザは、削除ボタン１５４をクリックする。すべての属性は、「Ｒｅｍｏｖｅ  Ａｌｌ」ボタン１５６をクリックすることによって「Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｆｉｅｌｄｓ」ボックスから削除され得る。
【００７２】
ユーザは、どのデータがリポートにおいて示され得るかを選択するオプションをも有する。例えば、「ｆｉｌｔｅｒｓ」タブ１４３をクリックすることによって、ユーザは、リポートから、実行と関連しない１から１０までの情報にフィルタをかけ得る。もちろん、所望される場合、ユーザは、すべての実行、実験器具、またはウェルに対する情報を含むリポートを取得し得る。
【００７３】
図９は、図８において要求されたデータの、例示的なスプレッドシートリポートを示す。要求された各属性は、表の各カラムのトップにリストされている。表の各行は、特定の実体のレコードに対する値を提供する。例えば、図９に示すように、リポートは、７つの異なる実験の実行について情報を提供する。情報は、Ｒｕｎ  Ｓｔａｒｔ  Ｔｉｍｅ属性、Ｒｕｎ  Ｅｎｄ  Ｔｉｍｅ属性、Ｒｕｎ  Ｍｅｔｈｏｄ属性、Ｒｕｎ  Ｕｓｅｒ属性、およびＲｕｎ  Ｓｔｅｐｓ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ属性に対して、各行において提供される。これらの属性のいずれかが、ある実行から次の実行までにおいて異なる場合、ヌル値は、図６において示されたヌル値と同様に、属性が存在しなかった行のカラムにおいて示され得る。しかし、図９に示される例示的なリポートにおいて、すべての属性がすべての行に対して存在するので、ヌル値はまったく必要とされない。
【００７４】
本発明は、一定の好適な実施形態について記述されたけれども、他のインプリメンテーションおよび適応が可能であることは、当業者によって認識され得る。例えば、データベースシステムおよび方法は、生命科学の分野における特定の応用について、本明細書中に記述されたけれども、データベースシステムおよび方法は、生命科学または他の無関係な分野における多くの他の応用に用いられ得る。さらに、上記された他の局面を含むことなく取得され得る、本明細書中に記述された個々の進歩への利点が存在する。従って、添付の特許請求の範囲の精神および適用範囲は、本明細書中に含まれる好適な実施形態の記述に限定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、例示的なデータベーススキーマのための論理ダイアグラムを示す。
【図２】図２は、図１の論理ダイアグラムを有するデータベースの中に保存された、例示的なデータ集合の表形式の表現を示す。
【図３】図３は、図１の論理ダイアグラムを管理するために用いられたテーブルの物理ダイアグラムを示す。
【図４】図４は、図２のデータから引出されたＷＥＬＬテーブルを示す。
【図５】図５は、図２のデータから引出された、図４のＷＥＬＬテーブルと関連したＷＥＬＬ＿ＡＴＴＲＩＢＵＴＥテーブルを示す。
【図６】図６は、図４および図５のテーブルからのデータを長方形フォーマットにおいて示す。
【図７】図７は、可適応型データベースシステムのためのユーザインタフェースの例示的なページを示す。
【図８】図８は、図７のデータベースシステムのためのリポート作成プログラムの例示的なページを示す。
【図９】図９は、図８のリポート作成プログラムによる例示的なリポートを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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