COM516N NACIONAL DE NVESTK/CR} CI E NTÍFICA Y TECOLÓG GOBIE RNO DE CH ILE COM1SION NACIONAL DE INVESTIGAC1ON CIENCIA Y TECNOLOGIA VERSION OFICIAL

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1 ON IGYT COM516N NACIONAL DE NVESTK/CR} CI E NTÍFICA Y TECOLÓG GOBIE RNO DE CH ILE COM1SION NACIONAL DE INVESTIGAC1ON CIENCIA Y TECNOLOGIA VERSION OFICIAL FECHA: 16/3/2009 PROYECTO REGULAR N INVESTIGADOR RESPONSABLE: ARENAS SAAVEDRA MARCELO ALEJANDRO FONDO NACIONAL DE DESARROLLO CIENTI FICO Y TECNOLOGICO (FONDECYT) Bernarda Morín Providencia - casilla 297- y. Santiago 21 Iclefoijo: FAX conic\ (ci

2 INFORME FINAL PROYECTO FONDECYT REGULAR N PROYECTO: DURACIÓN: 2 años AÑO ETAPA: 2008 TÍTULO PROYECTO: METADATA MANAGEMENT FOR RFLATJONAL AND XML DATA EXCHAN(iE SYSTEMS INGENIFRIA EN ('OMP(TIA('ION DISCIPLINA PRINCIPAL: GRUPO DE ESTUDIO: INGENIERIA 2 INVESTIGADOR(A) RESPONSABLE: ARENAS SAAVEDRA MARCE! () ALEJANDRO DIRECCIÓN : COMUNA : Providencia CIUDAD: SANTIAGO REGIÓN: MFFROPOIJTANA FONO: EM Al L : maren as ng. puc ci INFORME OBJETIVOS Cumplimiento de los Objetivos planteados en el Proyecto. Recuerde que los objeiis os del proyecto no se refieren a listar actividades desarrolladas sino a los objetivos desarrollados No CUMPLIMIENTO FUNDAMENTO OBJETIVOS \Wc would lile to continue ihe invesilgation of (he FOrAl inversi on operator initiated in "Inverti ng Schema Mappings", R. Fagin, PODS In particular, we would like to study (he complcxitv of inverting sehema mappings, investigate the conseqiiences uf adding intcgrity eoiisirainls hoth to sourec and target schcmas (whieh are usually, given in praciicc) aud provide practica solutions lo thc prohlem of inveriing seherna rnappings. 2 Wc would like lo identify what oihcr operators, TOTAl, apari from composition and inversioii, are used in pracliec in metadata management. Wc would like to provide precise semantics for these operators, stud y' their fundamental properties and give cfficient algoriihins for computing them. Wc would Iikc to develop notions for studying the 3 1 OlAl expressiveness of sets of seheina mappings operators and, in particular, Wc svould like lo understand under vhieh cortditioiis a set of operators can he considered complete. 4 Wc kvolild like tu givc a rigorous semanties to thc l'olal. eompo.sition of XML sehenia niappings and i nvesiigate ihe niain properties of thjs operator. lii particular, we would like to dcv elop efficicnt algoriihms for coltlputing this operator.

3 5 In the relational pan, %vc propose lo develop FOFA! diffcrcnt notions for studying thc cxprcssivcness of a set of relational scherna mapping operators and, in particular, we propose to develop a notion of completeness that can be used lo characterize good sets of scherna mapping operators. \Ve plan lo extend these notions to the case of XML, and then we woiild like lo apply these extended notions to ohtain a list of operators that can be uscd as [he core operators of XML mctadata management systems. Otro(s) aspecto(s) que Ud. considere importante(s) en la evaluación del cumplimiento de objetivos planteados en la propuesta original o en las modificaciones autorizadas por los Consejos.

4 RESULTADOS OBTENIDOS: Para cada uno de los objetivos específicos, describa o resuma los resultados. Relacione las publicaciones y /0 manuscritos enviados a publicación con los objetivos específicos. En la sección Anexos incluya información adicional que considere pertinente para efectos de la evaluación. La extensión máxima de esta sección es de 5 páginas (letra tamaño 10, Anal o Verdana). Objetivos 1 al 3 (parte relacional del proyecto): El primer objetivo del proyecto era continuar con la investigación que se había estado desarrollando sobre el operador de inversión en sistemas de intercambio de información relacionales. Cabe destacar que la semántica de este operador había sido propuesta por Fagin en el artículo 'Inverting schema mappings" que fue publicado en el ACM Symposium on Principies of Database Systems 2006 (PODS 2006). En ese artículo ya se habían identificado algunas limitaciones de esta primera propuesta, por lo que Fagin en conjunto con otros investigadores propuso una generalización en el artículo 'Quasiinverses of schema mappings" que fue publicado en el ACM Symposium on Principies of Database Systems 2007 (PODS 2007). La motivación principal para esta nueva definición era encontrar una noción de inverso que fuera aplicable a la clase más popular de reglas que es usada en sistemas de intercambio de información, que aquí llamaremos dependencias CQ-to-CQ (CQ representa el conjunto de las consultas conjuntivas). Aunque la noción de quasi-inverso no es aplicable a toda la clase de dependencias CQ-to-CQ, en el sentido de que hay conjuntos de reglas especificadas por este tipo de dependencias que no tienen quasi-inversa, en el artículo 'Quasi-inverses of schema mappings" se muestra que esta noción es aplicable en muchos casos naturales. Lamentablemente, la definición de la noción de quasi-inversa es complicada, lo que hace dudar de su posible utilización en la práctica. Además, como se mencionó arriba, esta definición no alcanza a abarcar a la clase de dependencias CQ-to-CQ, que son las reglas de traducción más usadas en la práctica en sistemas de intercambio de información. De hecho, es posible encontrar ejemplos simples y naturales de reglas especificadas por dependencias CQ-to-CQ que no tienen quasi-inversa. Por estas razones, en esta parte del proyecto se decidió que era necesario desarrollar una noción más simple de inversa que incluyera a la clase de dependencias CQ-to-CQ. En conjunto con el alumno de doctorado Jorge Pérez (financiado por una beca de doctorado Conicyt) y el alumno de magíster Cristian Riveros (financiado por este proyecto), se desarrolló una noción de recuperación de información para sistemas de intercambio de información. Cabe destacar que esta noción fue propuesta para sistemas generales, y no sólo para sistemas cuyas reglas de traducción están dadas por dependencias CQ-to-CQ. Esta noción dio lugar a una noción de orden, que fue utilizada para definir el operador de recuperación máximo (maximum recove,y en Inglés). La definición del operador de recuperación máximo es lo suficientemente simple como para ser usada en la práctica, por lo que en esta parte del proyecto se decidió tomar esta noción como punto de partida para el desarrollo de una teoría de inversión para sistemas de intercambio de información. Los resultados de esta parte del proyecto son muy satisfactorios, por los motivos que se explica a continuación. En primer lugar, se demostró que el operador de recuperación máximo está definido para cualquier sistema de intercambio de información dado por dependencias CQ-to-CQ. De hecho, no sólo se demostró esto sino que además se probó que este operador también esta definido si se consideran restricciones de integridad sobre los datos fuente y destino, e incluso si CQ es reemplazado por algebra relaciona en el esquema destino. Ninguna de las propuestas anteriores tenía esta condición. En segundo lugar, se demostró que el operador de recuperación máximo es una generalización de los operadores de inversión y quasi-inversión. De hecho, se demostró que si un sistema de intercambio de información es invertible, entonces los operadores de inversa y recuperación máximo coinciden, y se estableció un resultado similar para el caso de la quasiinversa. Estos resultados muestran que toda la investigación que se había realizado para los operadores de inversión y quasi-inversión es aplicable al operador de recuperación máximo, y que existe una definición alternativa simple para la nociones de inversa y quasi-inversa. En tercer lugar, se desarrollaron algoritmos para calcular el operador de recuperación máximo, y se estudio de manera formal el tipo de lenguaje que es necesario utilizar para expresar este operador. En particular, se desarrolló un algoritmo de tiempo cuadrático para calcular el operador de recuperación máximo para sistemas de intercambio de información especificados por dependencias CQ-to-CQ totales. Este tipo de dependencias han sido

5 extensamente estudiadas en el contexto de sistemas de intercambio de información. En particular, para este tipo de dependencias se conocía un algoritmo exponencial para el cálculo de la inversa y la quasi-inversa. De los resultados descritos en el párrafo anterior, se deduce que el algoritmo cuadrático antes mencionado también puede ser utilizado para calcular estos operadores, mejorando sustancialmente el tiempo de computo de la inversa y la quasi-inversa para el caso de dependencias CQ-to-CQ totales. También se desarrolló un algoritmo general para el cálculo del operador de recuperación máximo, que funciona en tiempo exponencial. Los resultados mencionados en los párrafos anteriores están contenidos en el artículo 'The Recovery of a Schema Mapping: Bringing Exchanged Data Back", que fue presentado en el 27th ACM Symposium on PrincipIes of Database Systems (PODS 2008), que se desarrolló en Vancouver, Canadá, en Junio de Cabe destacar que esta es la conferencia internacional más importante en el área de teoría de bases de datos, y en ella se han publicado los artículos más importantes sobre la noción de inversa en sistemas de intercambio de información. Cabe también destacar que este artículo fue considerado uno de los mejores de esta conferencia, y fue invitado en Julio de 2008 para ser publicado en el ACM Transactions on Database Systems, la revista más importante en el área de bases de datos. En el artículo enviado a esta revista, también titulado ' 'The Recovery of a Schema Mapping: Bringing Exchanged Data Back", fueron incluidos algunos resultados adicionales como un nuevo algoritmo para el cálculo del maximum recovery basado en la noción de reescritura de consultas en bases de datos relacionales, y la demostración de que para expresar el maximum recovery en los lenguajes usados en los artículos antes mencionados es necesario en algunos casos utilizar una especificación de tamaño exponencial. En esta parte del proyecto, también se estudió otros operadores propuestos en el área de intercambio de información relaciona, y en particular se estudió las propiedades que debería tener un buen conjunto de estos operadores. Una de las conclusiones de esta investigación fue que la propiedad de clausura es fundamental para el desarrollo de un conjunto de operadores para estos sistemas de intercambio. Un lenguaje L para intercambio de información satisface la propiedad de clausura para un operador P (o es cerrado para P), si el resultado de aplicar P a una especificación escrita en el lenguaje L también puede ser expresado en el lenguaje L. Un ejemplo de esta propiedad es el resultado obtenido por Fagin et al. en el artículo ' Composing schema mappings: Second-order dependencies to the rescue" (publicado en ACM Transactions on Database Systems), donde se muestra que la extensión de segundo orden del lenguaje CQto-CQ es cerrado bajo el operador de composición. En esta parte del proyecto se estudió en profundidad el problema de desarrollar un lenguaje para intercambio de información que sea cerrado bajo alguna noción de inverso. En particular, la noción de maximum recovery sirvió como el punto de partida para el desarrollo de este lenguaje. De manera precisa, se extendió la noción de maximum recovery con la inclusión de un lenguaje de consulta C como parámetro, la que fue llamada C-maximum recovery. Esta nueva noción permite capturar todas las nociones anteriores, y además es la primera noción de inverso en el área de intercambio de información para la cual se tiene un lenguaje cerrado; en esta parte del proyecto se demostró que la extensión de CQ-to-CQ con desigualdades en la fuente es cerrado bajo CQ-maximum recovery. Este resultado es particularmente interesante en la práctica, ya que la extensión de CQ-to-CQ con desigualdades en la fuente es un lenguaje que tiene todas las buenas propiedades de CQ-to-CQ para el intercambio de información. Además, en esta parte del proyecto se desarrollaron algoritmos para calcular esta noción de inverso. Como uno de los objetivos de esta parte del proyecto era desarrollar conjuntos de operadores en sistemas de intercambio de información con buenas propiedades, también se estudió el problema de construir lenguajes para intercambio de información que sean cerrados bajo un conjunto de estos operadores. Se identificó como el mayor problema para este desarrollo la combinación entre inverso y composición. Entre los resultados de esta parte del proyecto, cabe destacar el desarrollo de un primer lenguaje cerrado bajo las nociones de CQmaximum recovery y composición. Este resultado es muy interesante desde un punto de vista práctico ya que este lenguaje tiene muy buenas propiedades para el intercambio de información, y además en el proyecto se propusieron algoritmos para calcular las nociones de CQ-maximum recovery y composición para este lenguaje. Como último objetivo de esta parte del proyecto, se decidió desarrollar un lenguaje para intercambio de información que incluyera a la clases de mapeos CQ-to-CQ y fuera cerrado bajo composición. En esta parte del proyecto se demostró que era necesario introducir un nuevo operador de composición para lograr esto, el cual fue llamado CQ-composición. Además, se propuso un lenguaje que es cerrado bajo CQ-composición y que tiene buenas propiedades con respecto a CQ-maximum recovery. En particular, una conjetura de esta parte del proyecto es

6 que este lenguaje es cerrado bajo CQ-maximum recovery, Actualmente se sigue explorando algunas posibilidades para demostrar esto. Cabe destacar que una consecuencia de la investigación mencionada en el párrafo anterior es el desarrollo del único algoritmo polinomial conocido para el cálculo de inverso, quasi-inverso, maximum recovery y C-maximum recovery. Este resultado es particularmente interesante desde un punto de vista práctico, ya que puede permitir el desarrollo de sistemas de operadores eficientes en el marco de los sistemas de intercambio de información. Este resultado, junto con los otros resultados mencionados sobre el estudio de la propiedad de clausura para las nociones de inverso y composición, están contenidos en el artículo 'Towards Unifying Inversion and Composition of Schema Mappings", que será enviado para publicación al 13th International Conference on Database Theory. Cabe destacar que este artículo fue escrito en conjunto con el alumno de doctorado Jorge Pérez (financiado por una beca de doctorado Conicyt) y los alumnos de magíster Juan Reutter y Cristian Riveros (ambos financiados por este proyecto). Finalmente, es importante señalar que los lenguajes de consulta fueron identificados como un parámetro fundamental para el desarrollo de las nociones de inverso. Por esta razón, también fue necesario estudiar el problema de utilizar lenguajes de consultas en el contexto de los sistemas de intercambio de información. En particular, dado que el uso de las desigualdades fue identificado como un parámetro fundamental para el desarrollo de un lenguaje para intercambio de información cerrado bajo CQ-maximum recovery, fue necesario estudiar en detalle la clase de las consultas conjuntivas con desigualdades en el contexto de los sistemas de intercambio de información. Los resultados de esta investigación están contenidos en el artículo 'Query Languages for Data Exchange: Beyond Unions of Conjunctive Queries", que fue aceptado para publicación en el 12th International Conference on Database Theory, a realizarse en Marzo de 2009 en San Petersburgo, Rusia. Cabe destacar que este artículo fue escrito en conjunto con el alumno de magíster Juan Reutter (financiado por este proyecto). Objetivos 4 y 5 (parte XML del proyecto): En esta parte del proyecto, se estudió los operadores de composición e inverso en el contexto del marco para intercambio de información XML propuesto por el investigador principal en el artículo 'XML Data Exchange: Consistency and Query Answering" (publicado en el Journal de la ACM). En primer lugar, se dio una semántica formal al operador de composición en este contexto, y se estudió sus propiedades fundamentales. En particular, se propuso un lenguaje que es cerrado bajo composición, y que extiende a los lenguajes propuestos en el artículo ' 'XML Data Exchange: Consistency and Query Answering" con cuantificación de segundo orden. También se demostró que esta extensión de segundo orden es necesaria. En segundo lugar, se mostró que la noción de maximum recovery propuesta en el artículo ' 'The Recovery of a Schema Mapping: Bringing Exchanged Data Back" (publicado en PODS 2008) también puede ser utilizada en el contexto de XML. En particular, se dio una semántica formal al operador de maximum recovery en el contexto de los sistemas de intercambio de información XML, y también a la extensión de esta noción que utiliza un lenguaje de consulta como parámetro (llamado C-maximum recovery). Finalmente, se estudió el problema de desarrollar lenguajes para intercambio de información XML que sean cerrados bajo composición e inversa. Cabe destacar que en esta parte del proyecto se decidió continuar con una línea de investigación que había sido iniciada por el investigador principal en el proyecto Fondecyt ' 'Data Exchange in Relational and XML Data". Como se menciona en ese proyecto, en muchas aplicaciones se utilizan bases de datos XML de gran tamaño, para las que se necesita de algoritmos de evaluación de consultas muy eficientes. En particular, estos algoritmos pueden escanear la información una sola vez. Un problema interesante para bases de datos XML, y no resuelto, es el de establecer que lenguajes de consulta se adecuan a este enfoque basado en un solo escaneo de la información, vale decir, que tipo de consultas pueden ser evaluadas usando este enfoque. En los últimos años se propuso en el área de verificación formal de sistemas computacionales un modelo denominado "palabra anidadas", que permite razonar sobre procesos recursivos. Este modelo es particularmente interesante porque permite modelar de manera muy natural la idea de algoritmos de evaluación de consultas que escanean la información una sola vez. En esta parte del proyecto se estudio este modelo, y en particular, se establecieron lenguajes de consultas con distintas expresividades y complejidades. Estos lenguajes pueden ser utilizados en sistemas de intercambio de información donde las bases de datos XML son de gran tamaño y, en particular, este tipo de lenguajes pueden ser utilizados en la definición de la noción de C-maximum recovery para los sistemas de intercambio de información XML, la cual utiliza como parámetro un lenguaje de consulta. Los resultados de esta parte del proyecto están contenidos en tres artículos: "First-Order and Temporal Logics for

7 Nested Words" (publicado en el 22nd Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science, LICS 2007), "Regular Languages of Nested Words: Fixed Points, Automata, and Synchronization" (publicado en el 34th International Colloquium on Automata, Languages and Programming, ICALP 2007) y "First-Order and Temporal Logics for Nested Words" (publicado en la revista Logical Methods in Computer Science). Cabe destacar que el Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science es considerada la conferencia internacional más importante en el área de lógica computacional, y que el artículo "First-Order and Temporal Logics for Nested Words" fue considerado uno de los mejores en la versión 2007 de esta conferencia. Por esta razón fue invitado para publicación a la revista Logical Methods in Computer Science, la revista más importante en el área de lógica computacional. Resultados adicionales: Finalmente, en este proyecto se decidió estudiar otros modelos de bases de datos para los cuales el problema de intercambio de información es importante, y los operadores desarrollados en este proyecto pueden ser de utilidad. En particular, se continuó el estudio de las bases de datos RDF que son utilizadas en la Web Semántica, y que había sido iniciado en el proyecto Fondecyt ' Data Exchange in Relational and XML Data" del investigador principal. En primer lugar, dada la importancia de los lenguajes de consulta en la definición de la noción de C-maximum recovery, se continuó con el estudio del lenguaje de consulta SPARQL para RDF, el cual fue propuesto por el consorcio World Wide Web (W3C). El resultado de esta investigación está contenido en el artículo "Semantics and Complexity of SPARQL", que fue enviado para publicación a la revista ACM Transactions on Database Systems. En segundo lugar, dada la importancia actual de RDFS para especificar recursos en la Web, y la importancia de los lenguajes de consulta para la definición de la noción de inverso, se propuso un primer lenguaje de consulta para RDFS, y se estudió algunas de sus propiedades fundamentales como la complejidad de evaluar una consulta en este lenguaje. El resultado de esta investigación está contenida en tres artículos: "An Extension of SPARQL for RDFS" (publicado en el Joint ODBIS & SWDB workshop on Semantic Web, Ontologies, Databases), "nsparql: A Navigational Language for RDF" (publicado en el 7th International Semantic Web Conference, ISWC 2008), y "nsparql: A Navigational Language for RDF" (enviado para publicación al Journal of Web Semantics). Cabe destacar que la International Semantic Web Conference es la conferencia internacional más importante en el área de la Web Semántica.

8 DESTAQUE OTROS LOGROS DEL PROYECTO TALES COMO: - Estadías de investigación. - Formación de recursos humanos exceptuando tesistas ya informados. - Actividades de difusión y/o extensión en la temática del proyecto. - Cualquier otro logro no contemplado en los ítem anteriores y que Ud. quiera destacar. La extensión máxima de esta sección es de 1 página (letra tamaño 10, Anal o Verdana). Entre el 2 y el 9 de Junio de 2007, el investigador principal realizó una estadía de investigación en el grupo de teoría de IBM Almaden (CA, USA). El investigador principal fue invitado por Ronald Fagin y Phokion Kolaitis, y la estadía fue financiada por IBM. Cabe destacar que el grupo de teoría de IBM Almaden es reconocido como uno de los grupos de investigación que ha realizado mayores aportes al desarrollo de la teoría de los sistemas de intercambio de información. En particular, el marco teórico usado actualmente para estos sistemas fue desarrollado por Ronald Fagin y Phokion Kolaitis en conjunto con otros investigadores. La difusión de los resultados de este proyecto se hizo a través de las distintas charlas que fueron dadas en congresos, y que son mostradas en la sección CONGRESOS de este documento. Cabe también destacar que el investigador principal fue invitado a dar la charla "The Recovery of a Schema Mapping en el Symposium on XML, Logic, and Automata que se desarrolló entre los días 18 y 20 de Julio de 2008 en Grantown-on-Spey, Escocia. En esta charla, el investigador principal mostró los resultados sobre el operador de inverso obtenidos en este proyecto. Cabe destacar que dos de los artículos generados en el contexto de este proyecto fueron considerados entre los mejores en dos conferencias internacionales muy importantes, y fueron invitados para publicación en las revistas más importantes en el área de estas conferencias. En primer lugar, el artículo "First-Order and Temporal Logics for Nested Words" fue considerado uno de los mejores en el 22nd Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS 2007), la conferencia internacional más importante en el área de lógica computacional. Por esta razón fue invitado para publicación a la revista Logical Methods in Computer Science, la revista más importante en el área de lógica computacional. En segundo lugar, el artículo "The Recovery of a Schema Mapping: Bringing Exchanged Data Back" fue considerado uno de los mejores en el 27th ACM Symposium on Principies of Database Systems (PODS 2008), la conferencia internacional más importante en el área de teoría de bases de datos. Por esta razón, fue invitado en Julio de 2008 para ser publicado en el ACM Transactions on Database Systems, la revista más importante en el área de bases de datos.

9 RESUMEN: Describa en forma precisa y breve el tópico general del proyecto, sus metas y objetivos y los resultados alcanzados. Utilice un lenguaje apropiado para la comprensión del público no especialista en el tema. Esta información podrá ser difundida. La extensión máxima de esta sección es de 1 página (letra tamaño 10, Anal o Verdana). El problema de intercambiar información entre fuentes de datos que tienen distintos formatos ha sido identificado como uno de los problemas fundamentales en el área de bases de datos. Como un ejemplo de la importancia de este problema, basta considerar la gran cantidad de aplicaciones que manejamos hoy en día y que contienen información almacenada de formas muy distintas; la página Web que contiene información sobre nuestra cuenta bancaria, el teléfono celular que tiene la lista de nuestros contactos, algún sistema que maneja nuestro correo electrónico, etc. Si queremos que estas aplicaciones se comuniquen entre sí, y que alguna aplicación eventualmente nos provea de una vista unificada de toda esta información, necesitamos intercambiar datos que están almacenados en distintos formatos. El proceso de construir las reglas que indican como traducir información desde una fuente de datos a un destino es en general muy costoso; para el caso de aplicaciones muy complejas se requiere de un experto que indique como hacer la traducción de los datos. Dado el alto costo del proceso de generar reglas de traducción entre bases de datos, en general se trata de aprovechar el conocimiento en estas reglas en la mayor cantidad posible de aplicaciones. Un ejemplo de esto es el siguiente escenario. Suponga que un experto a diseñado un conjunto de regla P4x, y que indican como traducir información de una base de datos X a una base de datos Y, y que un segundo experto ha desarrollado un conjunto de reglas My,z para traducir de Y a una tercera base de datos Z. Si ahora necesitamos comunicar a X con Z, tenemos que pedir a un experto que diseñe otro conjunto de reglas de traducción? Esta es una posibilidad válida pero costosa, y entonces lo que se trata de hacer en este escenario es utilizar el conocimiento de MX y y M Y z para construir un conjunto de reglas Mxz para traducir datos desde X a Z. De hecho, en este caso existe una manera natural de llevar a cabo este proceso; se debe efectuar la composición de los conjuntos de reglas Mx,y y M,2. Como mostramos anteriormente, el operador de composición aparece naturalmente en el contexto de los sistemas de intercambio de información. De hecho, la composición forma parte de un conjunto de operadores para meta-datos, vale decir, operadores que manejan la información contenida en conjuntos de reglas de traducción, las cuales a su vez se refieren a la información contenida tanto en bases de datos fuente como destino. Estos operadores han sido identificados como fundamentales para permitir el desarrollo de los sistemas de intercambio de información, y son el tema central de este proyecto de investigación. En este proyecto, se estudió mayormente a dos de los operadores antes mencionados: composición e inverso. Dado un conjunto de reglas de traducción M de una base de datos X a una base de datos Y, el inverso de Mxy indica como traducir la información desde Y hacia X. Este operador en conjunto con el operador de composición han sido identificados como dos de los operadores fundamentales para el desarrollo de un marco general para el manejo de metainformación en sistemas de intercambio de datos. Como el primer logro de este proyecto cabe destacar el desarrollo de una nueva definición para la semántica del operador de inverso. Esta nueva noción soluciona los problemas de las nociones anteriores; en particular, es aplicable en los lenguajes de traducción de datos más usados en la práctica. Cabe también destacar aquí que junto con esta propuesta, se desarrolló un conjunto de procedimientos para el cálculo de este nuevo operador y, en particular, se construyó un procedimiento eficiente que permite manejar este operador en uno de los lenguajes de traducción mas usados en la práctica. Este resultado es particularmente interesante ya que no se conocía ningún procedimiento como este para las nociones anteriores de inverso. Como segundo logro de este proyecto, es importante señalar que se estudió en profundidad la combinación entre el operador de inverso y el de composición. Aunque en muchos escenarios estos operadores deben ser aplicados en conjunto, hasta ahora se sabía muy poco de las propiedades de la combinación de estos operadores. En este proyecto, se desarrolló el primer lenguaje de traducción de información con buenas propiedades para el intercambio de información, y en el cual el resultado de los operadores de inverso y composición pueden ser expresado en el mismo lenguaje. Esta es una propiedad fundamental para el desarrollo de sistemas de manejo de meta - información, y el lenguaje desarrollado en este proyecto es el primero con utilidad práctica que tiene esta propiedad.

10 PRODUCTOS A RTÍCU LOS Para trabajos en Prensa] Aceptados/Enviados adjunte copia (le carta de aceptación o de recepción. Autor (a)(es/as) : Arenas, M: Lihkin, L. Nombre Completo de la Revista : Título (Idioma original) : Indexación : 151 ISSN: Año: Páginas: 71-7:72 Estado de la publicación a la fecha : Publicada Otras Fuentes de financiamiento, si las hay Journal of the ACM XML Data Exchange: Consistcncv and Querv Ansvering FONDECYT Millenniuni Nucleus Cerner for Web Rcscarch PO4-067-F Envía documento en papel : no Archivo Asociado al articulo: jacm08.pdf IiUp.e aic\ t.eoiii. 1.cLiníoniw cadcii iide, phpiiiivcsli gadorl4 ai1icul iescrt)r333o6í !350( 2 Autor (a)(es/as): ALUR. R.: ARENAS, M: BAR('ELO, P., EITiSSAMI, K.; IMMERMAN, N.: LIRKIN, Nombre Completo de la Revista : Lo- cal Methods in Computer Science Título (Idioma original) FIRST-ORDER AND TEMPORAL LOOICS FOR NESTED WORI)S Indexación : Otras Revistas Especificar: Revista mas importante en el arca de logica computacional, Con comi te editorial ISSN: Año : Páginas: 11:I-11:44 Estado de la publicación a la fecha : Publicada Otras Fuentes de financiamiento, si las hay : FONDECY1' , FONDECYI 7061)172, Millcnnium Nucleus (entre for Web Rcscarch PO4-067-F Envía documento en papel : si Archivo Asociado al articulo : lmcs08.pdf lit./ualçt con \t.ciií'iin e scdc iico' j ndcx pijtlvctirki.f4 83.Os '512 3 Autor (a)(es/as) : Pérez, J; Arenas, M: (iiiticrrc/,. ('

11 Nombre Completo de la Revista Título (Idioma original): Indexación: LSSN: Año: ACM Transactions on Database Systems Scmantics and Cornplexity of SIARQI. 'SI Páginas: Estado de la publicación a la fecha : Enviada Otras Fuentes de financiamiento, si las hay Envía documento en papel: si Archivo Asociado al articulo: tod.s_sparql.pdf lic\lc(illcvi.(i ijifrni& acidenhic!1de\ plipt lis eoigadurí-1 ()7072/35I 6 4 Autor (a)(es/as) : Arenas, M.: Pérez, J.: Riveros. C. Nombre Completo de la Revista : ACM 'l'ransactions on Database SysÉems Título (Idioma original) : Fhe Recovery of a Schema Mapping: Brin-in- Exchanged Dala Back Indexación : ISI ISSN: Año: Páginas Estado de la publicación a la fecha : Enviada Otras Fuentes de financiamiento, si las hay Envía documento en papel : si Archivo Asociado al articulo : tods_mr.pdf hlrp:/'c\ aicvl.cct1icvt.ci.ilt r1eacadli1icind\ l t 4_ii1iciI 1ii ,10-1, 0-7 S Autor (a)(es/as) Nombre Completo de la Revista: Título (Idioma original) Indexación: ISSN: Año: Pércz,J., Arenas, M. Gutierre,, C. lournal of Web Scnianiics nsparql: A Navigalional anguage tor RDF 151 Páginas Estado de la publicación a la fecha : Enviada Otras Fuentes de financiamiento, si las hay

12 Envía documento en papel: si Archivo Asociado al articulo: jvs.pdf htip:/vicl.ciiic k l. e iii.riiic [TI ii u e ti l(,% le,, '53306/ ,31,4000 OTRAS PUBLICACIONES Autor (a)(es/as) : Marcelo Arenas: Claudio (iulierrez: Bijan Parsia: Jorge Pérez; Axel Polleres: Andy Seaborne Título (Idioma original) : SPARQI. - Where are ve' Currcnt statc, tlicory and practice Tipo de publicación o producto: Semi narioífallcr/curso ISBN: Editor (es) (Libro o Capitulo de libros): Nombre de la editorial Organización País: AUSTRIA Ciudad : Innsbruck Fecha : Junio 2007 Año: Páginas: Otras Fuentes de financiamiento, si las hay Envía documento en papel : no Archivo Asociado al articulo: cswc07.pdf 11I1 1:/e li(\i (<flidl Ci. iiit1k' l ' UdI11lC'IfldC\14fl1\ ciiaiíl íj70732/jø2i 2 Autor (a)(es/as) : Marcelo Arenas: Jorge FéreL: Juan Reutier: Cristiaii Rivcros Título (Idioma original) : l'owards 1 lniíying Inversioii and Composition of Schema Mappings Tipo de publicación o producto: Otros Especificar Por ser enviado para publicacion al I3th International ('onference on l)atahase ihcory ISBN: Editor (es) (Libro o Capitulo de libros): Nombre de la editorial Organización País: SUIZA Ciudad: Fecha: Agosto Año: Páginas: Otras Fuentes de financiamiento, si las hay

13 Envía documento en papel: si Archivo Asociado al articulo: iriv-cornp.pdf i,/e iici ciiic i.ci'in6nnr acadeiiiicuinde (46 CONGRESOS Autor (a)(es/as) : Marcelo Arenas: Pablo Barcelú: Leonid Lihkin Título (Idioma original) : Regular Languages of Nested Words: Fixed Poinis. Automata. and Synchroniation Nombre del Congreso : 34th International Colloquium on Aulornata, Languages and Prograinming (I('ALP 2007) País: POLONIA Ciudad: Wroclaw Fecha Inicio: 09107/2007 Fecha Término: 13/07/2007 Nombre Publicación : Proceedings of Ihe 34th International (olloquium on Autornata. Languages and Programming (ICALP 2007). volume 4596 ot Lecitire Notes iii Computer Science. Año: 2007 Páginas: 8-90() Envía documento en papel : no Archivo Asociado : cal p07.pdf hiip:c iic\t.c(iiji.ci iiiinlile_icdcinicondep!ip/ini. c gadoi/i4_corii irci i í)?32/ Autor (a)(es/as) : Rajec Alur: Marcelo Arenas: Pablo l3arcelo: Kousha Eiessami: NciI Inimcrrnan: 1 conid Li bki n Título (Idioma original) : First-Order and Temporal ogics for Ncstcd Words Nombre del Congreso : 22nd Anniial IEEE Syinposiiini oil Logic in Cornputcr Scicnce (IJCS 2007) País: POLONIA Ciudad : Wroclaw Fecha Inicio Fecha Término: 14/ Nombre Publicación : Proceedings of the 22nd Annual ILFE Srmposium on Logic in Computer Seicuce (LI('S 2007) Año: 2007 N": Páginas: Envía documento en papel : no Archivo Asociado: 1 ics07. pdf liulp:rici 1 yr.cinic\ u cliii írn rc ;icileiic «iridc\plip;iliv uieadui LI conrcsos?dcscanga/ /107iu732/718

14 3 Autor (a)(esfas) : Marcelo Arenas: Jorge Pérez: Claudio Gutierrez Título (Idioma original) : An Ltension of SPARQL for R1)lS Nombre del Congreso: Joint Ol)BIS & SWI)B workshop Oil Sernantic Web. Ontologies, I)atahases País: AUSTRIA Ciudad: Viena Fecha Inicio: Fecha Término: Nombre Publicación: Proceedings of the Joini ODBIS & SWDB workshop on Semantic Web, Ontologies. 1)aiahases, volume 5005 of Lectitre Notes Computer Science Año: 2007 Páginas: 1-20 Envía documento en papel: si Archivo Asociado : swdh07pdf h(lp:/ek \lci1i(\ IeI'nIriue ace cmi ildc'i.ji1j il1\ilki t_tci1licc. lc IT i 95 O!P7T2O 4 Autor (a)(es/as) : Marcelo Arenas: Jorge Pérez: Cri sitan Rivcros Título (Idioma original) : The Recovery of a Schema Mapping: I3ringing Exchanged Data Back Nombre del Congreso 27th ACM SI(;MOI)-SIGA(1 Sl(AR1 Svmposium on Principies of I)atahase Systems (PODS 2008) País: CANADA Ciudad : Vancouver Fecha Inicio : 09/06/2008 Fecha Término: 11/ Nombre Publicación : Proccedings of thc 27tli ACM SIGMOD-SIGACF- SIGA RT Symposiuni on PrincipIes of l)atabase Systems (P)DS 2008) Año: 2008 Páginas: 3-22 Envía documento en papel: si Archivo Asociado: pods08pdf e ft\leiti \ 1 cli n hrllle II 5 Autor (a)(es/as) : Jorge Pérez: Marcelo Arenas: Claudio Guticrrcz Título (Idioma original) : nsparql: A Navigational Language for RDF Nombre del Congreso : 7111 International Sernantic Wch('onfcrcnce (ISWC 2008) País: AI.NMANIA Ciudad : Karlsruhe Fecha Inicio : 26/ Fecha Término : 30/10/2008

15 Nombre Publicación : Proceedings oí' thc 7th International Seniantic Web ('onference (ISWC 2008). volume 5318 oí' Lccture Notes ('omputcr Sciencc Año: 2008 Páginas: Envía documento en papel si Archivo Asociado: iswc08.pdf I1I!i:.'e\ 6 Autor (a)(es/as) : Marcelo Arenas: Pablo Barccló:.liian Rcutter Título (Idioma original) : Qucry Languages for Data Exchangc: F3cyond I.lnions of Conjunclive Qucries Nombre del Congreso : l2th International Confereiice oii Database I'heory (ICDT 2009) País : RUSIA, FEDFLRA(1ON Ciudad San Petersburgo Fecha Inicio : 23103/2009 Fecha Término : 26/03/2009 Nombre Publicación : To appcar in Proceedings of ihe 12t11 International ('onference (in )alabase Theory (lcl)t 2009) Año : 2009 Páginas Envía documento en papel: si Archivo Asociado : icdt09.1)df liii p: 'eviic.ciniicvl.ci/i iii rrlleacadeilljcoi Ilik\ pilpjlrivcsttg (I()r,14 cngres s/deslir!j )33_%/j ()7073 2'573,5 TESIS/MEMORIAS Título de Tesis : RECOVERING INFORMATION IN DATA EXCHANGE Nombre y Apellidos del(de la) Alumno(a) : CRISTIAN RIVEROS JAEGER Nombre y Apellidos del(de la) Tutor(a) Título Grado: Institución Marcelo Arenas Saavedra Magi ster Pontificia 1 Inis, ersidad (i1olici de Chile País: Ciudad : Estado de Tesis : CI 111k Santiago Terminada Fecha Inicio : 01/03/2007 Fecha Término: 31/07/2008 Envía documento en papel : no Archivo Asociado : tesis _magister_cr.pdí htij/cvic> iiictci:iiiirriic cdcmico!iiid&\pi1p!irvestigador3 tesis iuiiiri ]cctr u q5330fi >7O732!2)52

16 2 Título de Tesis : EXTENDING QI1ERY LAN(iI!AGES FOR DATA EXCHANGE Nombre y Apellidos del(de la) Alumno(a) : JUAN REUTTER DE LA MAZA Nombre y Apellidos del(de la) Tutor(a) : Marcelo Arenas Saavedra Título Grado : Magister Institución : Pontificia Universidad Católica de Chile País: Ciudad : CHILE Santiago Estado de Tesis : Terminada Fecha Inicio : 01/08/2007 Fecha Término: 11/03/2009 Envía documento en papel: no Archivo Asociado : tesis_niagistcr_.jr.pdf lit! p ;c Iu\1 ic\icinin!1 Ii le] 1iri. ",L r()$33$o6:i U7U732/2)SS ANEXOS Archivo Asociado: letterjws.pdf TIC\ 2 Archivo Asociado : lcucr_pods_tods. pdf hflp:i'e\ dc\toni\tcpiiitrn1e Archivo Asociado : 1 cticr jods_mr. df 3 5U1:/ /c\ dcvicofli\ tint1oritc acadcnhicoii1de\ hp/inv&tigadi'í5».33u6 IO7O732fS227 Archivo Asociado : 1 cticr_todssparql.pdf 4 IiU1. eaki (rhc\i LIiih,nIic acadcnhiunlii&ic\ IIjIr\cslIgIor: ane\dc_it, S3...U6,lO7O72:S229 5 Archivo Asociado: lettcrtods sparql. r.pdf IIc1:Uc :l,: ucini c.!i1d\ phpiii kcli g tki 07U72i52_U0

17 A continuación se detallan los anexos físicos/papel que no se incluyen en el informe cii formato PDF. Se adjunta los siguientes archivos: (1) let1erjvs.pdf: Confirmación de la recepción del artículo 'nsparqi,: A Navigational Language for RDF en ci Joiirnal of Web Semanties. (2) lelter_pods_ods.pdí: Carta de invitación del artículo "lhe Recovery of a Scliema Mapping: Bringing Exchangcd Data Rack para publicación en el ACM l'ransactions oji J)atabase Systems, por ser considerado uno de los mejores artículos en el 27th ACM Symposiuin un PrincipIes of Database Systems (IN)l)S 2008). (3) lettcr_todsjiir.pdf: Confirmación de la recepción del artículo 'ihe Rccover y oí` a Schema Mapping: Bringing Fxchangcd Data Back" en el ACM Transactions on I)atahase Svslciiis. (4) letler_tods_sparql.pdf: Confirmación de la recepción del artículu "Scmanticsand Complexity oí' SPARQL" en el ACM Fransactions un Database Systems. (5) lettcrtodssparqlr.pdf: Confirmación de la recepción (le la v ersión revisada del artículo "Semaniics and Complexity of SPARQL en el ACM Transactions on Database Systems.

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