Código Natural/Identificação taxonômica

Identificadores únicos, tais como contadores sequenciais em bases de dados, são fundamentais para a indexação e controle de registros. O ideal, todavia, é que esse identificador traga embutida alguma informação relativa à taxonomia da entidade identificada. Isso porque os identificadores de grupos taxonômicos também precisam ser únicos e padronizados.

A ilustração do conjunto de frutas nos ajuda

Taxonomias bit a bit

Códigos binários identificando frutas individuais e sua taxonomia: laranja, maçã vermelha e maçã verde.

A cada prefixo pode-se expressar uma regra. Por exemplo:

• Primeiro bit do ID: define se é laranja (1) ou maçã (0).
  Os conjuntos L dos identificadores de laranjas e M das maçãs da ilustração ao lado são definidos por: $L=\{1,10\}$ e $M=\{0,00,000,01,010,011\}$.

• Primeiro bit do ID de maçã: define se é vermelha (0) ou verde (1). Portanto IDs com prefixos 00 e 01.
  Os conjuntos R dos identificadores de maçãs "red" e G das maçãs "green" da ilustração ao lado são definidos por: $R=\{0,00,000\}\subset M$ e $G=\{01,010,011\}\subset M$. Ambos subconjuntos de M, estabelecendo portanto uma hierarquia taxonômica entre as maçãs.

Os identificadores de frutas são livres, podem ter qualquer quantidade de bits, podem ter tamanho fixo ou variável, e não precisam percorrer uma sequência especial. A taxonomia só impõe a existência de prefixos e regras de interpretação para esses prefixos.

A sintaxe geral da cadeia de bits é simples: "$prefixo$contador". Com as variáveis prefixo e contador, tendo apenas o prefixo um tamanho definido pelas regras taxonômicas.

Reserva de bits para o prefixo do contador

No exemplo acima as laranjas fizeram uso de um prefixo de apenas 1 bit e as maçãs uso de um prefixo de 2 bits.

Se a taxonomia é sujeita a modificações, podemos reservar mais bits para cada um dos grupos taxonômicos (taxons).

No exemplo poderíamos no futuro distinguir laranjas, entre comuns e avermelhadas. Todas elas com prefixo 1 mas reservando mais bits para futuras diferenciações: duas estratégias são possíveis:

• Se as existentes são comuns, batizamos elas de 10 e reservamos 11 para as avermelhadas. Não fica nenhuma reserva de segurança.

• Se as existentes são misturadas, batizamos a mistura de 100 e reservamos 101 para as identificadas como comuns e 110 para as avermelhadas; ficando ainda a reserva 111 para outra eventual variedade de laranja.

Quanto maior o risco de uma futura diferenciação, maior a demanda por reserva.

Contadores numéricos

Na sintaxe "$prefixo$contador", o contador pode ser representado como número. Computacionalmente o ID é um código, seu prefixo um código (fixo ou condicional), e por fim o contador, depois de isolado (ainda como código) pode sofrer cast para um número inteiro positivo.

Sendo um número, podemos calcular o sucessor succ($contador) através da aritmética usual, $contador+1.

Contadores lexicográficos

Na sintaxe "$prefixo$contador", o contador pode ser mantido como código.

Sendo um código, podemos calcular succ($contador) através da "aritmética lexicográfica"...

Taxonomias Base N

Ver fig em https://github.com/osm-codes/NaturalCodes/wiki/Illustrating-the-order-as-taxonomy-blocks

Necessário reservar 2 bits para a taxonomia. Aqui adotamos a estratégia de reserva de apenas um bit para a diferenciação das laranjas, e mais um bit para a diferenciação das maçãs.

A conversão para base4 resulta...

Identificadores sem contador

A sintaxe "$prefixo$contador" não deve ser confundida com a sintaxe interna do prefixo. Havendo necessidade de se identificar apenas os grupos taxonômicos, com sua hierarquia, podemos fazer uso do prefixo como identificador,