異構(gòu)信息集成環(huán)境中基于語(yǔ)義的查詢(xún)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)庫(kù)的廣泛應(yīng)用，基于多種異構(gòu)數(shù)據(jù)源的互操作需求越來(lái)越多。由此上世紀(jì)90年代人們提出了多數(shù)據(jù)庫(kù)等結(jié)構(gòu)化信息集成框架，然而近十年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)中可供利用的信息總量以驚人的速率增長(zhǎng)，另一方面應(yīng)用需求的變化表現(xiàn)得更加頻繁，面對(duì)海量的信息和不斷變化的應(yīng)用需求，結(jié)構(gòu)化集成方案表現(xiàn)出一定的局限性。主要表現(xiàn)在對(duì)信息語(yǔ)義無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)器處理，集成過(guò)程復(fù)雜、自動(dòng)化程度低，無(wú)法適應(yīng)新一代應(yīng)用的需求。 傳統(tǒng)的多數(shù)據(jù)庫(kù)信息集成方案需要手工建

2、立從局部信息空間到全局信息空間各級(jí)模式間的映射，互操作的共享語(yǔ)義也沒(méi)有形式化，部分語(yǔ)義依然以代碼邏輯的形式呈現(xiàn)，從系統(tǒng)論的角度來(lái)說(shuō)集成系統(tǒng)未來(lái)可能需要集成為更大的超系統(tǒng)，這些代碼邏輯依然會(huì)成為集成的障礙。針對(duì)這些問(wèn)題提出了一種基于本體映射的語(yǔ)義異構(gòu)信息源集成框架(HISIM)，該集成方法針對(duì)動(dòng)態(tài)的應(yīng)用需求自動(dòng)合成互操作共享語(yǔ)義，實(shí)現(xiàn)集成過(guò)程的高度自動(dòng)化，更加符合當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用的需要。 本體作為一種有效的語(yǔ)義建模方法，在智能信息集成

3、領(lǐng)域得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。互操作信息源間缺失的語(yǔ)義和信息源應(yīng)用系統(tǒng)中蘊(yùn)涵的代碼邏輯語(yǔ)義都需要一種聲明式的、形式化的描述。為了在不同本體之間構(gòu)建代數(shù)系統(tǒng)來(lái)解決異構(gòu)信息集成中的語(yǔ)義沖突，提高信息集成的正確性、一致性和有效性，給出了本體的形式化定義和代數(shù)結(jié)構(gòu)描述。鑒于XML已成為互連網(wǎng)上事實(shí)上的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，給出了基于XML的本體表示和概念的檢索方法。 在給出了本體的分類(lèi)及全局本體、用戶(hù)本體、局部本體的定義后，根據(jù)一個(gè)具體的實(shí)例給出了

4、局部本體到全局本體的映射規(guī)則，該方法具有一定的普適性，轉(zhuǎn)換規(guī)則通常以一種機(jī)器可識(shí)別和處理的方式表達(dá)，可以提高集成工作的智能化、自動(dòng)化程度。通過(guò)模擬人類(lèi)記憶和聯(lián)想的生理特點(diǎn)，給出了全局本體的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)模型；基于全局本體的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)模型，利用語(yǔ)義知識(shí)單元間縱橫向語(yǔ)義關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)義知識(shí)單元的查詢(xún)，并給出了具體的算法，由此可以檢索互操作局部本體間的相關(guān)本體，依據(jù)相關(guān)本體、局部本體和全局本體給出了用戶(hù)本體的合成算法，用于用戶(hù)本體的生成。 查詢(xún)

5、處理是根據(jù)查詢(xún)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)度，并通過(guò)查詢(xún)處理操作完成中間結(jié)果組裝的過(guò)程，查詢(xún)處理操作主要由全局查詢(xún)涉及的所有場(chǎng)地間運(yùn)算來(lái)完成。通過(guò)分析本體映射語(yǔ)義給出了查詢(xún)處理的類(lèi)型和轉(zhuǎn)換規(guī)則，提出了一種連接樹(shù)結(jié)構(gòu)來(lái)表達(dá)集成系統(tǒng)的查詢(xún)處理操作，并對(duì)其進(jìn)行規(guī)范化處理。通過(guò)引入查詢(xún)圖的概念，將連接規(guī)范樹(shù)轉(zhuǎn)換為等價(jià)的查詢(xún)圖，供后查詢(xún)處理調(diào)度使用，并給出了基于查詢(xún)圖的查詢(xún)處理多級(jí)并發(fā)調(diào)度算法，以盡可能提高查詢(xún)處理執(zhí)行的并發(fā)性。 在分析了影響查詢(xún)處理優(yōu)化的