基于概念圖的構(gòu)件檢索及算法研究.pdf

1、基于構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)是解決軟件危機(jī)，實(shí)現(xiàn)軟件工業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)可行的途徑，可以有效地提高軟件生產(chǎn)效率，縮短軟件開(kāi)發(fā)周期。目前，隨著軟件復(fù)用實(shí)踐的深入和推廣，構(gòu)件的需求迅速增加，數(shù)量不斷增大，構(gòu)件的形式也隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不同而不斷更新。構(gòu)件的表示變得復(fù)雜，構(gòu)件庫(kù)的規(guī)模也日益擴(kuò)大，那么如何在龐大的構(gòu)件庫(kù)中合理地組織構(gòu)件，并高效地查找到用戶所需的構(gòu)件，就成為當(dāng)前構(gòu)件庫(kù)技術(shù)的研究重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界對(duì)構(gòu)件庫(kù)系統(tǒng)做了很多相關(guān)研究，也提出了很多的構(gòu)件描述方法

2、和檢索機(jī)制，但大多數(shù)情況下得到的結(jié)果與用戶的期望有較大的差距，即目前已有的描述方法和檢索機(jī)制都存在著一定的缺陷，并不能實(shí)現(xiàn)在大規(guī)模的構(gòu)件庫(kù)中準(zhǔn)確地、高效地找到復(fù)用者尋求的構(gòu)件，這將會(huì)制約基于構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展。
　　 本文在對(duì)現(xiàn)有的構(gòu)件檢索方法進(jìn)行深入分析和討論的基礎(chǔ)上，提出了一種在領(lǐng)域本體的支持下，基于概念圖匹配的構(gòu)件檢索方法。該方法采用具有更完整的語(yǔ)義表達(dá)能力的概念圖作為用戶的查詢條件和構(gòu)件的文本描述的表示形式，以充分

3、展現(xiàn)兩者所包含的語(yǔ)義信息，解決現(xiàn)有的檢索方法中缺乏語(yǔ)義信息的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)真正意義上的語(yǔ)義匹配。領(lǐng)域本體提供該領(lǐng)域的背景知識(shí)和基于語(yǔ)義的知識(shí)表示和共享，具有規(guī)范性、共享性等特點(diǎn)?；陬I(lǐng)域本體，一方面可以為構(gòu)件的描述提供豐富的語(yǔ)義注解，另一方面可以更加準(zhǔn)確、完整地描述用戶檢索要求，從而更好地彌合用戶需求與構(gòu)件描述之間的“鴻溝”。因此，本文借助領(lǐng)域本體，構(gòu)建基于語(yǔ)義的構(gòu)件描述模型。本文從語(yǔ)義本體的角度對(duì)如何用概念圖來(lái)描述構(gòu)件庫(kù)中的構(gòu)件和構(gòu)件庫(kù)的

4、檢索方法進(jìn)行了研究，并對(duì)主體匹配算法的時(shí)間復(fù)雜度進(jìn)行評(píng)估。主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴建立一個(gè)適合于本課題研究領(lǐng)域的領(lǐng)域本體，再在該領(lǐng)域本體知識(shí)框架的支持下，結(jié)合概念圖的表示能力，提出構(gòu)件的描述模型。
　　 ⑵用戶用自然語(yǔ)言描述的查詢條件和構(gòu)件庫(kù)中對(duì)軟構(gòu)件的特征及功能等的文本描述都表示成概念圖形式。概念圖是一種具有良好表達(dá)能力的圖形化表示工具，能夠精確地描述構(gòu)件和準(zhǔn)確地表達(dá)出用戶查詢條件的語(yǔ)義信息，從而得到精確的語(yǔ)義匹配結(jié)果

5、。
　　 ⑶在構(gòu)件檢索過(guò)程中，設(shè)計(jì)一個(gè)知識(shí)增益過(guò)程對(duì)資源圖進(jìn)行擴(kuò)展，在一定程度上能夠解決查準(zhǔn)率不高的問(wèn)題。我們定義了一種可靠且完備的推理規(guī)則，在領(lǐng)域本體的知識(shí)框架內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源圖進(jìn)行語(yǔ)義信息的擴(kuò)充。并規(guī)定了知識(shí)增益過(guò)程的觸發(fā)和終止條件，以保證該過(guò)程是有效的。
　　 ⑷根據(jù)經(jīng)典概念圖的概念和關(guān)系的類型層次結(jié)構(gòu)，給出圖的語(yǔ)義相似度的定義，圖的語(yǔ)義相似度包括概念相似度、關(guān)系相似度以及圖的相似度。在計(jì)算圖匹配過(guò)程中充分考慮了概