異構(gòu)信息集成環(huán)境中基于語義的查詢研究.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，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)信息語義無法實(shí)現(xiàn)機(jī)器處理，集成過程復(fù)雜、自動(dòng)化程度低，無法適應(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，互操作的共享語義也沒有形式化，部分語義依然以代碼邏輯的形式呈現(xiàn)，從系統(tǒng)論的角度來說集成系統(tǒng)未來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)這些問題提出了一種基于本體映射的語義異構(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)合成互操作共享語義，實(shí)現(xiàn)集成過程的高度自動(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義和信息源應(yīng)用系統(tǒng)中蘊(yùn)涵的代碼邏輯語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)來解決異構(gòu)信息集成中的語義沖突，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及全局本體、用戶本體、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。通過模擬人類記憶和聯(lián)想的生理特點(diǎn)，給出了全局本體的語義關(guān)聯(lián)模型；基于全局本體的語義關(guān)聯(lián)模型，利用語義知識(shí)單元間縱橫向語義關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)了語義知識(shí)單元的查詢，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本體的合成算法，用于用戶本體的生成。 查詢

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