異構信息集成環(huán)境中基于語義的查詢研究.pdf

1、隨著計算機技術的發(fā)展和數(shù)據(jù)庫的廣泛應用，基于多種異構數(shù)據(jù)源的互操作需求越來越多。由此上世紀90年代人們提出了多數(shù)據(jù)庫等結構化信息集成框架，然而近十年來，網(wǎng)絡中可供利用的信息總量以驚人的速率增長，另一方面應用需求的變化表現(xiàn)得更加頻繁，面對海量的信息和不斷變化的應用需求，結構化集成方案表現(xiàn)出一定的局限性。主要表現(xiàn)在對信息語義無法實現(xiàn)機器處理，集成過程復雜、自動化程度低，無法適應新一代應用的需求。 傳統(tǒng)的多數(shù)據(jù)庫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成為集成的障礙。針對這些問題提出了一種基于本體映射的語義異構信息源集成框架(HISIM)，該集成方法針對動態(tài)的應用需求自動合成互操作共享語義，實現(xiàn)集成過程的高度自動化，更加符合當前實際應用的需要。 本體作為一種有效的語義建模方法，在智能信息集成

3、領域得到廣泛的關注和應用?；ゲ僮餍畔⒃撮g缺失的語義和信息源應用系統(tǒng)中蘊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建代數(shù)系統(tǒng)來解決異構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)結構描述。鑒于XML已成為互連網(wǎng)上事實上的數(shù)據(jù)交換標準，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)一個具體的實例給出了

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，轉換規(guī)則通常以一種機器可識別和處理的方式表達，可以提高集成工作的智能化、自動化程度。通過模擬人類記憶和聯(lián)想的生理特點，給出了全局本體的語義關聯(lián)模型；基于全局本體的語義關聯(lián)模型，利用語義知識單元間縱橫向語義關聯(lián)實現(xiàn)了語義知識單元的查詢，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本體，依據(jù)相關本體、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)查詢計劃進行調度，并通過查詢處理操作完成中間結果組裝的過程，查詢處理操作主要由全局查詢涉及的所有場地間運算來完成。通過分析本體映射語義給出了查詢處理的類型和轉換規(guī)則，提出了一種連接樹結構來表達集成系統(tǒng)的查詢處理操作，并對其進行規(guī)范化處理。通過引入查詢圖的概念，將連接規(guī)范樹轉換為等價的查詢圖，供后查詢處理調度使用，并給出了基于查詢圖的查詢處理多級并發(fā)調度算法，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