基于本体推理的体系结构验证方法研究

摘要

体系结构是对 C4ISR系统的顶层设计，是实现系统之间互连、互通和互操作的依据。体系结构设计的质量直接影响到系统的设计和实现，结构良好的体系结构可以减少维护阶段的高昂代价。因此，体系结构验证从而成为一个重要的研究方向，通过体系结构验证可以发现并及时改进不合理甚至是矛盾的设计，提高设计质量。
　　本文研究的主要目的是以国防部体系结构框架2.0元模型 DM2（DoDAF2.0 Meta-Model）为基础，利用本体推理技术，提出一种具有较强通用性的体系结构验证方法。本文从本体推理技术出发，以体系结构验证方法为研究内容，并重点对体系结构的一致性和完备性验证进行了深入研究。本文的主要内容分为以下几个方面：
　　（1）基于本体推理的体系结构验证方法的提出
　　分析了体系结构验证、DM2和本体推理的相关定义、概念和技术，提出了基于规则的本体推理技术用于体系结构验证的理论基础和技术优势，从理论上研究了该方法的可行性
　　（2）体系结构数据的OWL（Ontology Web Language）描述方法
　　基于本体相关技术理论，分析DM2对体系结构设计的规范描述，建立使用本体描述语言OWL描述DM2的方法，并按照此方法构建本体模型，然后按照DoDAF2.0所提供的物理交换规范，将XML数据格式映射为OWL数据格式，并按此方法将体系结构设计数据描述为本体实例，为使用本体推理技术进行体系结构验证提供了技术基础。
　　（3）本体推理规则建立方法
　　针对使用的本体推理机的推理原理，提出了按照规则的表示方法和体系结构验证内容建立自定义规则的方法，分别建立体系结构一致性和完备性验证的规则集，为本体推理验证提供了可操作性基础。
　　（4）基于本体推理的体系结构验证实现
　　根据体系结构验证过程，建立一个相关案例，分析得到OWL文件和规则文件，结合Jena推理机进行程序代码的实现，对结果进行分析，得到体系结构验证结果，从实践上证明了该验证方法的可行性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作及论文结构

第二章 基于本体推理的体系结构验证方法框架

2.1 相关技术综述

2.2 基于本体推理的体系结构验证方法的基本内涵

2.3 基于本体推理的体系结构验证方法思路

第三章 体系结构数据的OW L描述方法

3.1 DM2的OWL描述方法

3.2 体系结构设计数据的OWL描述方法

第四章 推理规则的建立方法

4.1 规则的表示方法

4.2 通用规则的描述

4.3 自定义规则的建立方法

第五章 基于本体推理的体系结构验证实现

5.1 本体推理机

5.2 案例描述

5.3 体系结构验证过程

第六章 总结与展望

6.1 本文主要贡献

6.2 今后进一步的工作

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果