从关系数据库学习OWL本体的方法研究

摘要

语义Web的中心问题是如何把数据表示为机器可理解的形式，以便数据能被跨应用和跨企业地共享和复用。本体是实现语义层次上信息共享和交换的基础，被认为是语义Web的关键使能技术。于是，实现本体方便快捷的开发是语义Web技术得以广泛应用的前提。但是，用现有本体编辑器手工开发本体是一项冗长而繁琐的工作，极易导致知识获取的瓶颈，因此本体学习(ontology learning)技术应运而生。关系数据库模式中蕴涵着领域知识，是Web本体学习重要的知识源。研究从关系数据库学习OWL本体的方法对数据密集型Web站点向语义Web迁移、动态网页语义标注、语义门户网站开发具有现实意义。
　　 本文针对现有相关研究的不足，提出了一种从关系数据库半自动学习OWL本体的方法，并实现了一个相应的原型工具OntoLearner。该方法首先使用关系数据库及其实例数据作为输入，运用数据库逆向工程技术实现关系数据库模式信息的提取、裂片关系的合并、关系模式的规范化(至3NF)以及数据库模式中包含依赖关系的分析与提取；然后遵循一组通用的启发式映射规则实现从已规范化的关系数据库模式到OWL本体的自动映射以及OWL本体抽象语法到交换语法的自动转换。利用OntoLearner进行的典型案例研究验证了所提议的本体学习方法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景与选题依据

1.2 研究内容与目标

1.3 技术现状综述与本文技术路线

1.4 本文组织

第二章从关系数据库学习OWL本体的方法

2.1 概述

2.2 关系数据库模式

2.3 OWL语言及本体

2.4 本体学习的主要思想与步骤

2.5 本章小结

第三章关系数据库的逆向工程

3.1 概述

3.2 关系数据库模式信息的提取

3.3 裂片关系的合并

3.4 关系模式的规范化

3.5 关系数据库模式中包含依赖关系的提取

3.6 本章小结

第四章从关系数据库模式到OWL本体的映射

4.1 概述

4.2 映射的启发式规则

4.3 本体的语法转换

4.4 本章小结

第五章原型工具的设计和实现

5.1 概述

5.2 OntoLearner体系结构

5.3 原型工具的实现概况

5.4 关系数据库逆向工程的实现技术

5.5 本体学习的实现技术

5.6 本章小结

第六章案例研究

6.1 案例简介

6.2 关系数据库的逆向工程

6.3 OWL本体的生成

6.4 本章小结

第七章总结与展望

7.1 本文总结

7.2 工作展望

致 谢

参考文献

附录

攻读硕士期间已发表的学术论文