面向关系数据库的语义关键字查询研究

摘要

在传统的关系数据库上进行关键字查询已经成为近年来数据库领域的研究热点。面向关系数据库的关键字查询允许用户在不知道数据库模式，不使用复杂查询语句的情况下查找出相关信息。随着研究的日益成熟，语义关键字查询成为其研究的一个方向。
　　本文首先系统地介绍了在关系数据库领域关键字查询的研究内容和国内外的研究现状。简要概括了主要的研究方向，包括查询时采用的数据模型，查询方法，索引构建策略以及结果排序策略，指出其优缺点，并分析现存研究的不足之处。
　　针对已有问题，本文提出一种面向关系数据库的语义关键字查询策略。在查询过程中，加入语义的分析。在进行语义分析时，不仅仅利用数据库的模式信息，也要考虑用户给出的关键字之间的相互联系，既要支持文本属性的查询，同时也支持数据库中元数据的查询。
　　本文在数据库的模式上构建加权模式图，更好地描述各个关系之间的语义关系以及各个关系之间的关联度，可有效地提高查询语义精度;在构造的加权模式图的基础上，提出基于BFS候选网络的生成算法。为了将候选网络按照与查询的语义相关性进行排序，本文提出了候选网络的评价模型，将关键字与关系实体之间的相关性作为候选网络中节点的权重，采用Dirichlet平滑技术进行评估;各个关系之间的语义距离作为候选网络中边的权重。通过评价模型，有效地对查询结果按语义排序，支持为用户提供多种查询语义结果，改善了用户查询体验。在已有的研究中，结果生成时仅仅将关键字映射在关系层面，而本文中提出了属性选择度概念，可以将关键字映射在属性层面。
　　经过实验验证，本文提出的语义关键字查询模型在关系数据库领域有很好的查询效果，在实验中获得了很高的查准率和查全率。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 国内外研究现状

1．3 本文研究内容

1．4 本文研究思路及组织结构

第2章 相关概念与技术

2．1 数据库与信息检索

2．2 数据模型与查询分类

2．2．1 数据模型

2．2．2 基于数据图的查询方法

2．2．3 基于模式图的查询方法

2．2．4 两者的比较

2．3 索引的构建策略

2．4 查询结果排序

2．5 本章小结

第3章 语义关键字查询模型

3．1 问题描述

3．2 语义关键字查询模型提出的背景

3．2．1 现有在线查询模型简介

3．2．2 语义对关键字查询的影响

3．3 语义关键字查询模型

3．4 本章小结

第4章 索引构建及候选网络的生成

4．1 索引构建

4．2 候选网络的生成算法

4．2．1 候选网络的相关定义

4．2．2 加权模式图的构建

4．2．3 加权元组集合图

4．2．4 候选网络的生成算法

4．3 候选网络的评价模型

4．4 本章小结

第5章 查询转换与结果排序

5．1 查询结果定义

5．2 属性选择度

5．2．1 属性的查询能力

5．2．2 关键字与属性的相关性

5．2．3 属性选择度

5．3 查询转换与结果排序

5．3．1 单关键字的查询转换

5．3．2 多关键字的查询转换

5．3．3 Top-k查询结果生成

5．4 本章小节

第6章 实验与分析

6．1 实验环境

6．2 评价标准

6．3 实验结果及分析

6．3．1 候选网络的有效性

6．3．2 语义关联度对查询效果的影响

6．3．3 元数据对查询效果的影响

6．3．4 候选网络排序策略对查询效果的影响

6．3．5 几个主要参数对查询响应时间的影响

6．4 本章小结

第7章 总结与展望

7．1 本文的主要贡献与结论

7．2 未来工作

参考文献

致谢

攻硕期间参加的项目及发表的论文