一种基于本体的数据集成用户接口方法研究

摘要

无论在Web环境下还是组织内部，信息环境越来越复杂，信息表示的方式越来越多样化。在这一背景下，如何利用分布异构的数据资源构建数据集成系统，为用户提供透明、一致的信息服务，探索能为管理决策提供更有效信息支持的方法，已成为信息技术发展的新课题。 本文在研究传统数据集成用户接口实现方法的基础上，结合项目组正在研发的“基于数据服务匹配的数据集成系统”课题需求，提出用户接口是人机界面、统一数据视图和用户查询处理三方面相结合的思想，设计了一种比较自然、有别于传统交互式用户界面的、且具有一定智能特点的数据集成系统用户接口处理方案。本文工作的重点是改善集成系统用户接口处理的智能性，并通过融入一些人工智能的方法和技术，实现了一个友好的、具有一定智能特点的用户查询接口模块，具体工作如下： 1.提出一种基于本体的数据集成用户接口方法，采用本体作为用户接口的统一数据视图。通过网络本体语言(OntologyWebLanguage，OWL)表达本体并描述底层数据源，对领域知识建模，提供与领域知识关联的语义框架。然后，利用本体的形式语义框架来解决用户接口查询处理的语义匮乏问题。 2.设计并实现了一种智能用户查询接口。该接口能充分结合本体管理、描述逻辑推理、中文分词、语义Web服务(OWL-S)技术对用户查询进行处理，能利用本体的语义框架和描述逻辑推理扩展用户查询的语义，将单一依靠关键词的用户查询扩充为本体概念及其关联术语的语义组合，输出一种具有语义的基于OWL-S的标准查询请求单元。目前，该接口模块已能提供界面用于查询处理，并能支持中文分词、本体语义处理和生成标准的查询单元。 3.参与了课题组领域本体编辑工具开发，完善了该工具的功能和实用性，并很好地将该工具以及描述逻辑概念分类算法实现，融合应用到数据集成系统用户查询接口处理模块中。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2数据集成用户接口的研究现状

1.2.1用户接口的定义和说明

1.2.2现有系统的用户接口方法研究

1.2.3问题和解决方案

1.3论文的主要工作

1.4论文结构安排

第二章相关技术研究

2.1本体与数据集成

2.1.1本体与领域本体

2.1.2本体在用户接口中的作用

2.1.3本体的应用方法

2.1.4本体构建

2.2语义Web技术

2.2.1网络本体语言OWL

2.2.2描述逻辑(DL)简介

2.3中文分词技术

2.3.1中文分词研究的基本问题

2.3.2常用的中文分词方法研究

2.3.3中文分词系统ICTCLAS

2.4本章小结

第三章面向服务的数据集成系统基本框架

3.1数据服务与数据集成

3.1.1数据服务的基本思想

3.1.2数据服务的实现技术

3.2系统的基本架构

3.2.1系统结构设计概要

3.2.2智能用户查询接口

3.2.3数据服务管理和执行

3.2.4服务匹配简介

3.3本章小结

第四章智能用户查询接口的设计与实现

4.1软件概述

4.1.1软件功能概述

4.1.2软件设计目标

4.1.3开发工具和支持环境

4.2需求分析

4.2.1软件与外部环境

4.2.2限制与约束

4.2.3详细需求分析

4.2.4数据流图

4.3系统总体设计

4.3.1用例视图

4.3.1系统层次结构

4.3.2系统静态模型

4.3.3系统动态模型

4.4子系统设计与实现

4.4.1数据存储层设计

4.4.2模型层设计和实现

4.4.3控制层设计和实现

4.4.4界面设计和实现

4.5实验

4.5.1实验设计

4.5.2结果与分析

4.6本章小结

第五章本体编辑工具和描述逻辑概念分类算法

5.1本体编辑工具

5.1.1现有编辑工具

5.1.2本体编辑工具实现

5.2描述逻辑概念分类

5.2.1描述逻辑推理算法

5.2.2概念分类

5.3本章小结

第六章总结与展望

6.1本文工作总结

6.2下一步工作展望

参考文献

附录

致谢

在读期间发表的学术论文和与取得的研究成果