基于领域本体和关系模型的XML语义集成方法研究

由于缺乏足够的语义信息,不同模式的XML数据之间很难进行互操作。针对油气井工程中的XML数据集成需求,借助领域全局本体,提出一种模式无关的XML语义集成方法。该方法首先在XML Path路径与领域本体之间进行语义映射,屏蔽其模式差异;然后,按照模型映射方法将XML存储为关系数据;最后通过查询重写将SPARQL转换为SQL语句,实现语义查询。该方法对XML模式进行语义标注,利用关系数据库存储与查询XML数据,能有效处理领域XML数据的语义集成。     

基于客户本体的客户特征提取

首先介绍了本体及客户本体的概念,然后提出了基于客户本体的客户信息集成框架,接着提出利用基于客户本体的查询扩展和查询重构进行客户特征提取的方法和步骤,最后用一个实例说明了基于客户本体的客户特征提取方法。     

Ontology evolution without tears

The evolution of ontologies is an undisputed necessity in ontology-based data integration. Yet, few research efforts have focused on addressing the need to reflect the evolution of ontologies used as global schemata onto the underlying data integration systems. In most of these approaches, when ontologies change their relations with the data sources, i.e., the mappings, are recreated manually, a process which is known to be error-prone and time-consuming. In this paper, we provide a solution that allows query answering in data integration systems under evolving ontologies without mapping redefinition. This is achieved by rewriting queries among ontology versions and then forwarding them to the underlying data integration systems to be answered. To this purpose, initially, we automatically detect and describe the changes among ontology versions using a high level language of changes. Those changes are interpreted as sound global-as-view (GAV) mappings, and they are used in order to produce equivalent rewritings among ontology versions. Whenever equivalent rewritings cannot be produced we a) guide query redefinition or b) provide the best “over-approximations”, i.e., the minimally-containing and minimally-generalized rewritings. We prove that our approach imposes only a small overhead over traditional query rewriting algorithms and it is modular and scalable. Finally, we show that it can greatly reduce human effort spent since continuous mapping redefinition is no longer necessary.     

语义集成中的不确定性本体映射模型

语义Web的高速发展使其具有动态性和异构性特征,解决语义信息的异构性问题成为实现信息集成的关键。本体作为一种语义Web的知识表示形式,增强了Web的语义信息。因此,为了解决语义异构性,实现数据间的互操作,必须建立异构本体间的映射关系。然而,为庞大的异构本体建立完全精确的本体映射是不现实的,本体映射中存在一定的不确定性。提出了一种新型的本体映射框架——语义集成中的不确定性本体映射。从不同方面研究本体特征,集合了多种映射策略,并引入了各映射策略中不确定性匹配的解决方案。实验证明,该方法具有可靠的实验性能,并且具有很好的通用性和可扩展性。     

基于视图的正则路径查询重写

正则路径查询的重写是实现XML查询重写优化的基础。通过比较正则路径视图和正则路径查询的结构信息,分析了两者之间进行映射应满足的条件,描述了正则路径视图到正则路径查询的映射和基于有穷自动机的映射过滤算法,并从理论上阐明了两个算法的重写等价性。借助于此两个算法,能够极大地减少需要求解的映射数目和提高正则路径查询处理的效率。     

基于XML的异构数据库集成技术的研究

为实现异构数据库间信息的共享和集成,对数据集成的原理以及主要技术进行了研究。重点分析了XML与关系数据库之间的映射,提出了一种以XML作为中间件的异构数据库集成方案,并对其中的主要环节给出了具体实现。该方案实现了异构数据库的透明访问和联合查询,为企业信息系统集成提供了一种技术方法。     

基于本体的XML语义集成和查询的研究

XML因其结构上的灵活性和易扩展性已经成为Web上异构数据转换和传输的标准,但是含有不同模式的XML数据源之间却很难进行相互操作,这给XML数据检索带来了更大的不便.先提出一种从XML模式到OWL本体的映射算法,然后借助共享全局本体和同义词典实现多个映射后的本体在语义上的集成从而解决XML结构异构的问题,最后提出一种利用语义集成进行XML语义查询的框架并初步实现.     

一种改进的基于约束关系的XML查询重写算法研究

查询重写是解决数据集成、查询优化和物理层数据独立性等问题的关键技术.以往工作主要集中在关系数据模型方面.最近Michigan大学Timber研究小组提出一种全新的基于约束的XML查询重写算法.然而,该算法未考虑存在内定谓词情况下的重写问题,应用范围受到一定限制.在原算法的重写思想基础上,提出了一种基于约束的XML查询重写的改进算法.通过引入映射规则中的约束条件,消除阻碍重写的Skolem函数,从而解决内定谓词问题,增大原算法的应用范围.证明了改进算法的正确性.性能分析和测试结果表明,改进算法并不增加实质性的性能代价.     

一种基于映射规则的冲突消解方法

针对目前基于本体的XML数据集成系统中,仅仅通过映射到全局模式来进行冲突消解的不足,该文提出了一种可扩展的映射规则模型。基于该模型,给出了一个冲突消解算法,可以较好地解决由于局部数据源间的冲突引起的局部数据源查询结果整合不正确和数据源间的连接操作失败等局部数据源互操作中出现的问题。     

基于XML数据的通用路径表达式的查询

查询重写是数据库研究的一个基本问题,它和查询优化、数据仓库、数据集成、语义缓存等数据库问题密切相关。同时,查询重写也是在关系数据库中存储和查询XML数据的关键问题。由于XML数据是元素嵌套和元素引用的,嵌套层数可以任意,并且模式和数据混合,因此XML的查询会涉及到广义路径表达式(GPE)。文中着重研究了如何解决XML数据的查询重写的方案,把含有广义路径表达式的XML查询语句重写为含有简单路径表达式(SPE)的XML查询语句,再转化为基于关系数据库的SQL语句。     

基于本体的多数据链集成技术研究

鉴于多种数据链并存的现状,需要解决多种数据链的集成问题,以充分发挥各数据链的作用。本文主要研究了多数据链消息的集成技术,提出了一种基于本体的消息集成方法,先采用XML对消息进行描述,然后将该XML文档转换成OWL文档,通过本体映射可以实现消息集成。     

Reusing ontology mappings for query routing in semantic peer-to-peer environment

To efficiently support automated interoperability between ontology-based information systems in distributed environments, the semantic heterogeneity problem has to be dealt with. To do so, traditional approaches have acquired and employed explicit mappings between the corresponding ontologies. Usually these mappings can be only obtained from human domain experts. However, it is too expensive and time-consuming to collect all possible mapping results on distributed information systems. More seriously, as the number of systems in a large-scale peer-to-peer (P2P) network increases, the efficiency of the ontology mapping is exponentially decreased. Thereby, in this paper, we propose a novel semantic P2P system, which is capable of (i) sharing and exchanging existing mappings among peers, and (ii) composing shared mappings to build a certain path between two systems. Given two arbitrary peers (i.e., source and destination), the proposed system can provide indirect ontology mappings to make them interoperable. In particular, we have focused on query-based communication for evaluating the proposed ontology mapping composition system. Once direct ontology mappings are collected from candidate peers, a given query can be (i) segmented into a set of sub-queries, and (ii) transformed to another query. With respect to the precision performance, our experimentation has shown an improvement of about 42.5% compared to the keyword-based query searching method.     

基于XPath的XML查询重写算法

XML安全视图和查询重写是实现访问控制的关键技术。研究基于XML递归安全视图的查询重写问题,提出一种基于XPath查询语言、能处理递归视图的查询重写算法,避免了视图的物化和保存。该算法具有较高通用性,实验结果验证了其有效性。     

Web数据集成系统基于QC模型的物化视图选择

在Web数据集成系统中,物化视图能够有效地减少网络传输代价,提高系统的查询效率．如何选择查询进行物化,使得选中的查询满足集成层的空间限制,同时获取最大物化收益,成为集成系统中一个迫切需要解决的问题．传统方法没有考虑到海量XML查询之间的包含关系,其选择的物化视图中可能包含冗余的信息．针对上述问题,提出了①Web数据集成系统中海量查询集合的QC(query containment)模型,该模型能够捕捉查询之间最常见的包含关系;②基于QC模型的物化视图选择算法,算法考虑了物化视图选择相关的主要因素,包括查询提交的频率、空间代价、查询重写能力和查询结果的完备性,提出了查询位图的物化视图组织方式,从而获取更加合理的物化视图选择方案．实验结果证明了该方法的有效性．     

基于XQuery扩展的异构语义Web服务发现

语义Web服务发现作为分布式计算的前提和关键,备受研究者关注。多种语义Web服务描述语言的存在给异构语义Web服务的发现带来了挑战。本文提出了一种支持异构语义Web服务描述语言的发现框架i XQuery。该框架从两个方面扩展XQuery,使其支持异构语义Web服务的结构化查询与逻辑推理、模糊匹配的联合查询。一方面i XQuery利用XQuery的外部函数机制,建立了多种类型的相似度比较函数;另一方面i XQuery制定了一个统一的语义Web服务抽象描述本体,并建立了语义Web服务语言SAWSDL与OWLS与该本体之间的映射,并利用XQuery的用户自定义函数机制,建立了一系列用于抽取异构语义Web服务中信息的抽象描述操作子。最后,介绍了基于i XQuery框架的异构语义Web服务匹配器H-i Matcher。     

知识管理中基于本体的扩展检索方法

在知识管理系统中,为有效地解决用户查询与文档之间相同概念的不同表达形式造成的失配问题,提出一种基于本体、以面向任务情景的结构化描述作为信息体内容的语义索引的双向扩展检索方法,通过相容匹配和知识联网2种机制实现了扩展检索,分别对应于自上而下的和自下而上的2种途径;并采用查询重写模板（QRT）来搜索与当前任务相关的知识．基于原始查询和本体,QRT生成大量的子查询,同时将与原始查询相关度的权重传递给子查询式．自上而下方法或知识联网机制通过组织、任务本体检索到相关知识项．自下而上方法在任务情景中搜索相似任务,并获取包含该任务描述的知识项．2种方法都应用QRT实现基于本体的知识检索．实验结果表明：文中方法提高了知识管理系统的检索效率和准确率．     

基于本体的关系数据库访问研究进展

基于本体的关系数据库访问在语义Web和数据库领域都引起了广泛关注,其基本思想是将本体作为一个统一的概念视图,使用户能够对已有的关系数据源进行透明访问.从本体的选择、本体和关系数据库之间语义映射的生成与维护、查询的重写与应答等几个方面入手,介绍了基于本体的关系数据库访问当前的研究进展,讨论了该技术当前面临的问题和今后的发展方向.     

Efficient evaluation of query rewriting plan over materialized XML view

The query rewriting plan generation over XML views has received wide attention recently. However, little work has been done on efficient evaluation of the query rewriting plans, which is not trivial since the plan may contain an exponential size of sub-plans. This paper investigates the reason for the potentially exponential number of sub-plans, and then proposes a new space-efficient form called ABCPlan (Plan with Automata Based Combinations) to equivalently represent the original query rewriting plan. ABCPlan contains a set of buckets containing suffix paths in the query tree and an automata to indicate the combination of the suffix paths from different buckets as valid query rewriting sub-plans. We also design an evaluation method called ABCScan, which constructs a unified evaluation tree for the ABCPlan and handles the evaluation tree in one scan of the XML view. In the evaluation, we introduce node existence automata to encode the structure of the sub-tree and convert the satisfaction of the ABCPlan into the intersection problem of deterministic finite automata. The experiments show that ABCPlan based method outperforms existing methods significantly in terms of scalability and efficiency.     

基于本体的XML数据集成的查询处理

数据集成在很长一段时间一直为人们所关注．随着XML逐渐成为Web上发布和交换数据的标准,研究人员提出了基于本体的XML数据的语义集成方案．此文对于这样的方案进行了形式化,提出的算法NaiveMaxQEP解决了最大查询计划的生成问题;并基于非完整性角色个数有限的假设,对于查询执行计划生成算法进行了优化,提出了0ptMaxQEP算法;为支持高效的分布式资源整合,文章还给出了网络代价优化算法NetoptQEP,基于网络代价对输出的执行计划进行了优化．     

基于XML的产品信息集成关键技术研究

XML灵活的数据模式和开放的数据访问可为产品信息集成提供强大支持，文中在提出基于XML进行产品信息集成的系统结构的基础上，针对其中的关键技术-XML的数据模式与数据库的数据模式的映射，结合轿车产品对象建立了结构映射和完整性约束映射。