一种面向构件自动化组装的构件检索方法.pdfVIP

第 25卷 第 6期 河北大学学报 (自然科学版) VO1．25NO．6 2005年 11月 JournalofHebeiUniversity(NaturalScienceEdition) NOV．2005 一 种面向构件 自动化组装的构件检索方法 边小凡 ，夏华轩2 (1．河北大学 计算 中心，河北 保定 071002；2．河北大学 数学与计算机学院，河北 保定 071002) 摘 要 ：根据构件 自动化组装系统对构件语义检索的需求，介绍 了一种面向组装的构件检索方法．该方 法将传统的刻面算法与基于领域 Ontology的检索匹配算法相结合，借 以提高算法的语义检索能力，同时把 构件功能采用结构化的描述方式，关联到各个接 口．其 中详细介绍了构件描述模型和构件检索匹配算法． 关键词：构件检索；构件匹配 ；构件描述模型；刻面；领域 Ontology； 中图分类号 ：TP391 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—1565(2005)06—0668—05 构件组装技术是基于构件的软件开发… (ComponentBasedDevelopmentCBD)的核心技术之一，构件必 须经过组装才能形成应用系统 ．在构件组装系统中，按照构件检索模板的描述从构件库中选择出适用的构件 又是组装系统实现 自动化的主要技术之一．构件的检索技术的研究经过近几年的发展 已经有 了很多成果，主 要分为 3类 ：人工智能方法、超文本方法和信息科学方法 ．信息科学方法是在实际应用中较为成功的一类，以 枚举、刻面(facet)、属性值和关键词几种方法较为常见，其中基于刻面的检索方法 由于其实现简单，能够表 达丰富的构件信息，为人关注 ．但是在基于刻面的检索方法中，在对构件功能语义特征的检索方面显示出了 很大的不足 ，因为基于刻面的描述方法无法对构件语义特征有一个很好的描述 ，而这种语义的检索正是面向 自动化组装所需要的．Ontology是一种能在语义和知识层次上描述系统的概念模型，其 目的在于以一种通用 的方式来获取领域 中的知识，提供对领域 中的概念 的共 同一致的理解_2j，从而增强了计算机对知识的处理 能力，近年来被广泛应用于检索领域，取得了很好的效果．本文将 Ontology引入到构件检索中来，结合刻面 检索的描述形式 ，利用构件的领域 Ontology的知识概念模型来描述构件 ，并且将构件的功能的描述具体到 各个接 口，使用 Ontology的检索算法和推理机制检索匹配构件 ，从而达到自动化组装的要求 ． 1 领域Ontology及构件描述 1．1 领域 Ontology概念 在人工智能领域，从 1991年 Neches给出了Ontology的定义_3j以后，经过人们对 Ontology的认识的不 断成熟，对其定义也不断在完善，虽然出现了很多不同的定义，但不同也只是细节的不同．Ontology是某领域 内概念的显式说明，即把现实世界中的某个领域信息抽象成一组概念(如实体、属性、进程等)及概念间的关 系，构造出这个领域的Ontology，使计算机能够方便处理该领域信息．本文结合 NicolaGuarino的Ontology 定义 4j，给出其形式化定义如下： Ontology是对共享的概念化信息的一种明确的形式化规范．该概念化信息 C为：C=(D，W ，R)，其 中D 是一个领域，w是该领域中的概念集合，R是领域空间(D，w)上概念关系的集合 ． 由于建立全领域的Ontology是不现实的，而且对 Ontology的研究还不是十分成熟，所以在实际应用 中， 收稿 日期 ：2000—06—02 基金项 目：河北省科技攻关计划基金资助项 目(021124059) 作者简介：边小凡 (1951一)，男，河北保定人 ，河北大学教授，主要从事软件复用，新系统集成方向研究 第 6期 边小凡等：一种面向构件 自动化组装 的构件检索方法 ·669 · 往往根据所要解决的问题建立 自己的领域 Ontology，Ontology中的关系也是根据需要而定义．本文研究的 Ontology是面向单个应用领域的领域 Ontology，由于构件可以结构化描述，所以这种领域 Ontology中的概 念间关系不必过