基于混合本体和Mediator／Wrapper的语义数据集成模型.pdfVIP

大 庆 石 油 学 院 学 报 第 34卷 第 1期 2010年 2月 JOURNA1OFDAQINGPEI、RO1EUM INSTITUTE VoI_ 34 No．1 Feb． 2010 基于混合本体和 Mediator／Wrapper的 语义数据集成模型 袁 满 ，武峰林 ，于春生 (1．大庆石油学院 汁算机与信息技术学院，黑龙江 大庆 163318； 2．大庆油 田有限责任公司 第八采油厂，黑龙江 大 庆 163514) 摘 要 ：分析数捶：集成 中的语 义异佝问题和 已有数据集成方法，提 出…种基于混合本体 和Mediator~Wrapper的语义 数据集成模型 ，将数据元素作为领域数据概念标准引入到全局本体的构建中，并给 出全局本体 自动构建算法．设计并实 现模 型原型系统 ．系统运行结果证明，该模 型能够有效地解决数据集成 的语义异构 问题 ，并可为各个领域的语 义数据集 成提供参考． 关 键 词 ：数据集成 ；语义；混合本体 ；中间件 ；包装器 ；数据元素 。 中图分类号 ：TP31l 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—189l(2010)0l一0084—05 0 引言 数据集成技术的研究始于 2O世纪 70年代 中期 ，数据集成的应用范围和作用不断扩大．随着计算机 网络和 www 的发展及现代信息处理的发展，人们对数据集成的要求越来越高．数据集成内容从本地数 据源发展到分布式异构网络数据源 。从现有数据源发展到可扩展 的未来数据源．数据集成方式也从支持 结构的集成发展到支持语义的集成．传统的数据集成方法主要分为虚拟视图方法和物化视图方法L1．虚 拟视图方法不需要重复存储大量信息，更适应于处理信息源数 目多、各局部信息源 自治性高、异构性强且 数据经常动态变化的网络信息空间，如联邦数据库和 Mediator／Wrapper[2；物化视图方法存储的是历史 和汇总数据 ，用于决策支持 。主要供分析或执行等人员使用 ，能够保证快速 、高效的查询，但查询的数据缺 乏时效性，而且为避免数据出现不一致 ，通常不允许用户对数据进行更新 ，如多数据库系统 ]．信息源集 成过程中的语义异构问题引起越来越人的关注，其解决方式多为运用知识领域的有关技术 J，如本体 (包 括单本体 、多本体和混合本体集成模式)．传统的信息集成技术仅考虑从结构和层次上实现数据的集成． 笔者采用混合本体集成模式 ，将数据元素引入到全局本体 的构建 中，并结合 Mediator／Wrapper集成方 法 ，在实现语义集成的同时保证数据的时效性和数据访 问的透明性． 1 全局本体构建 全局本体是对概念和炎l系的抽象描述 ，其功用与关系模式类似 ，是相关信息资源的组织框架．全局本 体通常是描述特定领域的概念模型，并要求模 型中的概念至少在某个特定的领域或范围内是公认 的．因 此，全局本体的建立[u有助于需要交换信息、共享信息 的人或异构系统 ，消除概念和术语上的分歧． 1．1 数据元素定义 数据元素 (DataElement)是通过定义、标识 、表示及允许值等属性进行描述 的数据单元，在特定的语 义环境中，被认为是不可再分的最小的数据单元 ]．数据元素主要由对象类 、特性和表示组成l7]． 收稿 臼期 ：2009一O7一f]2；审稿人 ：张方舟；编辑 ：郑丽芹 基金项 目：黑龙江省科技攻关项 1【(2005(；3674～O0) 作者简介 ：袁 满(196一)，男．博 {：，教授 ，主要从事企业信息集成、高级数据管理、网格计算等方面的研究 · 84 · 第 1期 袁 满等 ：基于混合本体和 Mediator／Wrapper的语义数据集成模型 数据元素成分和语法规则为领域术语的描述提供了充分的依据 ，可以表达术语的丰富的语义 ，而且与 本体中相关概念和定义有着某种 内在的相似 ，因此可以通过对数据元素的分析 ，研究数据元素与本体的联 系，由已经存在的、相对完善的领域数据元素构建领域本体．数据元素的研究内容 ：从属性 出发 ，对各种对 象的相 同属性进行统一聚类分析，使不同对象的属性得到更加完整的规范化．利用数据元素