基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的OWL本體建模技術(shù)的研究的中期報(bào)告

基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的OWL本體建模技術(shù)的研究的中期報(bào)告一、研究背景與目的隨著Web技術(shù)的迅猛發(fā)展，Web語(yǔ)義學(xué)逐漸成為Web發(fā)展的一個(gè)重要方向。Web語(yǔ)義學(xué)的核心技術(shù)是本體論，是對(duì)概念、屬性和關(guān)系的一種規(guī)約。目前，常用的本體描述語(yǔ)言包括RDF、OWL等語(yǔ)言。本體描述語(yǔ)言可以用來(lái)描述領(lǐng)域中的概念、屬性和關(guān)系，同時(shí)也可以為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供知識(shí)共享和重用的基礎(chǔ)。將本體描述語(yǔ)言應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫(kù)建模中，可以在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)和管理本體信息。然而，由于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和本體描述語(yǔ)言的差異，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)建模和本體建模存在一些困難。因此，基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的OWL本體建模技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注。本研究旨在探究基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的OWL本體建模技術(shù)，主要研究?jī)?nèi)容包括：1.基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的本體存儲(chǔ)方法和數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)；2.本體推理的實(shí)現(xiàn)方法；3.本體查詢(xún)和檢索的實(shí)現(xiàn)方法；4.本體建模工具的開(kāi)發(fā)。二、研究現(xiàn)狀目前，基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的OWL本體建模技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這一領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域做出了一系列的研究工作。國(guó)外學(xué)者Chen等提出了O-DISC（Ontology-drivenInformationSystemConstruction）開(kāi)發(fā)框架，該框架使用OWL本體描述語(yǔ)言建模，將本體映射為關(guān)系模式存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，并提供了本體推理、本體查詢(xún)等功能。國(guó)內(nèi)學(xué)者劉嘉、王東山等提出了基于Jena的本體建模方法，使用Jena將OWL本體存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，并實(shí)現(xiàn)了本體推理、本體查詢(xún)等功能。還有學(xué)者提出了基于本體映射的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)一致性維護(hù)方法，通過(guò)一致性規(guī)則來(lái)保證本體和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的一致性。三、研究?jī)?nèi)容本研究的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1.本體存儲(chǔ)方法和數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)本研究將利用OWL本體描述語(yǔ)言描述領(lǐng)域中的概念、屬性和關(guān)系，并將其映射為關(guān)系模式存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。為了方便本體推理和查詢(xún)，考慮采用面向文檔的數(shù)據(jù)庫(kù)，將本體和實(shí)例數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一數(shù)據(jù)庫(kù)中。2.本體推理的實(shí)現(xiàn)方法本研究將實(shí)現(xiàn)OWL本體的基本推理功能，包括實(shí)體層級(jí)關(guān)系、屬性域和值域約束、等價(jià)和不等價(jià)關(guān)系、Disjointness等。同時(shí)，考慮利用SPARQL進(jìn)行本體推理，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行基于SPARQL的查詢(xún)，提高本體查詢(xún)的效率。3.本體查詢(xún)和檢索的實(shí)現(xiàn)方法本研究將實(shí)現(xiàn)基于SPARQL的本體查詢(xún)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中直接進(jìn)行本體查詢(xún)，提高查詢(xún)效率。同時(shí)，考慮利用關(guān)鍵詞檢索技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)本體內(nèi)容的檢索和挖掘，提高本體的使用價(jià)值。4.本體建模工具的開(kāi)發(fā)本研究將開(kāi)發(fā)一套基于本體建模技術(shù)的本體建模工具，支持本體的創(chuàng)建、存儲(chǔ)、推理、查詢(xún)和檢索。同時(shí)，考慮與其他本體建模工具進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)本體的共享和重用。四、預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果包括以下幾個(gè)方面：1.實(shí)現(xiàn)基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的OWL本體建模技術(shù)，設(shè)計(jì)合理的本體存儲(chǔ)方法和數(shù)據(jù)模型；2.實(shí)現(xiàn)本體推理和查詢(xún)的功能，提高本體的查詢(xún)效率和應(yīng)用價(jià)值；3.開(kāi)發(fā)一套基于本體