基于本体的异构数据集成技术研究与实现

随着数据库和网络技术的发展和广泛应用,数据的存储和表示呈现出分布性、异构性的特点。许多大型企业或中央机构往往需要将这些分布、异构的数据按某种需求进行集成,实现数据共享,以供用户以统一的视图进行查询和分析。其中如何解决异构数据源之间存在的系统异构、语法异构和语义异构问题就成为一个非常重要的研究课题。传统的数据集成方法由于缺少对数据的形式化语义描述,解决语义异构比较困难。而“本体”(Ontology)是共享概念模型的明确的形式化规范说明,适合作为数据集成中的通用语义模型来描述异构数据语义。 本论文首先针对国家发改委经济运行信息网络系统中的数据集成需求,分析了其中的异构性问题。并在现有的数据集成技术的基础上,采用基于本体的异构数据集成方法实现异构数据语义层集成。其中,通过Web Service技术封装数据源,解决系统异构;利用XML技术统一数据格式,解决语法异构;引入本体来描述数据源的语义信息,并在局部本体和全局本体之间建立映射来实现语义关联,解决语义异构。 本论文对基于本体的异构数据集成中的本体构建、本体映射和查询处理技术进行了研究和总结。其中重点研究了本体映射技术,提出了一种基于相似度综合计算的本体映射方法。该方法通过语法距离相似度计算、语义词典相似度计算和结构相似度计算等方法计算本体中概念、属性之间的相似度,以发现本体映射关系,实现数据源之间的半自动化地语义匹配。 本论文结合上述技术,设计并实现了一个基于本体的异构数据集成系统(OBDIS)。进行了需求分析;描述了系统架构、功能模块;并详细说明了系统的实现情况,包括关键模块的实现、关键类和方法说明以及用户界面介绍。