基于相似度综合的本体自适应映射方法研究
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摘 要： 异构数据集成领域大量应用了本体研究方法 ． 该文针对混合本 体模型映射存在 的不足提 出了 自适 应
混合本体模型， 通过计算各种不 同相似度获得相似度综合 的计算 方法 ． 出了 自适应映射 的定 义和计算方法用 以 提
解决本体之间是否要进行映射的问题 ．
关键词 ： 异构数据 ； 本体 ； 相似度 ； 自适应
替换 以及相 邻字符 的互换 ．
计算方法． 设 输入两 个字 符 串 ｓｒ ｔｌ和 ｓ ２ 它们 的长度 分别 为 ， ， ｔ ， ｒ ｍ 它们 的编 辑距 离用 ｅｉ ｓ ｌｓｒ） 示 ， ｄｔ ｔ ，ｔ 表 （ｒ ２
再设 Ｓｍ （ｔｌｓ ２ 为编辑 距离计 算得 出的相 似度 ， 可定 义语法 距离相 似度 ： ｉ ｓ ，ｔ ） ｒ ｒ 则
异构 数据集成 中 ， 由于传 统 的公共数 据模型 在解决异 构数据 的语 法异构 方面存 在缺 陷 ． 因此 ， 究者 研
引入“ 本体” 来描述异构数据 ， 解决语义异构问题 ． 相对于传统的模式集成方法 ， 基于本体的异构数据集 成能 够更好地解 决语义 异构 性 ， 自动化地 实现数据 共享 和再 用 ． 体 在异 构数 据集 成 中 的作用 包括 更 本
２１ ０ ０年 １ 月 ２
广西师 范学院学报 ： 自然科学版
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＧｕ ｎ ｘ ｅ ｃ ｅ ｓＥ ｕ ａ ｉｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ： ｔｒ ｌ ｃｅ ｃ ｄ ｔ ｎ ｏ ｒ ａ ａ ｇ ｉ ａ ｈ ｒ ｄ ｃ ｔ ｉｅ ｓｔ Ｎａ ｕ ａ ｉｎ ｅ Ｅ ｉ ｏ ｏ Ｔ ｏ ｙ Ｓ ｉ
中图 分 类 号 ： ３ １ １ １ ＴＰ １ ．３ 文 献标 识 码 ： Ａ
在计 算机相 关 领 域 中 ， 体 用 于 知 识 表 达 和 共 享 ． ｒｂｒ定 义 本 体 为 概 念 化 的 明确 “ 范 说 本 Ｇ ｕｅ 规
明” 卫 ． ｕ 伴随知识工程、 多智能体系统、 语义 ｗｅ 等领域 的本体应用 ， ｂ 本体建模语言成为研究热点 ． 在
种信息都 可 以用 于映射 发现 ， 如元 素名 称 、 例 元素 描述 、 实例 、 分类 结构 以及 约束 等 ． 因此 ， 于相 似 度 综合 计 基 算实现本体 映射 的方法 就是根 据 每个 元 素 的特征 ， 计算 多个不 同方 面 的相 似度值 ， 将 多种 相似 度计 算结 果 按 再 照一定 的权 重组合 起来综 合 考虑 ， 以得到 符合 映射 关 系 的元素对 ． 用 多 种方 法 进 行计 算 可 以 提高 本 体 映 射 采 准确度 ， 免出现 因为某 种计算 方 法 出现较 大 误差 而 影 避
两方 面 ．
（）利用本 体来描 述和表 达数据 源 的内容 ． １ 因为本 体提供 了一 个丰 富 的 、 先定 义好 的词汇语 义 预 表 ， 确地描述 数据 源 的概 念及其 之 间的关 系 ． 能精 （）本体可 以作 为查询模 型 ． 户提交 一个针对 本体 的查询 ， 基于语 义定义 ， 以 自动将针对 ２ 用 系统 可 本体 的查询转化 为针对 数据 源的查询 ． 在 目前基 于本体 的数据集 成 中 ， 通常有三 种实现 方法 ： 一本体方 法 、 单 多本 体方法 和混合方 法 ． 常用 的为 混合本体 的模 型 － ， 图 １所示 ． ４如 Ｊ
据集 成的重要过 程 ．
在本 文 中 ， 出 了一种 称 为 “ 提 自适应 混 合本 体 模 型 ” 来
解决 异构 数据集成 的映射 问题 ． 该模 型 中包 括多个 局部 本
图 １ 混 合 本体模 型
体和一个 统一 的全 局本 体 ， 与混合 本体模 型有所 区别 的是 ， 模型除 在局部本 体与全 局本体 之间进行 但 该
Ｄ ｃ２ １ ｅ．００
Ｖｏ ２７ Ｎｏ． １ ４
．
第２ ７卷 第 ４ 期
文章 编号 ：０ ２ ７ ３ ２ １ ）４—０ ０ １ ０ —８ ４ （０ ０ ０ １０—０ ５
基 于 相 似 度 综 合 的本 体 自适 应 映 射 方 法 研 究
谢雄程 ， 刘之家 ， 蓝贞雄
（ 西师 范学 院 计 算机 与信息工程 学 院， 广 广西 南宁 ５０ ０ ） ３０ １
响映射结果 ． 图２ 自适应混合本体模型
２ １ 基 于语 法距 离的相似度计算 ．
基 于语 法 的相 似度计 算方 法 是针 对本 体 的概 念 、 属
性的语法特征进行相似度计算 ． 由于概念的名称 ， 属性名称等在具体实现上都是字符串， 因此引入“ 编 辑距离” 概念 ， 它是为两个字符串之间转换所需要的最小数 目的单元编辑操作 ， 包括字符的插入、 删除、
自适应映射本体模 型
在基 于本体 的异 构数 据 集 成方 法 中 ， 涉及 到 本体 的构 建、 本体 问映射 以及本 体 查询 等 关键 技 术 ． 体 构建 是 进 本
行本体映射 的基础 ， 本体映射是解决本体之间语义异构实 现数据集成 的关键 ， 体 查 询是 利 用本 体 映 射结 果实 现相似度综合的本体 自适应映射方法研究
・０ １ １・
２ 相 似度 综 合 的计 算
在本体 之间建 立语 义 关联 ， 实现 本体 映射 ， 关键在 于发现相 同或相似 的元素 间 的映 射关 系 ， 似 度计 算 是 相
本体映射 的 中发 现 映射 关 系 的重 要方 法 ． 体 中的 各 本
ｓ 胁 （ｔ ｓ ）＝ ｍａ Ｏ ｘ（ ， ） ， （） １
映射外 ， 局部本体之间采用一种 自 适应算法进行映射 ， 这就表示局部本体之间并不总是需要映射的， 如
图 ２所 示 ．
收稿 日期 ：０ ０ ９ １ ２ １ 一Ｏ —２
作者简介 ： 谢雄程（９ ２ ）男 ， １７ 一 ， 讲师 ， 研究网络与信息技术 （ｘｈｎ ＠１ ３ｃｍ） ｘ ｃｅｇ ６ ．ｏ
混合本体模型， 通过计算各种不 同相似度获得相似度综合 的计算 方法 ． 出了 自适应映射 的定 义和计算方法用 以 提
解决本体之间是否要进行映射的问题 ．
关键词 ： 异构数据 ； 本体 ； 相似度 ； 自适应
替换 以及相 邻字符 的互换 ．
计算方法． 设 输入两 个字 符 串 ｓｒ ｔｌ和 ｓ ２ 它们 的长度 分别 为 ， ， ｔ ， ｒ ｍ 它们 的编 辑距 离用 ｅｉ ｓ ｌｓｒ） 示 ， ｄｔ ｔ ，ｔ 表 （ｒ ２
再设 Ｓｍ （ｔｌｓ ２ 为编辑 距离计 算得 出的相 似度 ， 可定 义语法 距离相 似度 ： ｉ ｓ ，ｔ ） ｒ ｒ 则
异构 数据集成 中 ， 由于传 统 的公共数 据模型 在解决异 构数据 的语 法异构 方面存 在缺 陷 ． 因此 ， 究者 研
引入“ 本体” 来描述异构数据 ， 解决语义异构问题 ． 相对于传统的模式集成方法 ， 基于本体的异构数据集 成能 够更好地解 决语义 异构 性 ， 自动化地 实现数据 共享 和再 用 ． 体 在异 构数 据集 成 中 的作用 包括 更 本
２１ ０ ０年 １ 月 ２
广西师 范学院学报 ： 自然科学版
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＧｕ ｎ ｘ ｅ ｃ ｅ ｓＥ ｕ ａ ｉｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ： ｔｒ ｌ ｃｅ ｃ ｄ ｔ ｎ ｏ ｒ ａ ａ ｇ ｉ ａ ｈ ｒ ｄ ｃ ｔ ｉｅ ｓｔ Ｎａ ｕ ａ ｉｎ ｅ Ｅ ｉ ｏ ｏ Ｔ ｏ ｙ Ｓ ｉ
中图 分 类 号 ： ３ １ １ １ ＴＰ １ ．３ 文 献标 识 码 ： Ａ
在计 算机相 关 领 域 中 ， 体 用 于 知 识 表 达 和 共 享 ． ｒｂｒ定 义 本 体 为 概 念 化 的 明确 “ 范 说 本 Ｇ ｕｅ 规
明” 卫 ． ｕ 伴随知识工程、 多智能体系统、 语义 ｗｅ 等领域 的本体应用 ， ｂ 本体建模语言成为研究热点 ． 在
种信息都 可 以用 于映射 发现 ， 如元 素名 称 、 例 元素 描述 、 实例 、 分类 结构 以及 约束 等 ． 因此 ， 于相 似 度 综合 计 基 算实现本体 映射 的方法 就是根 据 每个 元 素 的特征 ， 计算 多个不 同方 面 的相 似度值 ， 将 多种 相似 度计 算结 果 按 再 照一定 的权 重组合 起来综 合 考虑 ， 以得到 符合 映射 关 系 的元素对 ． 用 多 种方 法 进 行计 算 可 以 提高 本 体 映 射 采 准确度 ， 免出现 因为某 种计算 方 法 出现较 大 误差 而 影 避
两方 面 ．
（）利用本 体来描 述和表 达数据 源 的内容 ． １ 因为本 体提供 了一 个丰 富 的 、 先定 义好 的词汇语 义 预 表 ， 确地描述 数据 源 的概 念及其 之 间的关 系 ． 能精 （）本体可 以作 为查询模 型 ． 户提交 一个针对 本体 的查询 ， 基于语 义定义 ， 以 自动将针对 ２ 用 系统 可 本体 的查询转化 为针对 数据 源的查询 ． 在 目前基 于本体 的数据集 成 中 ， 通常有三 种实现 方法 ： 一本体方 法 、 单 多本 体方法 和混合方 法 ． 常用 的为 混合本体 的模 型 － ， 图 １所示 ． ４如 Ｊ
据集 成的重要过 程 ．
在本 文 中 ， 出 了一种 称 为 “ 提 自适应 混 合本 体 模 型 ” 来
解决 异构 数据集成 的映射 问题 ． 该模 型 中包 括多个 局部 本
图 １ 混 合 本体模 型
体和一个 统一 的全 局本 体 ， 与混合 本体模 型有所 区别 的是 ， 模型除 在局部本 体与全 局本体 之间进行 但 该
Ｄ ｃ２ １ ｅ．００
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第２ ７卷 第 ４ 期
文章 编号 ：０ ２ ７ ３ ２ １ ）４—０ ０ １ ０ —８ ４ （０ ０ ０ １０—０ ５
基 于 相 似 度 综 合 的本 体 自适 应 映 射 方 法 研 究
谢雄程 ， 刘之家 ， 蓝贞雄
（ 西师 范学 院 计 算机 与信息工程 学 院， 广 广西 南宁 ５０ ０ ） ３０ １
响映射结果 ． 图２ 自适应混合本体模型
２ １ 基 于语 法距 离的相似度计算 ．
基 于语 法 的相 似度计 算方 法 是针 对本 体 的概 念 、 属
性的语法特征进行相似度计算 ． 由于概念的名称 ， 属性名称等在具体实现上都是字符串， 因此引入“ 编 辑距离” 概念 ， 它是为两个字符串之间转换所需要的最小数 目的单元编辑操作 ， 包括字符的插入、 删除、
自适应映射本体模 型
在基 于本体 的异 构数 据 集 成方 法 中 ， 涉及 到 本体 的构 建、 本体 问映射 以及本 体 查询 等 关键 技 术 ． 体 构建 是 进 本
行本体映射 的基础 ， 本体映射是解决本体之间语义异构实 现数据集成 的关键 ， 体 查 询是 利 用本 体 映 射结 果实 现相似度综合的本体 自适应映射方法研究
・０ １ １・
２ 相 似度 综 合 的计 算
在本体 之间建 立语 义 关联 ， 实现 本体 映射 ， 关键在 于发现相 同或相似 的元素 间 的映 射关 系 ， 似 度计 算 是 相
本体映射 的 中发 现 映射 关 系 的重 要方 法 ． 体 中的 各 本
ｓ 胁 （ｔ ｓ ）＝ ｍａ Ｏ ｘ（ ， ） ， （） １
映射外 ， 局部本体之间采用一种 自 适应算法进行映射 ， 这就表示局部本体之间并不总是需要映射的， 如
图 ２所 示 ．
收稿 日期 ：０ ０ ９ １ ２ １ 一Ｏ —２
作者简介 ： 谢雄程（９ ２ ）男 ， １７ 一 ， 讲师 ， 研究网络与信息技术 （ｘｈｎ ＠１ ３ｃｍ） ｘ ｃｅｇ ６ ．ｏ