基于语义数据库网格的设计与实现

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1、基于语义数据库网格的设计与实现      11第四章基于语义数据库网格的设计与实现4.1技术背景与相关工作4.2设计思想4.3体系架构4.3.1核心构件4.3.2工作流程4.4关键技术的设计与实现4.4.1语义浏览的设计与实现4.4.1.1语义浏览的定义在语义万维网环境下，我们为Web信息添加了语义，这些语义信息用轻量级的本体论语言（例如RDF）加以表达和组织。传统的Web浏览器只适合于浏览传统的Web页面，在新的环境下其功能已经不够；因此我们提出了一种新型的面向语义万维网的浏览器。概括起来说，语义浏览就是把明确描述的概念以及概念之间的关系用直观的概念图展示出来，并通过语义链接

2、辅助用户对进行知识浏览。在DartGrid中语义浏览起了十分重要的作用：l语义浏览提供了本体论的概念层次的图形化显示，用户通过浏览，能非常直观的了解领域相关的术语和概念以及它们之间的关系；l语义浏览还对语义查询的生成提供了支持，用户可以一边浏览，一边增加查询请求的约束条件，从而完成语义查询语句的动态构造；l语义浏览还对语义注册的过程提供支持，用户是在浏览的过程中，完成数据库表模式向本体论的映射的。从目前国内外的研究现状来看，已经有不少与语义浏览相关的研究和应用。基于语义数据库网格的设计与实现      11lIdeagraph是由DannyAyers开发的一个个人知识管理工具，

3、能够显示RDF文档的树结构和关系图。Ideagraph简单易用，方便直观，矢量图形显示效果较好。但是，Ideagraph只是支持单机本地浏览，并不支持分布式的Web应用。lIsaViz是W3C的SWAD(SemanticWebAdvancedDevelopment)项目的一个面向RDF的可视化创建工具。IsaViz可以导入和导出各种格式的RDF模型，在RDF图形显示方面也较为正规，但是利用GraphViz库显示的都是位图，图形显示缺乏合理的布局，交互性和操作性就相对较差。lOntoRama是由DSTC研究开发的一个原型本体论浏览器，以RDF/XML作为输入格式，将RDF文档显示

4、为结构化本体论图。该浏览器在图形显示方面采用了双曲线型（Hyperbolic-style）技术；在布局上采用了放射布局算法，避免了节点和边的重叠与交叉，对于显示大型的树状层次图特别有效。但是目前OntoRama的功能也仅仅局限浏览和显示，并不支持更高层次的查询等应用。上述的工作对于DartGrid来说是不足够的，它们大多只考虑了如何以图的方式显示RDF，而没有考虑其在体系架构上的需要。因此我结合DartGrid需要，独立开发了一个适合信息网格体系结构的新型浏览器，用户通过它实现在语义层和DartVO进行交互，完成语义浏览、语义查询和语义注册的功能。4.4.1.2核心模块的设计整

5、个语义浏览器主要由以下几大模块组成。l语义浏览插件：语义浏览就是将明确描述的概念及其实例以及它们之间的关系图形化地以语义关系图地形式显示出来，并辅助用户借助语义链接浏览语义信息。语义浏览插件通过调用本体论服务来实现语义浏览；l语义查询插件：语义查询就是辅助用户借助语义链接对语义信息进行动态查询。语义查询在语义浏览的基础上，允许用户借助语义关系图上的节点动态构造知识查询语言（Q3），向服务器提交，并将返回的查询结果以语义关系图形式加以显示；l语义注册插件：通过交互过程，完成数据库局部模式向本体论的映射；lSGL解析器和语义关系图工厂：对于各种格式的语义信息（RDF、XML和OWL

6、等），语义浏览器都显示为统一的语义关系图。为了在显示语义关系图时不丢失语义信息，同时使关系图布局合理呈现出较好的显示效果，我们专门开发了语义关系语言（SGL）用于描述语义关系图。从服务器获取的语义信息被语义浏览器的各种插件统一地转化为SGL。SGL解析器负责将SGL进行解析成为面向对象的数据模型，再由语义关系图工厂产生统一和标准的语义关系图，而不必关心语义信息的原始格式；l推理插件：此外，语义浏览器还可以外挂一些推理插件，如基于一些基本的规则对返回的RDF数据集进行模型检测，语义完备化等等。4.4.1.3SGL语义图描述语言Dart基于语义数据库网格的设计与实现      11

7、信息网格的信息资源是异类异构的，因此，信息的表示格式也是不唯一的，可以是XML、RDF（S）和OWL等等。对于多种不同格式的信息，作为客户端的语义浏览器应该能够在语义层将信息显示为统一的语义关系。一般的图形交换语言或者图形描述语言仅仅描述图形信息，而不会包含信息的实际语义。此外，我们在显示语义关系图的时候，除了要表示信息的语义关系外，还要充分考虑关系图的外观和布局，使关系图以用户最容易接受的方式在客户端显示。但是，一般的信息描述语言或者知识表示语言是不会包含图形的外观和布局信息的。因此，如果