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基于功能语义的构件描述和检索技术研究与实现

作　者: 杨冰
导　师: 范菁；熊丽荣
学　校: 浙江工业大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 软件复用刻面本体语义检索
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

软件复用是近年来国内外软件界研究的热点之一,它能大幅度提高软件质量和生产率,降低软件丌发和维护的成本。基于构件的软件开发(CBSD)是软件复用的一种有效形式。而有效的构件描述和检索方法是实现软件复用的一项关键技术。现有的构件描述和检索技术大多没考虑语义描述能力,其查全率和查准率往往无法令人满意,不能很好地实现软件复用的目的。针对上述问题,通过引入本体来弥补现有构件描述和检索技术中的语义缺失的方法已成为新的研究热点。本文分析了基于刻面的构件描述和检索方法,将其与本体技术相结合,提出以功能刻面为基础建立构件本体的方法,并在此基础上研究了本体对构件检索的语义支持,提出了相应的检索改进方案。本文的工作主要有以下几个方面:1、研究现有构件的刻面分类,分析不同刻面特征以及它们在描述和检索中的贡献,重点研究了功能刻面下的术语特征和它们之间语义依赖关系,将其归纳为功能依赖、数据依赖、控制依赖和通讯依赖关系,作为通用的功能语义关系;同时研究了构件间的非功能关系将其归纳为相似关系和层次关系,作为通用的构件语义关系;将上述关系间的关联提炼成规则,作为构件语义推理的基础。2、研究本体建立方法,提出利用构件的功能刻面来建立构件本体模型的方法,将刻面术语映射成本体中的概念,利用功能依赖、数据依赖、控制依赖和通讯依赖关系等功能语义关系来描述概念间的关系,给出基于功能语义的构件本体的形式化描述,并以信用构件库系统中的功能刻面为例,给出一个本体建立的实例。3、在构件本体描述基础上,本文给出综合概念距离、重合度和层次差的概念语义相似度计算方法,并结合构件属性相似度给出构件语义相似度计算方法。在概念间和构件间的语义关系基础上,给出概念的语义相关度计算方法和构件的语义相关度计算方法。4、最后用上述技术对基于刻面描述和检索的信用构件库进行改造,通过整合语义相似度和相关度实现语义查询扩展、语义推理和语义推荐,为构件检索提供语义支持。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第1章绪论  11-17
  1.1 研究背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
  1.3 论文主要研究内容  14-15
  1.4 论文的组织结构  15-17
第2章本体及基于本体的构件描述与检索  17-29
  2.1 本体概述  17-26
    2.1.1 本体概念及分类  17-18
    2.1.2 本体的功能及应用  18-20
    2.1.3 本体的建立方法  20-21
    2.1.4 描述逻辑  21-24
    2.1.5 本体描述语言的发展  24-25
    2.1.6 OWL语言  25-26
  2.2 基于本体的构件描述和检索  26-29
    2.2.1 构件的本体描述模型  26
    2.2.2 本体对构件检索的语义支持  26-29
第3章基于功能语义的构件本体  29-43
  3.1 刻面中的功能语义  29-30
  3.2 基于功能语义的构件本体的建立  30-40
    3.2.1 概念类及其关系的建立  30-35
    3.2.2 公理和实例的建立  35-37
    3.2.3 规则的建立  37-39
    3.2.4 本体构建实例  39-40
  3.3 构件本体的形式化描述  40-43
第4章基于构件本体的语义检索  43-56
  4.1 构件入库推理  43-46
    4.1.1 构件入库流程  43-44
    4.1.2 构件关系推理  44-46
  4.2 刻面语义查询扩展  46-52
    4.2.1 语义查询扩展算法  46-48
    4.2.2 概念语义相似相关度计算  48-52
  4.3 构件语义推荐  52-56
    4.3.1 推荐机制  52-53
    4.3.2 构件语义相似相关度计算  53-56
第5章基于构件本体的构件检索系统实现  56-70
  5.1 系统框架  56-58
  5.2 开发工具  58-60
    5.2.1 Jena  58-59
    5.2.2 KAON2  59-60
  5.3 构件本体管理模块  60-65
    5.3.1 建立OWL本体  61
    5.3.2 创建自定义概念关系  61-64
    5.3.3 自定义概念关系管理  64-65
  5.4 构件入库推理模块  65-67
  5.5 刻面语义查询扩展模块  67-68
  5.6 构件推荐模块  68-70
第6章总结与展望  70-72
  6.1 本文总结  70
  6.2 进一步工作的展望  70-72
参考文献  72-77
致谢  77-78
攻读学位期间参加的科研项目和成果  78

基于功能语义的构件描述和检索技术研究与实现

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