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文档介绍：上海交通大学
博士学位论文
基于本体的元数据模型的建立研究
姓名:王洪伟
申请学位级别:博士
专业:管理科学与工程
指导教师:蒋馥;吴家春
20040501
上海交通大学博士学位论文
基于本体的元数据模型的建立研究
摘要

随着全球经济一体化进程的不断加快企业所面临的竞争与挑战日益激烈
在这种形势下现代企业不但要加强组织内部的管理还越来越注重组织之间的
协同管理信息与网络技术的发展尤其是动态联盟 e 化供应链协同商务的
出现使得组织内部以及组织之间的信息交换比以往更加频繁与便捷信息资源
的共享已经成为现代企业之间一种重要的协作方式在这种环境下企业信息化
建设面临着更高的挑战如何置身于开放的环境建立通畅的信息共享渠道以
更为有效地支持企业内部以及企业之间的协作
然而不同企业甚至同一企业不同部门由于采用不同的元数据模型导致了
信息系统的异构性从而给信息共享制造了极大障碍目前有关信息共享的研究
主要从元数据语法层面上展开的这无助于解决信息系统语义异构这一制约信息
共享的关键问题本体是对概念化的一个显式的规格说明将本体引入到元数据
模型的设计中来能够更加显式地描述元数据中各种术语及相互关系的确切含
义为此本文结合国家自然科学基金项目 CRM 中客户本体的建立方法研究
在全面总结相关研究的基础上对基于本体元数据模型展开全面的研究这一研
究将对企业信息系统语义异构问题的解决具有重要的理论价值同时也为企业元
数据系统的设计信息共享机制的规划与实施提供了一定的实践指导意义
在研究思路上本文借鉴系统工程中信息模型的开发流程即由模型框架的
建立与结构分析入手然后分析模型的检验机理随后对领域模型的开发过程及
表示机制展开研究最后对领域模型的应用进行探讨具体研究内容如下
一对基于本体的元数据模型的结构进行研究本文首先对元数据及本体
的相关研究进行综述分析了本体与传统建模技术的区别并对基于本体的元数
据模型的特点进行论述然后借鉴本体的基本框架采用描述逻辑建立基于本体
的元数据模型本文首先建立一个简单的元数据模型它包括术语集实例集
术语定义集实例声明集关系分配集和术语注释集本文随后又引入术语约束
集提出复杂的元数据模型复杂元数据模型具有更强的逻辑表达能力能够描
述术语之间的各种约束简单元数据模型和复杂元数据模型统称为基本元数据模
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摘要
型最后本文通过引入关系术语构造符对数值型关系取值范围进行设定以
及引入泛指实例对基本元数据模型作了扩展进一步增强元数据模型的逻辑表
达能力
二针对基于本体的元数据模型的结构特点研究了元数据模型的一致性
检验问题首先论述了元数据模型一致性验证的机理然后将检验问题抽象为术
语检验和实例检验两类问题并将术语检验细化为术语等价性检验术语非交性
检验术语包含性检验和术语可满足性检验四个子问题将实例检验细化为实例
声明蕴含性检验和实例声明一致性检验两个子问题随后对术语检验与实例检
验及其子问题之间的联系及其转换机制进行研究最后利用描述逻辑的推理机
制提出了元数据模型检验的判定方法对有关方法的合理性和完备性给以必要
的证明并给出了具体算例
三针对基于本体的元数据模型的结构特点从两种角度研究领域元数据
模型的开发过程在正向创建过程的研究中对三种本体工程方法进行比较分
析了它们在指导领域元数据模型创建过程中的不足然后以家庭元数据模型为
例提出了一种正向的创建方法其核心步骤包括领域概念化的获取术语的
指派术语约束关系的确定模型一致性检验模型可视化模型发布在元数
据模型逆向获取过程研究中本文以关系数据库为对象分析了如何从企业遗留
系统中识别关系模式的结构信息在此基础上提出 12 条转换规则并分析如何
从关系模式的结构信息中构建领域术语及相互关系最后研究如何利用扩展的关
系实体图进一步获取关系模式的语义信息并以此来精炼领域元数据模型
四针对基于本体的元数据模型的结构特点分别采用 RDF 和 UML两种
机制研究元数据模型的表示在基于 RDF 的表示研究中本文利用 RDFS 定义了
一个建模原语集在 RDF 框架下通过引用这组建模原语实现领域元数据模型中
各种元素的定义与表示在基于 UML扩展的领域元数据表示研究中本文对 UML
元模型进行了必要的扩展克服了 Baclawski扩展模型存在的不足并采用 UML
特有的构造型机制来构造扩展后建模元素最终实现基于 UML 扩展的元数据模
型可视化表示
五以客户领域为例建立基于本体的客户元数据模型并采用描述逻辑
对其进行形式化描述然后从两个层面来探讨客户信息的共享机制一是在企业
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