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基于关系数据库的遗留系统向语义Web移植的研究

陈一稀  
【摘要】:大型企业经过多年发展,其IT部门往往产生了大量体系结构相对独立、缺乏统一规划的遗留信息系统。将这些系统中的知识进行有效集成管理,可以节约企业资源,提供增值服务,对企业意义重大。由于目前大部分信息系统运行于关系数据库之上,一种新型的集成思路就是将关系数据库集成到企业语义Web数据层,将遗留信息系统迁移到新数据层之上。 通过对基于关系数据库的信息系统和语义Web现有技术进行分析后,对基于关系数据库的遗留系统向语义Web移植中的若干基础问题进行了研究。本文的主要研究工作和取得的创新成果有: (1)选取并分析了一种从关系数据库到本体的学习方法,证明了在该种本体学习方法下SPARQL查询是关系完备的。即原系统中由基本关系代数组成的SQL查询可以用SPARQL查询在新系统中替代。因此,那些历史悠久、结构稳定、仍具有实际价值的基于关系数据库的遗留系统可以通过该种方法移植为一个基于语义Web技术的系统。 (2)提出根据SQL查询自动构建SPARQL查询的方法。根据关系数据库和本体的映射函数,采用SPARQL代数表达式结构和Construct语句模拟五个基本关系代数,并且这种SPARQL代数表达式可以跟随关系代数的组合而组合成新的SPARQL表达式。因此可以自动化地将现有基本SQL查询向SPARQL查询转换。 (3)提出了一种语义感知的OWL本体概念排序方法。该算法通过对本体图中边的语义进行提取,采用一种考虑语义正确性路径的泛洪迭代算法,并在算法之中结合用户的选择,从而提高算法结果的可用性,帮助理解得到的复杂本体。 (4)分析了语义Web中注入攻击的新特性,提出一种相应的防御方法。研究了在语义Web下基于关系数据库管理系统的应用系统可能存在的注入攻击,并根据这些攻击的特点进行分类。据此,研究一种探测语义Web下注入攻击的方法来保护语义Web应用系统,保证移植后系统的安全性。 最后,根据所研究的技术,应用于一金融遗留信息系统并进行了移植实践。移植后的新系统可以完成原系统的查询功能,并为今后的功能增强作好了准备。本文的研究丰富了语义Web技术在软件移植领域的应用研究,具有较大的应用价值。


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