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基于语义的构件描述和检索方法的研究

冯艳华  
【摘要】:软件复用技术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,降低软件开发和维护的成本。大规模的软件复用要求有足够数量的构件支持,对这些构件的管理涉及到的构件描述和检索方法是实现软件复用的一项关键技术。而有效的软件复用依赖于对构件的静态特性和动态行为做出准确、全面的描述,并提供良好的检索方法支持。 在分析了当前的构件描述和检索方法不足和问题的基础上,本文对特定领域的基于语义的构件描述方法和检索策略进行了研究,此处语义是指构件提供的服务在特定领域中的含义。重点研究和讨论了使用领域本体组织服务语义信息、基于服务语义的构件描述以及在领域知识辅助下进行基于语义的构件检索,设计并实现了支持该方法的原型系统,并在几个领域中验证了该方法的可行性和有效性。论文研究的主要内容包括: 1.对领域本体的组成、描述方法及如何构建进行了研究。领域本体由领域概念、概念属性和概念间的关系组成,由本体描述语言OWL描述。OWL的基础是描述逻辑,它能明确地形式化地定义概念的含义及概念间的关系,因此它可以用来在本体层次上明确地定义构件功能的语义,对构件描述、检索和构件库的组织提供语义支持。 2.研究了基于语义的构件描述方法。在描述过程中,把构件的接口作为独立的部分进行描述,有效的支持了基于构件软件开发中构件的灵活性、可扩展性、可替换性等特性,并把接口表示的服务和领域本体结合起来,解释了服务在领域中的含义。提出基于OWL的构件、接口描述语言,支持了描述的语义和扩展性。 3.研究了基于语义的领域知识制导的构件检索方法。在该方法中,使用自然语言确定查询,以提高检索的灵活性及使用的方便性,利用嵌入在领域本体中的领域知识对查询进行扩充和求精,使用户在检索过程中了解更多的相关领域知识,有效的提高检索质量(查全率和查准率)和用户的满意度,对软件复用提供了有力的支持。


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