基于概念圖的構(gòu)件檢索及算法研究.pdf

1、基于構(gòu)件的軟件開發(fā)是解決軟件危機，實現(xiàn)軟件工業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)實可行的途徑，可以有效地提高軟件生產(chǎn)效率，縮短軟件開發(fā)周期。目前，隨著軟件復用實踐的深入和推廣，構(gòu)件的需求迅速增加，數(shù)量不斷增大，構(gòu)件的形式也隨著應用領(lǐng)域的不同而不斷更新。構(gòu)件的表示變得復雜，構(gòu)件庫的規(guī)模也日益擴大，那么如何在龐大的構(gòu)件庫中合理地組織構(gòu)件，并高效地查找到用戶所需的構(gòu)件，就成為當前構(gòu)件庫技術(shù)的研究重點。國內(nèi)外學術(shù)界對構(gòu)件庫系統(tǒng)做了很多相關(guān)研究，也提出了很多的構(gòu)件描述方法

2、和檢索機制，但大多數(shù)情況下得到的結(jié)果與用戶的期望有較大的差距，即目前已有的描述方法和檢索機制都存在著一定的缺陷，并不能實現(xiàn)在大規(guī)模的構(gòu)件庫中準確地、高效地找到復用者尋求的構(gòu)件，這將會制約基于構(gòu)件的軟件開發(fā)技術(shù)的發(fā)展。
　　 本文在對現(xiàn)有的構(gòu)件檢索方法進行深入分析和討論的基礎(chǔ)上，提出了一種在領(lǐng)域本體的支持下，基于概念圖匹配的構(gòu)件檢索方法。該方法采用具有更完整的語義表達能力的概念圖作為用戶的查詢條件和構(gòu)件的文本描述的表示形式，以充分

3、展現(xiàn)兩者所包含的語義信息，解決現(xiàn)有的檢索方法中缺乏語義信息的問題，實現(xiàn)真正意義上的語義匹配。領(lǐng)域本體提供該領(lǐng)域的背景知識和基于語義的知識表示和共享，具有規(guī)范性、共享性等特點?；陬I(lǐng)域本體，一方面可以為構(gòu)件的描述提供豐富的語義注解，另一方面可以更加準確、完整地描述用戶檢索要求，從而更好地彌合用戶需求與構(gòu)件描述之間的“鴻溝”。因此，本文借助領(lǐng)域本體，構(gòu)建基于語義的構(gòu)件描述模型。本文從語義本體的角度對如何用概念圖來描述構(gòu)件庫中的構(gòu)件和構(gòu)件庫的

4、檢索方法進行了研究，并對主體匹配算法的時間復雜度進行評估。主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴建立一個適合于本課題研究領(lǐng)域的領(lǐng)域本體，再在該領(lǐng)域本體知識框架的支持下，結(jié)合概念圖的表示能力，提出構(gòu)件的描述模型。
　　 ⑵用戶用自然語言描述的查詢條件和構(gòu)件庫中對軟構(gòu)件的特征及功能等的文本描述都表示成概念圖形式。概念圖是一種具有良好表達能力的圖形化表示工具，能夠精確地描述構(gòu)件和準確地表達出用戶查詢條件的語義信息，從而得到精確的語義匹配結(jié)果

5、。
　　 ⑶在構(gòu)件檢索過程中，設計一個知識增益過程對資源圖進行擴展，在一定程度上能夠解決查準率不高的問題。我們定義了一種可靠且完備的推理規(guī)則，在領(lǐng)域本體的知識框架內(nèi)，實現(xiàn)了對資源圖進行語義信息的擴充。并規(guī)定了知識增益過程的觸發(fā)和終止條件，以保證該過程是有效的。
　　 ⑷根據(jù)經(jīng)典概念圖的概念和關(guān)系的類型層次結(jié)構(gòu)，給出圖的語義相似度的定義，圖的語義相似度包括概念相似度、關(guān)系相似度以及圖的相似度。在計算圖匹配過程中充分考慮了概