基于本体的构件描述系统的设计与实现

论文摘要

计算机软件集中体现了人类对各领域知识的探索和积累,已经成为信息科学技术中相当关键的一部分。近年来,人们一直致力于探索提高软件开发效率和开发质量的有效途径和方法。软件产业要发展并形成规模经济,标准构件的生产和构件的复用是关键因素,这也是现代软件强调基于复用的软件开发方法的原因。基于构件的软件开发作为软件复用的一种有效表现形式,已经成为提高软件生产率与质量、解决软件危机的有效手段。基于复用的软件开发方法通过重复使用有效的、被验证过的软件资源来提高软件质量和效率,而构件是复用的基本单位。然而,软件构件中蕴涵了大量的信息,为形成系统化的软件复用,必须对其进行统一的描述、包装和集中管理。为进一步提高软件构件的复用率,推进软件企业的构件化进程,产生了构件库管理系统的实际需求。通过对可复用构件的分类、管理、存储和检索,为面向复用和基于复用的软件开发过程提供全面的支持。本文以上述任务为工程背景,设计和开发了一个构件描述信息组织和管理系统——基于本体的构件描述管理工具。首先对本文研究的背景知识及相关技术进行了介绍。然后,对基于本体的构件库系统中常见功能如构件信息描述与组织、本体库构建、本体入库与推理、构件检索问题进行了详细的讨论和阐述。在构件描述信息的展现、本体知识的组织、构件检索及构件推荐上进行了功能点的改进和扩展。在构件刻面分类方法基础之上,引入本体信息,对叶子刻面下的术语类和术语信息进行扩展,用于实现对构件信息的描述和分类。在构件检索时,根据本体库内的既有本体知识对用户的检索条件进行预处理和扩展,获取拓展后的查询本体集,进而再相应地得到最终的检索构件集合,能促使构件检索的查全率有一定程度的提高。此外,在构件的基本描述信息中,对描述文本内容中的本体信息进行处理,便于了解与描述内容中的本体信息相关的构件信息。根据用户在系统中的浏览、收藏、评价及用户关注配置等信息结合系统日志进行用户偏好信息的分析和挖掘,实现个性化地向系统用户进行构件推荐。最后,对本文的研究成果进行了总结,同时给出了对未来的展望。通过本系统的构建,能够有效地对构件信息进行组织、描述和管理,为企业的软件复用提供决策支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题依据与意义
• 1.2 国内外文献资料综述
• 1.2.1 构件描述规范与相关标准
• 1.2.2 构件描述和检索的研究现状
• 1.2.3 国内外主要可复用软件资产库介绍
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 论文的组织
• 2 相关技术综述
• 2.1 构件
• 2.1.1 构件的概念
• 2.1.2 构件库
• 2.2 本体（ONTOLOGY）
• 2.2.1 本体的概念
• 2.2.2 知识的表示和查询
• 2.2.3 语义Web
• 2.3 构件描述与检索
• 2.3.1 基于刻面的构件描述
• 2.3.2 基于本体的构件描述
• 2.3.3 本体构建与描述语言
• 2.4 相关开发技术
• 2.4.1 Asp.Net
• 2.4.2 工厂模式
• 2.5 本章小结
• 3 基于本体的构件描述系统分析与设计
• 3.1 业务流程分析
• 3.2 总体需求分析
• 3.2.1 系统的角色目标
• 3.2.2 总体需求说明
• 3.2.3 系统功能结构
• 3.3 领域建模
• 3.3.1 构件描述模型
• 3.3.2 刻面描述建模
• 3.3.3 本体构建与元模型
• 3.3.4 本体入库
• 3.3.5 构件入库
• 3.3.6 构件检索
• 3.3.7 构件语义检索匹配实例
• 3.4 构件推荐
• 3.5 系统框架设计
• 3.6 本章小结
• 4 基于本体的构件描述系统实现
• 4.1 构件描述模型的实现
• 4.1.1 刻面树表示
• 4.1.2 本体建立
• 4.1.3 本体关系表示
• 4.1.4 本体入库实现
• 4.2 业务逻辑的实现
• 4.2.1 系统结构
• 4.2.2 构件提交的实现
• 4.2.3 构件检索的实现
• 4.2.4 构件推荐的实现
• 4.3 系统实现的效果
• 4.4 本章小结
• 5 结论
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 附录
• 附录1 刻面树的XML 表示
• 附录2 构件提交的实现
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录