面向科学试验的工程数据仓库模型研究

论文摘要

在面向科学试验的工程领域中,异构分布环境中的工程数据流动形成一个信息供应链(ISC),有效集成 ISC 上的工程数据成为数据处理领域的一个研究热点。元数据集成是确保 ISC 上工程数据有效流动的先决条件,由于工程数据具有组织分散、模式复杂多变、缺乏统一的结构描述等特点,使得 ISC 上的元数据集成呈现更为复杂的一面。本文以面向科学试验的工程领域和数据仓库技术为研究背景,对模型驱动的元数据集成进行了研究。 首先,本文分析了工程数据的基本特点,总结了工程应用的概念本体,提出了一个全面的元数据管理策略和一套完整的基于模型的元数据集成方案,定义了一个基于本体语义共识的四层元建模框架,用于工程数据仓库(EDW)的领域建模。其次,给出了基于模型驱动的元数据集成体系结构,参照 OMG 组织定义的公共仓库元模型 CWM,定义了一种共享的、与平台无关的元模型,作为描述元数据的形式化语言,使得不同问题域的模型以互操作的方式表现工程数据仓库,并针对仓库的 OLAP 问题领域,详细设计了 OLAP 元建模所涉及的领域元模型。最后,分析了工程数据仓库 OLAP 场景所独有的领域特征,从仓库终端用户的角度出发,详细探讨了使用 OLAP 元模型和映射元模型进行逻辑建模和物理部署建模的实现过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 图表目录
• 注释表
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 工程数据的集成共享需求
• 1.1.3 EDW 的元数据需求
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 EDW 的元建模框架与技术规范
• 2.1 工程数据的集成方案
• 2.1.1 ISC 组件的互操作问题
• 2.1.2 ISC 组件的集成方案
• 2.2 元数据概念
• 2.2.1 元数据定义
• 2.2.2 元数据分类
• 2.3 语义共识和本体
• 2.3.1 本体的基本概念
• 2.3.2 EDW 本体与语义共识
• 2.4 EDW 的元建模框架
• 2.4.1 元数据的层次表示
• 2.4.2 元数据的管理策略
• 2.4.3 EDW 的元建模框架
• 2.5 元建模技术规范
• 2.5.1 Unified Modeling Language（UML）
• 2.5.2 Meta Object Facility（MOF）
• 2.5.3 XML Metadata Interchange（XMI）
• 2.6 本章小结
• 第三章 面向科学试验的EDW 元模型
• 3.1 模型驱动的对象仓储体系
• 3.2 EDW 的公共语义元模型
• 3.2.1 公共元模型的设计原则
• 3.2.2 公共元模型的层次描述
• 3.3 元模型对象层的语义分析
• 3.3.1 模型中的主要类
• 3.3.2 模型中的主要关联关系
• 3.3.3 模型的扩展机制
• 3.4 面向OLAP 问题域的元建模
• 3.4.1 支持自定义类型的对象元模型
• 3.4.2 支持工程数据对象的关系型元模型
• 3.4.3 支持OLAP 的维立方体元模型
• 3.4.4 映射元模型
• 3.5 本章小结
• 第四章 EDW 的OLAP 逻辑模型
• 4.1 EDW 中OLAP 概念与特性
• 4.1.1 OLAP 的概念与操作
• 4.1.2 EDW 中OLAP 的特性
• 4.1.3 OLAP 准则
• 4.2 维度的配置管理
• 4.2.1 定义维度和属性
• 4.2.2 定义级别和属性
• 4.2.3 定义层次结构和属性
• 4.3 OLAP 的逻辑模式
• 4.3.1 定义立方体和度量指标
• 4.3.2 在模式中增加维和立方体
• 4.4 定义键
• 4.4.1 在维中增加键
• 4.4.2 在级别和层次结构中增加键
• 4.4.3 在立方体中增加键
• 4.5 本章小结
• 第五章 EDW 的OLAP 物理模型与部署
• 5.1 OLAP 的物理模型
• 5.1.1 关系型的星型模式
• 5.1.2 定义维表及其列和主键
• 5.1.3 定义事实表及其列和主外键
• 5.2 物理部署模型
• 5.3 映射模型
• 5.3.1 元模型之间的类元等价
• 5.3.2 映射逻辑模型
• 5.3.3 映射物理模型
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果
• 附录
• 附录1 导弹隐身测试数据仓库系统（MSTDWs）简介
• 附录2 MSTDWs实现的主要画面
• 附录3 利用元模型导出模型的XMI序列化文件示例
• 附录4 MSTDWs实现的主要代码示例