面向科学试验的工程数据仓库系统互操作框架研究

论文摘要

在面向科学试验的工程领域,异构分布环境中的工程信息的集成、共享和交换,以及领域内应用系统的互操作一直都是研究的一个热点。试验信息分布式存储、描述模型不同、存储管理各异,不能有效实现信息共享、交换和集成,形成“试验信息孤岛”,系统之间集成、互操作困难,维护代价十分昂贵。本文采用语义 Web 技术和 Web 服务技术,以导弹隐身测试的工程领域和数据仓库技术为背景,对工程数据仓库系统互操作框架进行了研究。 首先,本文分析了科学试验工程领域的应用需求,总结了工程试验数据管理的现状,提出了一个工程数据仓库系统互操作的框架,详细阐述了该框架的功能和特点,并且采用 ODP 标准技术规范对该框架五个视点进行了描述。其次,针对复杂多变的工程试验数据,本文采用语义 Web 技术,设计了一个面向科学试验的工程信息模型,奠定了信息集成、共享、交换的基础,并且给出了领域内的部分语义本体,以一个实例详细介绍了语义信息集成服务工作过程;然后针对系统之间互操作和集成困难,原有系统功能扩展困难,构建新的应用所需的周期长等问题设计了领域内的工程数据仓库服务集成体系和服务互操作体系,用以解决系统之间的互操作,并且详细阐述了面向服务的访问模型,服务的分类,部分的服务原语。最后给出了一个互操作实验平台,以及该框架在领域内的一个具体应用 MSTDWs。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 图表目录
• 注释表
• 第一章 绪论
• 1.1 应用需求
• 1.1.1 动机
• 1.1.2 问题的定义
• 1.1.3 国内外研究现状
• 1.2 基本的概念
• 1.2.1 科学试验工程领域
• 1.2.2 工程数据仓库
• 1.2.3 应用集成
• 1.2.4 互操作
• 1.2.5 语义 Web 语言
• 1.3 研究的内容
• 1.3.1 研究的主要目标
• 1.3.2 主要的研究和工作
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 系统互操作框架的构建
• 2.1 互操作框架的设计目标
• 2.2 框架的设计原则
• 2.2.1 开放性
• 2.2.2 领域性
• 2.2.3 动态性
• 2.2.4 简单性
• 2.2.5 灵活性
• 2.2.6 一致性
• 2.3 互操作框架
• 2.3.1 框架的概念模型
• 2.3.2 系统内部互操作框架
• 2.3.3 互操作框架
• 2.3.4 框架内的基本活动
• 2.3.5 框架解决的问题
• 2.4 信息与服务
• 2.5 互操作框架技术规范
• 2.5.1 体系结构及形式化描述方法
• 2.5.2 开放分布式处理参考模型
• 2.5.3 互操作框架的五个视点
• 2.6 本章小结
• 第三章 面向科学试验的语义信息集成
• 3.1 计算机中的知识表示
• 3.1.1 传统的知识表示方法
• 3.1.2 完备工程信息表示特点
• 3.2 工程语义本体
• 3.2.1 本体的概念
• 3.2.2 元数据与 RDF
• 3.2.3 科学工程试验领域本体
• 3.3 工程数据及其表示
• 3.3.1 工程数据格式
• 3.3.2 工程数据的语法转化
• 3.3.3 RDF 格式数据表达
• 3.4 工程信息模型
• 3.5 语义信息集成
• 3.5.1 集成问题的出现
• 3.5.2 信息集成模型
• 3.5.3 语义集成
• 3.5.4 语义集成的实现
• 3.6 本章小结
• 第四章 服务集成与互操作体系
• 4.1 分布式对象技术与 Web 服务
• 4.2 语义 Web 服务
• 4.2.1 服务元数据
• 4.2.2 语义 Web 服务
• 4.2.3 Web 服务体系结构
• 4.3 服务集成与互操作体系
• 4.3.1 服务集成
• 4.3.2 面向服务的工程数据仓库体系结构
• 4.3.3 互操作体系结构
• 4.4 Web 应用的访问模型
• 4.4.1 传统 Web 访问模型
• 4.4.2 基于服务的 Web 访问模型
• 4.5 服务
• 4.5.1 服务的层次
• 4.5.2 服务的分类
• 4.5.3 服务原语
• 4.6 本章小结
• 第五章 应用系统互操作实验平台
• 5.1 实验平台的定义和目标
• 5.2 互操作平台提供的功能
• 5.3 互操作实验平台
• 5.3.1 应用服务器
• 5.3.2 平台的协议
• 5.3.3 SOAP 协议
• 5.3.4 UDDI
• 5.3.5 开发工具
• 5.4 框架及实验平台的应用
• 5.4.1 MSTDWs 系统体系结构
• 5.4.2 本体操作服务构建实例
• 5.5 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 Jena 操作部分代码
• 附录4 语义信息集成服务实现的 WSDL 文件
• 附录5 UDDI 信息结构