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數(shù)據(jù)查詢(xún)裝置和方法

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數(shù)據(jù)查詢(xún)裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域,更具體地涉及一種數(shù)據(jù)查詢(xún)裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在大數(shù)據(jù)時(shí)代,大部分應(yīng)用程序都會(huì)涉及多個(gè)不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。當(dāng)應(yīng)用程序底 層有多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),如果用戶(hù)想要獲得滿足某種條件的數(shù)據(jù),他/她需要根據(jù)該條件編寫(xiě) 不同的查詢(xún)語(yǔ)句在底層所有數(shù)據(jù)源中一一查詢(xún)。這種情況給用戶(hù)增加了許多麻煩。數(shù)據(jù) 整合是一種為多個(gè)數(shù)據(jù)源(通常是數(shù)據(jù)庫(kù))提供統(tǒng)一操作接口的方法。一個(gè)典型的數(shù)據(jù) 整合系統(tǒng)包含一個(gè)虛擬中間表頭和每個(gè)實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)表頭到該虛擬中間表頭的映射。表頭 (schema)指一系列屬性的集合。用戶(hù)可根據(jù)統(tǒng)一的中間表頭編寫(xiě)查詢(xún)語(yǔ)句,而不是為每一 個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表編寫(xiě)查詢(xún)語(yǔ)句。
[0003] 層次虛擬表頭技術(shù)為不同領(lǐng)域的表頭生成層次虛擬表頭,其中下層表頭所表示的 領(lǐng)域是上層表頭所表示領(lǐng)域的子領(lǐng)域,從而針對(duì)上層表頭的一個(gè)更為抽象的查詢(xún)可以替代 針對(duì)下層表頭的多個(gè)查詢(xún)。然而傳統(tǒng)的查詢(xún)轉(zhuǎn)換方法中沒(méi)有提到如何為針對(duì)層次虛擬表頭 的查詢(xún)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0004] 因此,需要一種針對(duì)層次虛擬表頭進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)的裝置和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述,以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理 解。應(yīng)當(dāng)理解,這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān) 鍵或重要部分,也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念, 以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0006] 本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于,提供一種數(shù)據(jù)查詢(xún)裝置,包括:語(yǔ)義映射表生成單 元,被配置成基于層次虛擬表頭中的屬性生成語(yǔ)義映射表;查詢(xún)語(yǔ)句擴(kuò)展單元,被配置成根 據(jù)語(yǔ)義映射表將用戶(hù)輸入的查詢(xún)語(yǔ)句擴(kuò)展為一個(gè)或多個(gè)查詢(xún)語(yǔ)句;相似度計(jì)算單元,被配 置成計(jì)算擴(kuò)展的每個(gè)查詢(xún)語(yǔ)句與用戶(hù)輸入的查詢(xún)語(yǔ)句之間的相似度;以及查詢(xún)語(yǔ)句集合構(gòu) 成單元,被配置成選擇相似度大于預(yù)定閾值的查詢(xún)語(yǔ)句構(gòu)成查詢(xún)語(yǔ)句集合進(jìn)行查詢(xún)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種數(shù)據(jù)查詢(xún)方法,包括:基于層次虛擬表頭中的 屬性生成語(yǔ)義映射表;根據(jù)語(yǔ)義映射表將用戶(hù)輸入的查詢(xún)語(yǔ)句擴(kuò)展為一個(gè)或多個(gè)查詢(xún)語(yǔ) 句;計(jì)算擴(kuò)展的每個(gè)查詢(xún)語(yǔ)句與用戶(hù)輸入的查詢(xún)語(yǔ)句之間的相似度;以及選擇相似度大于 預(yù)定閾值的查詢(xún)語(yǔ)句構(gòu)成查詢(xún)語(yǔ)句集合進(jìn)行查詢(xún)。
[0008] 另外,本發(fā)明的實(shí)施例還提供了用于實(shí)現(xiàn)上述方法的計(jì)算機(jī)程序。
[0009] 此外,本發(fā)明的實(shí)施例還提供了至少計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)形式的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,其 上記錄有用于實(shí)現(xiàn)上述方法的計(jì)算機(jī)程序代碼。
[0010] 通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明,本發(fā)明的這些以及其他優(yōu) 點(diǎn)將更加明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 參照下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明,會(huì)更加容易地理解本發(fā)明的以上和其 它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中的部件只是為了示出本發(fā)明的原理。在附圖中,相同的或類(lèi)似 的技術(shù)特征或部件將采用相同或類(lèi)似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。
[0012] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu);
[0013] 圖2 7K出了層次虛擬表頭的一個(gè)7K意圖;
[0014] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)查詢(xún)方法的流程圖;
[0015] 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)查詢(xún)裝置400的示例性配置的框圖; 以及
[0016] 圖5是示出可以用于實(shí)施本發(fā)明的數(shù)據(jù)查詢(xún)裝置和方法的計(jì)算設(shè)備的示例性結(jié) 構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描 述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng) 當(dāng)注意,為了清楚的目的,附圖和說(shuō)明中省略了與本發(fā)明無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知 的部件和處理的表示和描述。
[0018] 本發(fā)明提出一種為層次虛擬表頭進(jìn)行查詢(xún)轉(zhuǎn)換的方法。層次虛擬表頭由不同領(lǐng)域 的數(shù)據(jù)庫(kù)表頭生成。給定任意一個(gè)針對(duì)層次虛擬表頭中任一表頭的查詢(xún)語(yǔ)句,本發(fā)明中的 方法可將該查詢(xún)轉(zhuǎn)換為一個(gè)或多個(gè)針對(duì)源表頭的查詢(xún)語(yǔ)句,從而進(jìn)行結(jié)果查詢(xún)。具體地,首 先為查詢(xún)語(yǔ)句中的條件部分設(shè)計(jì)了一個(gè)屬性和操作符(謂詞)的語(yǔ)義映射表;其次定義了 一個(gè)用于描述查詢(xún)語(yǔ)句兩兩相似程度的相似度度量公式,該公式同時(shí)考慮了查詢(xún)子句之間 的相似度和表頭之間的相似度;最后設(shè)計(jì)了一個(gè)遞歸函數(shù)用于將任意一個(gè)查詢(xún)語(yǔ)句向下轉(zhuǎn) 換為針對(duì)源表頭的查詢(xún)語(yǔ)句集合。
[0019] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)查詢(xún)方法。
[0020] 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)的小規(guī)模 數(shù)據(jù)庫(kù)場(chǎng)景中,用戶(hù)只需在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表中提交查詢(xún)就可以得到所需數(shù)據(jù)。這種情形下,僅 需圖1中的步驟1、4和5。當(dāng)數(shù)據(jù)空間包含許多數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),圖1中的步驟2即可為所有數(shù)據(jù) 源提供統(tǒng)一的虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)表頭,而步驟3用于將用戶(hù)提交的查詢(xún)轉(zhuǎn)化為符合虛擬中間表頭 的查詢(xún)格式。
[0021] 本發(fā)明主要處理圖1中的步驟3。首先,會(huì)創(chuàng)建一個(gè)用于映射查詢(xún)語(yǔ)句中條件部分 的屬性和操作符的語(yǔ)義映射表;然后計(jì)算根據(jù)語(yǔ)義映射表擴(kuò)展的查詢(xún)與用戶(hù)輸入的查詢(xún)之 間的相似度;最后保留語(yǔ)義最相似的擴(kuò)展查詢(xún)。
[0022] 圖2示出了層次虛擬表頭的一個(gè)示意圖。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種為層次虛擬表頭進(jìn)行 查詢(xún)轉(zhuǎn)換的方法,此外,該方法也可以對(duì)自然形成的層次表頭進(jìn)行查詢(xún)轉(zhuǎn)換。圖2顯示了不 同數(shù)據(jù)源的表頭層級(jí)關(guān)系。
[0023] 圖2中左下角的部分表頭,即"Article"部分的表頭表示如下:
[0024] 表頭 L (Article:No.,Title, Domain, Author, Year, Publication, Volume, Pages)
[0025] 表頭 2. (Conference paper:Paper No.,Title, Key word, Author list, Conferen ce, Volume, Pages, Year)
[0026] 表頭 3. (Journal paper:No. , Title, Domain, Author 1, Author2, Journal, Year)
[0027] 表頭 4. (Patent:Application No.,Title, field, Application date, Inventor) 〇
[0028] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)查詢(xún)方法的流程圖,下面結(jié)合圖3詳 細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)查詢(xún)方法。
[0029] 首先,在步驟S302中,基于層次虛擬表頭中的屬性生成語(yǔ)義映射表。
[0030] 在一個(gè)實(shí)施例中,基于層次虛擬表頭中的屬性生成語(yǔ)義映射表包括:基于層次虛 擬表頭中不同層的具有父子關(guān)系的表頭的屬性之間的語(yǔ)義對(duì)應(yīng)關(guān)系以及具有同一父表頭 的同一層的表頭的屬性之間的語(yǔ)義對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)生成語(yǔ)義映射表。
[0031 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)查詢(xún)方法,先為具有父子關(guān)系的表頭和具有相同 父表頭的兄弟表頭生成語(yǔ)義映射關(guān)系,然后創(chuàng)建屬性和操作符的語(yǔ)義映射表。
[0032] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,上述表頭1是根據(jù)層次虛擬表頭生成方法由表頭2、3 和4生成的。在生成層次虛擬表頭的過(guò)程中,可以利用本體知識(shí)獲得父子表頭屬性之間以 及兄弟表頭屬性之間的語(yǔ)義對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0033] 本發(fā)明考慮4種類(lèi)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
[0034] isEquivalentTo (=)(等于)
[0035] isCloseTo (~)(近似)
[0036] isSubConceptOf ( c )(包含于)
[0037] isSuperConceptOf ()(包含)。
[0038] 對(duì)這四種對(duì)應(yīng)關(guān)系,本發(fā)明總結(jié)出三個(gè)特征:
[0039] 特征 1、對(duì)于 isEquivalentTo (=)和 isSubConceptOf (.、二),表頭中的一個(gè)屬性 只能語(yǔ)義相似于另一個(gè)表頭的一個(gè)屬性;
[0040] 特征2、對(duì)于isCloseTo(~)和isSuperConceptOf (.3),表頭中的一個(gè)屬性可以 語(yǔ)義相似于另一個(gè)表頭的一個(gè)或多個(gè)屬性;
[0041] 特征3、來(lái)自不同表頭的兩個(gè)屬性只能有一種語(yǔ)義相似關(guān)系。
[0042] 根據(jù)這些特征,可以設(shè)計(jì)得到本發(fā)明的針對(duì)查詢(xún)語(yǔ)句條件部分的屬性和操作符的 一個(gè)示例性語(yǔ)義映射表,如表1所示。
[0043]
[0044]
[0045] 表 1
[0046] 表1顯示的是字符串屬性的語(yǔ)義映射表的一個(gè)例子,表1的第一行列出了 6種操 作符(謂詞):等于、不等于、LIKE、N0T LIKE、IN和NOT IN。第2行和第5行由特征1和3 設(shè)計(jì)得到,而第3、4、6和7行由特征2和3設(shè)計(jì)得到。第4行和第7行中的"a"可以語(yǔ)義 相似于兩個(gè)以上的其他屬性。第一行顯示了會(huì)出現(xiàn)在查詢(xún)語(yǔ)句條件部分的操作符。"a"和 " b "表示來(lái)自不同表頭的兩個(gè)屬性。" X "表示一個(gè)常量字符串。
[0047] 表1主要顯示了字符串類(lèi)別屬性的映射,但其可被擴(kuò)展為處理數(shù)字和日期等屬性 的映射。
[0048] 下面的表2示出了數(shù)值屬性的語(yǔ)義映射表的一個(gè)例
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