基于动态描述逻辑的异构数据库数据整合技术研究

Data integration is an important issue in distributed storage and processing of massive data. Traditional methods of data integration could not manage semantic heterogeneity of different resource databases. To resolve the above problem, we research data integration based on description logic, find a unified logical representation of heterogeneous database information, which provides enriched semantics and reasoning mechanisms on relational database, and then handle the problem of semantic integration of data.The project's research contents and novelty include: 1.Propose a dynamic description logic for relational databases,then represent the static information and dynamic behavior of relational databases into description logic, by giving a translation between relational database and description logic;2. Research on the reliability of the translation and the decidability and computational complexity of this dynamic description logic, in order to guarantee all the information of relational database could be faithfully and completely represented in description logic, and to ensure the availability of description logic on reasoning properties and constraints of relational database;3. Based on the dynamic description logic model of relational database, propose an unified representation of heterogeneous data, research on semantic disambiguation and cross-database constraints acquisition with the support of domain knowledge bases, promote the study on semantic integration of relational database.

数据整合问题是数据资源大规模分布式存储和处理的重要的前沿研究课题。传统数据整合方法往往不能有效地处理异构数据库中数据的语义信息，从而不能很好地解决语义消歧和跨数据库约束获取问题。为此，本课题基于描述逻辑对数据整合问题进行研究，在对异构数据库数据进行统一语义描述的基础上，利用描述逻辑的推理机制解决数据整合过程中的语义处理问题。研究内容和创新之处包括：1.定制一种面向关系数据模型的动态描述逻辑，并给出关系数据模型到描述逻辑的转化，从而用描述逻辑刻画关系数据库的静态信息与动态行为;2.研究转化的可靠性与动态描述逻辑的推理复杂度，从而确保描述逻辑能够正确并无遗漏地刻画关系数据库,并能够对关系数据库的性质与约束进行有效的推理;3.基于上述动态描述逻辑系统，给出异构数据的统一语义描述方法，提出领域知识库支撑下的语义消歧与跨数据库约束获取等技术，推动解决数据整合中的异构数据语义处理问题。

本课题研究基于描述逻辑的关系数据库整合技术。根据研究目标和任务的要求，本课题对关系数据库的描述逻辑表示进行了研究，并对面向关系模型的描述逻辑的推理方法进行了研究；最后对基于描述逻辑的数据整合方法进行了研究。主要研究成果包括：给出了面向关系模型的描述逻辑系统，定义了关系模型到描述逻辑的翻译，证明了翻译的正确性。给出了描述逻辑的推理规则，证明了其限定子语言的可判定性。基于描述逻辑，给出了数据整合、数据库一致性检测、跨数据库语义消歧、约束自动生成的算法。基于本项目的成果，课题组已经进一步开展社交网站和软件的信息整合等应用领域的研究。