基于关系数据库的本体存储方法及存储系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机应用技术领域，特别涉及一种基于关系数据库的本体存储方法 及存储系统。
【背景技术】
[0002] 本体是共享概念模型的明确的、形式化的规范说明，它定义了特定知识领域内，概 念的分类和相互关系，广泛用于计算机领域中的知识表示；本体具有四大特征：概念化经 客观世界中的现象抽象成概念模型；形式化用精确的数学语言而非自然语言描述这些概 念，保证计算机能够理解本体；明确的本体中的概念及其关系都是明确定义的；共享本体 可以看作是本体用户间的达成的共识，反映相关领域中公认的概念集，目的是实现知识的 共享。
[0003] 当前本体存储方法按照存储介质的不同，主要包括：基于内存的存储方式、纯文 本存储方式和基于数据库的存储方式。其中，基于数据库的存储方式又可细分为基于关 系数据库的存储、基于面向对象数据库的存储和基于NativeXML(ExtensibleMarkup Language，可扩展标记语言）数据库的存储3类。进一步地，基于关系数据库的存储，在当 前阶段，由于关系型数据库的成熟和稳定，具有广阔的应用前景。
[0004] 在关系型数据库中，本体的存储模式主要包括水平模式、垂直模式、分解模式和混 合模式。其中，混合模式通过良好的设计能够具备易于理解、查询效率高、结构稳定等优点， 因此应用较为广泛。
[0005] 本体语言在不断演化，经历了RDF、RDFS、OIL、DAML+OIL、OWL;而OWL又可以 分为OWLlite、0WLDUOWL?1111，_卩其语义描述能力不断增强。其中，1^^〇^8〇111^6 DescriptionFramework)是万维网联盟，W3C，提出的资源描述框架，它描述了资源和资 源之间的关系，包含资源（Resource)、属性（Property)和语句（Statement) ;RDFS(RDF Schema)在RDF框架的基础上，定义描述资源中使用的构词，引入了类（Class)、属性 (Property)，类之间的关系（subClassOf)、属性间的关系（subPropertyOf)，属性的定义域 (Domain)和值域（Range) ;0WL在RDFS的基础上进行扩展，能够通过逻辑组合算子在其他 类的基础上构造新的类，可以通过属性约束定义类，可以声明属性的特点等，OWL提供更强 大的描述能力，更好地支持推理，OWL提供三种描述能力的递增的子语言，OWLLite、OWL DUOWLFull。其中，OWLLite提供单分类层次和简单属性约束功能，支持基数值为0或1 的概念相互关系限制；OWLDL提供尽可能强大的表达能力，包含OWL的全部构词，但使用时 必须符合一定的限制，以保持计算完备性、可判断性；OWLFull包含OWL全部构词，并取消 了OWLDL的限制，提供了最强的、自由的表达能力。
[0006] 本体在关系数据库中的存储的核心是建立本体在关系数据库中的存储模式，目 前，已有部分研宄成果：SesameforRDB是Sesame开源项目实现的RDF数据基于关系数 据库MySQL的存储模式，但不能满足OWL本体的存储需要；陈光仪等提出了ROSP混合存储 模式，满足OWLDL的存储需要，但模式不够简约，查询效率有待提高；MuhammadShoaib建 立了ERMOS存储模式，满足OWL的存储需要，对于实例类知识具有较高的检索效率；李曼等 提出了一种新的本体混合存储模式，适用于OWL的大规模本体，但只覆盖大部分OWL构词； JianZhou等研发了Minerva系统，能够根据推理需求来定制OWL本体的存储模式。
[0007] 另外，相关技术中基于关系数据库的本体存储技术基本只面向一种特定的本体语 言，不能灵活配置本体存储模式，满足不同的本体语言构建的本体的存储需要，并且难以完 全支持OWLFull语言的全部构词，以及无法同时具备查询效率较高，易于理解、维护、扩展， 适应不同本体语言的特点。
【发明内容】
[0008] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
[0009] 为此，本发明的一个目的在于提出一种可以对本体存储模式进行灵活配置，简单 便捷的基于关系数据库的本体存储方法。
[0010] 本发明的另一个目的在于提出一种基于关系数据库的本体存储系统。
[0011] 为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于关系数据库的本体存储方 法，包括以下步骤：根据本体语言配置与所述本体语言对应的基于关系数据库的本体存储 模式，其中，每种本体语言对应一种本体存储模式，所述本体存储模式至少包括资源数据表 和资源的相互关系数据表；根据所述本体存储模式建立数据库，并将本体按照所述本体存 储模式存储在所述数据库中。
[0012] 根据本发明实施例提出的基于关系数据库的本体存储方法，通过根据本体语言配 置对应的基于关系数据库的本体存储模式，并根据本体存储模式建立数据库，将本体按照 本体存储模式存储在数据库中，从而实现对本体存储模式进行灵活配置，满足不同本体语 言构建的本体在关系型数据库中的存储需求，具备查询效率高，易于理解、维护、扩展，适应 不同本体语言的特点。
[0013] 另外，根据本发明上述实施例的基于关系数据库的本体存储方法还可以具有如下 附加的技术特征：
[0014] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述本体语言包括：RDF语言、RDFS语言和 OWL语言。
[0015] 进一步地，在本发明的一个实施例中，如果所述本体语言为RDFS语言，则与所述 RDFS语言对应的基于关系数据库的本体存储模式还包括：资源附注表和资源的附加信息 数据表；如果所述本体语言为OWL语言，则与所述OWL语言对应的基于关系数据库的本体存 储模式还包括：资源附注表、隐性资源数据表和资源的附加信息数据表。
[0016] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述资源数据表包括resources表和 namespace表；所述资源的相互关系数据表包括：equalityrelation表、subresourceof表 和triperelation表。
[0017] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述资源附注表包括annotations表；所述 隐性资源数据表包括classexpression表和resourcebooleanoperation表；所述资源的附 加信息数据表包括resourcefield表和resourcecharacter表。
[0018] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述资源数据表、资源的相互关系数据表、 所述资源附注表、所述隐性资源数据表和所述资源的附加信息数据表均包括：键。
[0019] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述键为基于所述本体语言描述的内容的 MD5 值。
[0020] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述关系数据库为MySQL数据库。
[0021] 本发明另一方面实施例提出了一种基于关系数据库的本体存储系统，包括：本体 存储模式配置模块，用于根据本体语言配置与所述本体语言对应的基于关系数据库的本体 存储模式，其中，每种本体语言对应一种本体存储模式，所述本体存储模式至少包括资源数 据表和资源的相互关系数据表；数据库操作模块，用于根据所述本体存储模式建立数据库， 并将本体按照所述本体存储模式存储在所述数据库中。
[0022] 根据本发明实施例提出的基于关系数据库的本体存储系统，通过根据本体语言配 置对应的基于关系数据库的本体存储模式，并根据本体存储模式建立数据库，将本体按照 本体存储模式存储在数据库中，从而实现对本体存储模式进行灵活配置，满足不同本体语 言构建的本体在关系型数据库中的存储需求，具备查询效率高，易于理解、维护、扩展，适应 不同本体语言的特点。
[0023] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0024] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0025] 图1为根据本发明实施例的基于关系数据库的本体存储方法的流程图；
[0026] 图2为根据本发明一个实施例的基于关系数据库的OWL本体存储模式示意图；
[0027] 图3为根据本发明一个实施例的基于关系数据库的RDF本体存储模式示意图；
[0028] 图4为根据本发明一个实施例的基于关系数据库的RDFS本体存储模式示意图；
[0029] 图5为根据本发明一个实施例的用于本体存储的数据库（owlmapdatabase2)示意 图；
[0030] 图6为根据本发明一个实施例的JAVA语言编写的本体存储程序示意图；
[0031] 图7为根据本发明一个实施例的关系数据库中本体存储结果示意图；以及
[0032] 图8为根据本发明实施例的基于关系数据库的本体存储系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的