1.本发明属于人工智能和计算机
技术领域：
：，特别涉及一种基于知识表征的数据库操作方法。
背景技术：
：：2.关系型数据库是以关系模型为基础建立的数据库，借助集合代数等概念和方法来处理数据库中的数据，从而使数据的存储和提取应用变得更加有效。面向应用时当前的关系型数据库系统主要作为数据存储端存在于应用系统，通过结构化查询语言(sql)对存储于其中的数据信息进行操作，数据库技术的飞速发展使得数据库与应用系统的结合俞发紧密，但由于应用场景的日渐广泛、数据库中数据及搜索条件的实时更新、用户需求及目标的动态变化，使传统数据库应用只能按照开发者设定好的规则运行，面临规则新增或更新时，数据库应用程序的修改费时费力，对不了解数据库系统及相关编程语言的非专业人员很不友好，面临未设定的用户问题域操作需求时无法展现出良好的适应能力。技术实现要素：3.本发明的目的是，克服
背景技术：
：存在的不足，提供一种基于知识表征的数据库操作方法。增强数据库应用面对非常规操作请求的适应性及程序规则的易扩展性，简化用户的操作，降低数据库应用系统的更新维护成本。4.本发明的技术问题通过以下技术方案解决：5.一种基于知识表征的数据库操作方法，步骤包括：6.1)基于关系型数据库的结构特点结合sql的语法语义，建立数据库操作范式，采用融合规则的框架表示法对所述数据库操作范式进行形式化表征，面对动态变化的用户操作需求和数据库事实时，以填充的形式将范式框架表示完整；7.2)基于关系型数据库的操作特点结合关系模型及结构化查询语句的语法语义构建推理算法，将表示完整的数据库操作范式抽象成逻辑符号，并将其事物之间的内在联系抽象为逻辑符号间的规则约束，使用求解系统根据逻辑符号表示的规则约束进行推理求解；8.3)基于数据库操作范式和推理算法建立基于知识表征的数据库操作系统，将用户输入的自然语言转化为sql语言实现对数据库系统的操作管控；9.所述的一种基于知识表征的数据库操作方法，其特征在于，步骤1)所述建立数据库操作范式，具体形式如下：10.框架名：《用户的操作需求》11.槽1：《侧面1》,《侧面2》,...《侧面n》12.槽2：《侧面1》,《侧面2》,...《侧面n》13.槽3：《侧面1》,《侧面2》,...《侧面n》14.rules：rules1,rules2,...,rulesn15.其中框架名由用户的具体操作需求填充，槽值的部分由数据表中的表头填充，侧面部分由表中的具体属性项填充，规则部分的写入由用户的限制条件生成，限制条件的表示形式为“属性+限制符号(大于、小于、等于)+限制值”。16.示例：基于上节事实库构建时的小型人员信息表，当用户想查找身高175以上，体重65kg以上，本科学历为985高校，父母为公务人员，这样的人员名单时用户的搜索需求被形式化表示为：17.框架名：《搜索》18.个人信息：《身高》,《体重》19.学历信息：《本科》20.家庭信息：《父亲》,《母亲》21.rules22.rules1身高》＝175,体重》＝6523.rules2本科＝985,24.rules3父亲＝公务员，母亲＝公务员25.所述的一种基于知识表征的数据库操作方法，其特征在于，步骤2)所述构建推理算法，由回答集编程实现，将经过数据库操作范式形式结构化表征的数据库信息进行信息提取并添加到程序主体进行求解，基于推理规则、约束条件和事实知识，先对相关问题域进行变量实例化，然后进行冲突消解并生成稳定模型，通过推理模型的推理求解自动生成推理结果。26.一种基于知识表征的数据库操作系统，包括数据接口层、逻辑推理层和数据存储层；其中，数据接口层用于用户操作需求信息的接受和关键词的提取，为逻辑推理层的推理工作打下基础；逻辑推理层包括可行性判定模块、结构化表征模块和推理决策模块，可行性判定模块用于判定用户操作需求的可行性，将用户输入的操作目标与事实库存储的属性知识进行比对判断用户的操作需求是否可执行，结构化表征模块将通过可行性判定的操作需求信息表示为框架知识的形式便于推理决策模块进行知识抽取与转化，推理决策模块将经过结构化表征的用户需求信息提炼生成回答集语句并结合相关规则生成回答集程序，并进行推理求解生成sql语言；数据存储层包括数据库、事实库和规则库，数据库为传统的关系型数据库，作为执行sql语言和存储数据的载体，事实库用于存储关系型数据库中数据转化而来的逻辑程序格式数据，规则库用于存储生成结构化查询语言的相关回答集规则。27.有益效果：28.本发明针对传统关系型数据库应用适应性差、程序规则的修改费时费力等问题，结合数据库应用背景及知识表示理论，提出一种基于知识表征的数据库操作方法，并给出该方法的实现系统，对用户输入框架的信息进行关键词匹配和推理求解，生成相应的数据库操作语句完成数据库操作，并将结果返还给用户。在准确完成数据库基本操作的基础上，使用户通过人机交互界面即可执行程序规则的修改和新增，面对非常规的用户操作请求，以人机交互的方式辅助用户根据数据库中已有的数据事实将请求规则定义完整并生成数据库操作语句完成用户请求，增强了数据库应用面对非常规操作请求的适应性及程序规则的易扩展性，简化了用户的操作，降低了应用系统的更新维护成本，可以适应应用场景、数据库中数据、用户需求及目标的动态变化。附图说明：29.图1为本发明的数据库操作范式的符号说明图。30.图2为本发明的推理模型图。31.图3为本发明的系统功能架构结构图。32.图4为本发明的系统工作流程图。具体实施方式33.实施例1本发明的数据库操作范式的符号说明图34.本发明的数据库操作范式的符号说明如图1所示。符号声明主要是将数据库操作范式中的相关知识抽象为回答集编程可以接受的符号形式。回答集编程的符号是建立在一阶谓词逻辑的基础上的，它的一阶谓词表达为p(x1,…,xn)，其中p被称为谓词符号，是用来描述个体之间关系或主题性质的词，x1,…,xn是表示个体的词。而对于数据库操作问题，符号声明主要包括用户想要进行的操作行为(operation)、操作的具体表单(table)、操作的具体属性(attribute)和相关限制规则(logic)以及用户的输入和事实信息。35.实施例2本发明的推理模型图36.本文采用基于数据驱动的正向推理的方式。需要从外部接受用户操作需求消息进行操作的可行性判定，并对通过判定的操作进行知识框架槽值的填充，将框架表达完整；然后遍历规则槽，找到相匹配的规则，并进行推理产生出相应的推理结果。37.具体步骤如下：38.(1)提取用户提供信息中的表单或属性知识作为事实知识送入知识库kb(knowledgebase)；39.(2)根据kb中的已知事实，进行相应的操作可行性判定，若判定成功则自发地进行槽值填充，否则转(5)；40.(3)遍历相应领域的知识框架中的rule关键字，把rule中所有的适用知识都选出来，构成可适用的结果集rs(resultset)，转(5)；41.(4)若rs不为空，则将rs作为最终的结果输出；若rs为空，则转(5)；42.(5)询问用户是否可进一步补充新的信息，若有则补充新的事实，然后转(2)；否则表示无解，失败退出。43.实施例3本发明的系统功能架构结构图44.数据接口层：负责对接人机交互界面。主要负责用户操作需求信息的接受和关键词的提取，为逻辑推理层的推理工作打下基础。45.逻辑推理层：是发明系统的核心层，包括可行性判定模块、结构化表征模块和推理决策模块。可行性判定模块用于对用户操作需求的可行性判定，将用户输入的操作需求目标于事实库存储的属性知识进行比对，结构化表征模块将通过可行性判定的操作需求信息表示为框架知识的形式便于推理决策模块进行知识抽取与转化。推理决策模块将经过结构化表征的用户需求信息提炼生成回答集语句并结合相关规则进行推理求解生成sql语言。46.数据存储层：包括事实知识库和规则库，事实知识库用于存储关系型数据库中数据转化而来的逻辑程序格式数据。规则库用于存储生成结构化查询语言的相关回答集规则。47.实例4本发明的系统工作流程图48.首先数据接口层对用户指令进行接收识别与关键信息提取，用户在描述自己的需求指令时，需求指令信息只有落在数据库操作的需求框架(操作请求，操作表单，操作属性，和其他相关限制条件)内，此需求指令才有意义。比如面向某个存储房屋信息的数据库管理系统，用户说“我想找个坐北朝南小平房的两居室”，需求指令中的信息“找”，为数据库系统的查找操作指令，“坐北朝南，小平方，两居室”为此用户需求的限制条件指令，框架用检索关键字的方法对用户输入的操作指令进行提炼与数据库数据映射而来的回答集格式的逻辑程序数据生成相关的回答集语句进行操作的可行性判定，并将合理的用户操作信息进行框架知识表示法的结构化表征。然后，框架会提取用户的操作信息并根据事先根据事先编写好的规则将其一同写入到一个回答集程序文件中(文件的后缀为.lp)。在这之后，框架会调用回答集求解器，对生成的回答集程序进行求解，生成一个关于要执行的操作的回答集，然后程序会将这个回答集转换成sql语言，通过程序与数据库的接口，用数据库命令操作数据库，得出最终结果返回给用户。用户在表述自己的需求时，需求指令信息有可能未落在问题域框架内，或者存在未知及模糊信息，这时就需要通过人机交互的方式智能理解用户需求提醒用户重新描述进行二次判定，具体流程如下：49.框架会对用户的操作需求做需求指令检索，若用户输入中不包含具体的数据库操作指令，此时框架会通过人机交互界面提醒用户输入具体的操作指令，如“增，删，改，查”。当用户完成操作指令的填充后会进行相关的操作对象及限制条件的填充，框架以可视化的方式将其链接数据库中的表单展现给用户，用户选择相应的表单后，同样以可视化的方式将表单的相应属性展现给用户，用户据其进行操作对象的选择，并根据自身需求进行相应限制条件的添加，至此经过框架与用户的多轮人机交互问询，将用户的操作需求填充完整后进行数据库操作语句的推理决策。50.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12当前第1页12