基于leader-follower算法的超级节点研究

基于leader-follower算法的超级节点P2P网中,研究如何处理新进节点与各超级节点语义不匹配问题,有利于提高节点匹配效率和超级节点性能。引入通用类节点和分裂算法,将与各超级节点语义不匹配的新节点交由通用类节点管理,当管理的节点数目达到一定规模后,采用分裂算法将其分裂为若干语义相似簇,最后用合并排序算法从中选择最优节点作为超级节点。实验表明所提方法提高了节点匹配效率和超级节点性能,具有良好的可行性。     

使用DTD优化XML数据流上的XPath查询

如何在XML数据流上高效地执行XPath查询,是XML数据流管理的关键问题。DTD结构信息对提高XML查询效率有很大帮助,已有的大部分算法没有利用这一资源。提出了一种使用DTD进行XML数据流查询处理的方法,具有以下特征:利用树自动机表示XPath;通过XPath树自动机与DTD树匹配,预先标识不匹配查询结构的DTD节点;给出一种利用DTD的XML流索引方法DBXSI;执行查询时,根据流索引信息直接跳过某些与查询不匹配的节点及子树。实验结果表明:该方法可有效支持Xpath查询,效率优于传统算法。     

一种DTD到关系模式的映射方法

现有的XML到关系数据的映射算法没有充分考虑DTD中所蕴涵的语义，如果DTD中蕴含函数依赖，在映射到关系数据库时应考虑DTD中的函数依赖，基于Inlining算法，考虑DTD中蕴含的函数依赖，提出了一种既能保持XML文档的内容和结构，又能保持函数依赖的从XML到关系数据模型的映射方法。     

XML DTD到关系模式的映射研究

现有的DTD到关系模式的映射方法存在的问题是，强调结构上的映射，忽略了约束保持，致使语义丢失。本文在分析了DTD中结构和语义约束的基础上，提出了一种LDG中间模型及相应的映射算法和实现。     

本体结构特征分析与匹配应用研究

针对本体匹配中结构蕴含的隐式语义信息难以正确表示和充分使用问题,提出将本体结构特征量化引入本体匹配。根据本体与复杂网络的相似性,分析本体具有的网络特征,提出了一系列基于结构和语义特征的理论和节点、边的量化标准,并将其用于核心节点的选取和边权重的度量。将本体匹配转换为基于元素个体特征和整体组织结构的有权标签图匹配问题,通过二次规划方法求取近似最优匹配。实验证明本体拓扑结构特征对本体匹配具有较大影响,其与核心节点匹配的紧密藕合能够显著提高匹配的准确性。     

基于层次聚类的生物网络全局比对算法

生物网络比对是研究生物进化过程的重要手段,不同物种间的比对不仅有助于理解物种的知识转移,同时也有助于进行功能预测和检测保守功能成分。然而,现有比对算法很难实现拓扑度量和生物度量同时最优。设计JAlign算法,将拓扑相似性与归一化序列相似性相结合构成目标函数,基于种子-扩展算法和模块检测进行全局比对。在种子筛选阶段,利用Jerarca聚类算法划分功能模块,借助目标函数计算模块间的相似性进行最优模块匹配,并从匹配结果中提取部分节点对作为种子节点。在扩展阶段,将比对从种子节点扩展至其邻居节点,在选择节点对进行扩展比对时综合考虑节点之间的连接关系、度差值、节点相似性等因素。在此基础上,为避免遗漏分散节点,找到剩余未匹配的节点构建二分图,以贪心方式进行最大加权二分图匹配,并将匹配结果合并到比对集合中,完成最终匹配。实验结果表明,JAlign算法能够实现拓扑度量和生物度量的良好平衡,其边正确性指标、诱导保守子结构得分、对称子结构得分和生物质量使用功能一致性指标均优于L-GRAAL、SPINAL和ModuleAlign算法,在时间效率上也具有优势。     

XML上的函数依赖推理

函数依赖是数据语义的重要组成部分,这一概念被引入到XML的领域中.基于DTD,XML的树模型和路径表达式,对节点的值相等和路径节点集作了定义.在此基础上,研究了XML中函数依赖、逻辑蕴涵和路径闭包的概念,证明了函数依赖在给定DTD上的可满足性.提出了一个XML上函数依赖的正确和完备的推理规则集,并给出了一个用于计算路径闭包的算法.     

多主体系统中的模糊匹配

分析了目前主体服务匹配中存在的问题和不足，针对多主体系统中模糊匹配的需求，提出了一种主体模糊服务描述方法．在模糊服务描述的基础上提出了4种模糊匹配算法：基于语法的近似模糊匹配算法、基于语义的近似模糊匹配算法、等价模糊匹配算法和插入模糊匹配算法，并给出了它们的实现方法．这些算法克服了目前主体服务匹配算法中存在的不足．     

一种基于OBDD图的事件复合匹配方法

基于内容的Pub／Sub系统的核心问题是基于内容的事件匹配．在现有的方法中，订阅者使用简单约束来匹配事件内容，难以支持事件复合匹配．针对此问题，提出新的匹配模型，扩展简单匹配方法为多语义匹配并引入时间约束变量，支持依据语义对事件采取不同的操作和离散事件的处理，增强了事件匹配表达能力．在此基础上，将OBDD图扩展为层次着色OBDD图，证明了图扩展的等价性，给出基于扩展ODBB图的复合匹配算法，分析并验证了该算法的有效性．     

基于语义位置验证的鲁棒闭环检测算法

针对现有闭环检测算法因视觉干扰而产生的闭环误判问题,提出一种利用场景语义信息进行验证的闭环检测算法.该算法通过视觉词袋库模型检索闭环候选帧,用后验方法剔除算法可能产生的错误闭环.后验方法首先将场景中的语义信息抽象为语义节点;然后提取包含邻域信息的节点特征,并以此匹配图像间的语义节点,降低算法对于动态物体干扰的敏感性.随后,算法基于图像间的匹配语义节点构建相对位置网络,根据网络相似度验证闭环帧,提高闭环检测算法在具有相似纹理的场景中应对感知混淆的鲁棒性.实验结果表明,语义位置验证算法能够显著提升视觉词袋模型的检测准确率.与其他经典算法相比,所提出的闭环检测算法具备更快速、更准确的检测性能.     

XML结构完整性约束的研究

XML的结构完整性约束用来表示元素之间或路径之间的结构关系,它们在XML查询优化中有着举足轻重的作用。提出了基于元素的结构完整性约束和基于路径的结构完整性约束的概念,定义了排他性包含、必需性包含、路径蕴涵、路径互斥和路径同现的语法和语义,研究了它们的性质以及它们与DTD的关系,在此基础上,给出了将不能用DTD表达的结构完整性约束添加到DTD中的方法。     

Measuring the structural similarity among XML documents and DTDs

Measuring the structural similarity between an XML document and a DTD has many relevant applications that range from document classification and approximate structural queries on XML documents to selective dissemination of XML documents and document protection. The problem is harder than measuring structural similarity among documents, because a DTD can be considered as a generator of documents. Thus, the problem is to evaluate the similarity between a document and a set of documents. An effective structural similarity measure should face different requirements that range from considering the presence and absence of required elements, as well as the structure and level of the missing and extra elements to vocabulary discrepancies due to the use of synonymous or syntactically similar tags. In the paper, starting from these requirements, we provide a definition of the measure and present an algorithm for matching a document against a DTD to obtain their structural similarity. Finally, experimental results to assess the effectiveness of the approach are presented.     

Object-stack: An object-oriented approach for top-k keyword querying over fuzzy XML

Keyword search is the most popular technique of searching information from XML (eXtensible markup language) document. It enables users to easily access XML data without learning the structure query language or studying the complex data schemas. Existing traditional keyword query methods are mainly based on LCA (lowest common ancestor) semantics, in which the returned results match all keywords at the granularity of elements. In many practical applications, information is often uncertain and vague. As a result, how to identify useful information from fuzzy data is becoming an important research topic. In this paper, we focus on the issue of keyword querying on fuzzy XML data at the granularity of objects. By introducing the concept of “object tree”, we propose the query semantics for keyword query at object-level. We find the minimum whole matching result object trees which contain all keywords and the partial matching result object trees which contain partial keywords, and return the root nodes of these result object trees as query results. For effectively and accurately identifying the top-K answers with the highest scores, we propose a score mechanism with the consideration of tf*idf document relevance, users’ preference and possibilities of results. We propose a stack-based algorithm named object-stack to obtain the top-K answers with the highest scores. Experimental results show that the object-stack algorithm outperforms the traditional XML keyword query algorithms significantly, and it can get high quality of query results with high search efficiency on the fuzzy XML document.     

基于知网的概念匹配细粒度化研究

基于知网的语义结构,构建了具有添加和删除特点的语义树,使概念的匹配粒度实现细化,并给出了概念语义树匹配算法。实验结果证明了算法的有效性,较好地解决"关键字障碍"和语义歧义性问题,提高查全率。     

具有QoS约束的语义Web服务发现的研究

传统的Web服务主要是基于UDDI的技术规范,只提供了按照简单分类和关键字的服务发现方法,造成查准率与查全率低,影响服务复用和服务组合的相容性.带有语义的Web服务通常也只关注服务功能性的匹配,因缺乏服务质量描述和灵活、有效的服务匹配方法,而难以保证服务的全面匹配和快速定位.本文分析了现有的一些相关研究,在Web服务模型的基础上,结合"逐渐逼近"的思想,提出一个三层次的匹配筛选算法,并对基本描述、IOPE、服务质量各层的匹配算法进行了深入讨论,用相似函数来度量服务提供方与服务请求方的Web服务相似程度,为Web服务发现提供了一种有效的方法.     

语义Web和Web服务标准集成的研究

首先提出基于本体的增强Web服务描述能力的方法，即将语义添加到Web服务的标准WSDL和UDDI中。然后，提出一种基于语义的Web服务发现算法。基于语义的Web服务发现过程比原有的基于服务属性的服务发现过程更为准确和有效。     

DTD的规范化

一个设计良好的DTD对于XML应用来说是必须的，从消除文档内数据冗余的角度出发研究了这一问题。函数依赖是数据语义的重要组成部分，将它引入到XML的领域中。给出的函数依赖可以是绝对的，也可以是相对的，键只是它的一种特例。讨论了逻辑蕴涵及其相应的推理规则，并证明了推理规则集的正确性和完备性。基于函数依赖，提出了规范化的DTD概念，并给出了一个将DTD转化为规范化形式的算法。     

SGML and XML Document Grammars and Exceptions

The Standard Generalized Markup Language (SGML) and the Extensible Markup Language (XML) allow users to define document-type definitions (DTDs), which are essentially extended context-free grammars expressed in a notation that is similar to extended Backus–Naur form. The right-hand side of a production, called a content model, is both an extended and a restricted regular expression. The semantics of content models for SGML DTDs can be modified by exceptions (XML does not allow exceptions). Inclusion exceptions allow named elements to appear anywhere within the content of a content model, and exclusion exceptions preclude named elements from appearing in the content of a content model. We give precise definitions of the semantics of exceptions, and prove that they do not increase the expressive power of SGML DTDs when we restrict DTDs according to accepted SGML practice. We prove the following results:1. Exceptions do not increase the expressive power of extended context-free grammars.2. For each DTD with exceptions, we can obtain a structurally equivalent extended context-free grammar.3. For each DTD with exceptions, we can construct a structurally equivalent DTD when we restrict the DTD to adhere to accepted SGML practice.4. Exceptions are a powerful shorthand notation—eliminating them may cause exponential growth in the size of an extended context-free grammar or of a DTD.     

一种故障树结构匹配算法及其应用

面对以故障树形式汇集的大量历史事故案例,故障树结构匹配是借鉴历史经验在有限时间、人力和成本下实现对新事故准确和全面调查的有效手段。根据事件演化的时序和因果推理的结构特征,提出一种故障树结构匹配算法。通过构造故障树结构匹配的隐马尔可夫模型,利用维特比算法预测待匹配序列的最佳序列。实验数据显示,相对于基于节点的结构匹配算法,该算法在匹配的准确性、结构缺陷的检测效果等方面有显著提升。