本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)分享技術(shù)領(lǐng)域，涉及實(shí)現(xiàn)起源數(shù)據(jù)安全分享的起源過(guò)濾技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可定制依賴語(yǔ)義的高效用起源過(guò)濾方法。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)起源(dataprovenance，簡(jiǎn)稱起源)也稱為數(shù)據(jù)溯源、數(shù)據(jù)世系等，記錄數(shù)據(jù)的來(lái)源、數(shù)據(jù)所經(jīng)歷的處理過(guò)程以及時(shí)間、地點(diǎn)、工具、方法、策略、組織和人員等相關(guān)信息，是描述數(shù)據(jù)演化歷史的元數(shù)據(jù)。起源是評(píng)估數(shù)據(jù)真實(shí)性、可信性以及可重現(xiàn)性的重要基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)跨組織的起源數(shù)據(jù)的發(fā)布和共享，w3c相繼發(fā)布了起源數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)opm和prov-dm，用帶標(biāo)注的有向無(wú)環(huán)圖表示起源信息，如圖1所示。起源圖的核心結(jié)構(gòu)包括實(shí)體、活動(dòng)、代理等三類(lèi)起源元素以及它們之間的多種依賴關(guān)系。

起源數(shù)據(jù)記錄描述數(shù)據(jù)演變歷史，可能蘊(yùn)含各種敏感信息。如公開(kāi)法律文檔起源信息，如其制定者信息及其成形之前有爭(zhēng)議的草案內(nèi)容等可能是敏感的。直接發(fā)布和共享原始的起源信息可能造成敏感信息泄露，并進(jìn)而造成嚴(yán)重的后果。原始的起源還往往包含一些用戶不需要的冗余細(xì)節(jié)信息。起源過(guò)濾(provenancesanitization)也稱為起源校訂、起源抽象，是一種改造起源圖，在起源數(shù)據(jù)發(fā)布之前，選擇性地過(guò)濾起源圖中的敏感或冗余信息，得到安全、可用的起源過(guò)濾視圖(sanitizedprovenanceview)的新技術(shù)。

現(xiàn)有的起源過(guò)濾技術(shù)能過(guò)濾起源圖中具體的節(jié)點(diǎn)和邊乃至子圖，但仍存在如下不足。首先，現(xiàn)有的技術(shù)無(wú)法制起源依賴語(yǔ)義，不能靈活地按需增減起源圖所蘊(yùn)含的起源依賴語(yǔ)義，特別是起源間接依賴語(yǔ)義，過(guò)濾對(duì)象覆蓋不全面。其次，現(xiàn)有的技術(shù)側(cè)重于實(shí)現(xiàn)起源安全，在過(guò)濾敏感信息的時(shí)候，往往采用分組抽象的方式聚合相關(guān)節(jié)點(diǎn)，造成一部分本應(yīng)公開(kāi)的節(jié)點(diǎn)和相關(guān)的邊被過(guò)度抽象和隱藏，導(dǎo)致脫敏后的起源過(guò)濾視圖效用偏低。而起源效用是起源用戶獲得并利用起源滿足其業(yè)務(wù)需要的程度。效用太低的數(shù)據(jù)起源將失去價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種可定制依賴語(yǔ)義的高效用起源過(guò)濾方法，以解決現(xiàn)有起源過(guò)濾技術(shù)中過(guò)濾對(duì)象覆蓋不全面、脫敏后起源效用偏低等問(wèn)題；能夠選擇性地過(guò)濾或保持起源元素之間的依賴語(yǔ)義，過(guò)濾對(duì)象不僅包括現(xiàn)有起源過(guò)濾技術(shù)可以處理的起源元素和直接依賴關(guān)系，還包括蘊(yùn)含豐富語(yǔ)義的起源間接依賴關(guān)系；本發(fā)明的過(guò)濾機(jī)制包含過(guò)濾規(guī)則及與之相配套的修復(fù)規(guī)則，能在實(shí)現(xiàn)過(guò)濾需求的同時(shí)有效地保持起源數(shù)據(jù)的效用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種可定制依賴語(yǔ)義的高效用起源過(guò)濾方法，包括以下步驟：

步驟1：檢查待過(guò)濾的起源圖，確保其為符合標(biāo)準(zhǔn)化起源模型及其模型約束的有向無(wú)環(huán)圖；

步驟2：聲明起源過(guò)濾需求，即待過(guò)濾的起源元素、直接及間接起源依賴關(guān)系。其中，起源元素用起源圖中的節(jié)點(diǎn)表示，直接或間接依賴關(guān)系用起源圖中的節(jié)點(diǎn)對(duì)表示；

步驟3：按照起源過(guò)濾機(jī)制中的過(guò)濾規(guī)則和修復(fù)規(guī)則處理待過(guò)濾的節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)對(duì)。過(guò)濾順序?yàn)楣?jié)點(diǎn)、表示直接依賴關(guān)系的節(jié)點(diǎn)對(duì)、表示間接依賴關(guān)系的節(jié)點(diǎn)對(duì)。依據(jù)過(guò)濾對(duì)象的類(lèi)型及其直接前因節(jié)點(diǎn)和直接后果節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型組合選擇并應(yīng)用適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾和修復(fù)操作；特別地，依據(jù)最小代價(jià)決策法選擇適用于間接依賴關(guān)系的過(guò)濾和修復(fù)操作，代價(jià)包括過(guò)濾代價(jià)和修復(fù)代價(jià)。

步驟4：按照起源圖整理規(guī)則整理并更新起源圖，得到起源過(guò)濾視圖；檢查起源圖中的代理類(lèi)節(jié)點(diǎn)和活動(dòng)類(lèi)節(jié)點(diǎn)，若節(jié)點(diǎn)獨(dú)立則刪除之；檢查起源圖中的邊，若邊所依附的頂點(diǎn)之一已被刪除，則刪除該邊；檢查起源圖中的邊，若該邊所表示的依賴關(guān)系可由其它邊推理得到，則刪除該邊；更新起源圖，得到最終的起源過(guò)濾視圖。

步驟5：按照起源過(guò)濾視圖評(píng)估模型定量地評(píng)估起源過(guò)濾視圖的效用，生成起源過(guò)濾報(bào)告。其中，起源效用是如下測(cè)量值的綜合：(1)除待過(guò)濾節(jié)點(diǎn)外，過(guò)濾視圖中的節(jié)點(diǎn)保留率；(2)除待過(guò)濾邊之外，過(guò)濾視圖中的邊的保留率；(3)除待過(guò)濾連通路徑節(jié)點(diǎn)對(duì)之外，過(guò)濾視圖中的連通路徑節(jié)點(diǎn)對(duì)保留率；(4)路徑未變化的連通節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)占過(guò)濾視圖的中連通節(jié)點(diǎn)對(duì)總數(shù)的比率；起源過(guò)濾報(bào)告內(nèi)容包括原始起源圖、過(guò)濾需求、起源過(guò)濾視圖、過(guò)濾需求的滿足情況、多過(guò)濾的起源元素及依賴關(guān)系、為修復(fù)起源依賴語(yǔ)義而改變的可推理起源依賴關(guān)系以及起源過(guò)濾視圖的效用值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.解決了現(xiàn)有方法無(wú)法定制起源依賴語(yǔ)義的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了過(guò)濾對(duì)象全面覆蓋，不僅支持按需過(guò)濾起源元素和直接依賴關(guān)系，還支持按需過(guò)濾或保持間接依賴關(guān)系；

2.設(shè)計(jì)了起源效用保持機(jī)制，即根據(jù)起源依賴語(yǔ)義的固有性質(zhì)，在起源過(guò)濾機(jī)制中設(shè)計(jì)了修復(fù)規(guī)則，在實(shí)現(xiàn)過(guò)濾需求的同時(shí)有效地保持起源效用，減少起源消費(fèi)者對(duì)起源的使用障礙，方便其利用起源實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的真實(shí)性評(píng)估、可信性驗(yàn)證等業(yè)務(wù)目標(biāo)。

3.設(shè)計(jì)了起源過(guò)濾視圖評(píng)估模型，定量地評(píng)估起源過(guò)濾視圖的效用，并生成起源過(guò)濾報(bào)告，為進(jìn)一步利用起源制定各類(lèi)業(yè)務(wù)決策提供科學(xué)的依據(jù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明參考的標(biāo)準(zhǔn)起源模型prov-dm的核心結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的起源過(guò)濾方法流程圖。

圖3為實(shí)體類(lèi)節(jié)點(diǎn)過(guò)濾規(guī)則及修復(fù)規(guī)則(表1)的可視化示意圖。

圖4為活動(dòng)類(lèi)節(jié)點(diǎn)過(guò)濾規(guī)則及修復(fù)規(guī)則(表2)的可視化示意圖。

圖5為代理類(lèi)節(jié)點(diǎn)過(guò)濾規(guī)則及修復(fù)規(guī)則(表3)的可視化示意圖。

圖6為過(guò)濾前的原起源圖實(shí)例。

圖7為在過(guò)濾需求r1的情況下，使用本發(fā)明的方法處理圖6得到的起源過(guò)濾視圖。

圖8為在過(guò)濾需求r1的情況下，使用其它方法處理圖6得到的起源過(guò)濾視圖。

圖9為在過(guò)濾需求r2的情況下，使用本發(fā)明的方法處理圖6得到的起源過(guò)濾視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。

本發(fā)明假定待過(guò)濾的起源圖具有可追溯的依賴語(yǔ)義，即若任意節(jié)點(diǎn)v可以追溯到另一節(jié)點(diǎn)u，則u是v發(fā)生的部分起因。實(shí)施例參考標(biāo)準(zhǔn)起源模型prov-dm，本發(fā)明方法所涉及的相關(guān)概念定義如下：

定義1起源圖provgraph＝(v，e)：

節(jié)點(diǎn)集v＝{v1，v2，…，vn}，在起源圖中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)v表示一個(gè)起源元素，起源元素分為實(shí)體(en)，活動(dòng)(ac)和代理(ag)等三種類(lèi)型，分別表示數(shù)據(jù)演化過(guò)程中的中間形態(tài)制品、所經(jīng)歷的操作活動(dòng)以及實(shí)施相關(guān)操作活動(dòng)的人或組織；

映射τ：v→{en，ac，ag}將節(jié)點(diǎn)v映射為其類(lèi)型，即對(duì)節(jié)點(diǎn)v∈v，其類(lèi)型τ(v)∈{en，ac，ag}；

邊集e＝{ei＝<u，v>|u∈v；v∈v；i＝1，2，…，m}，在起源圖中，邊e＝<u，v>是從v到u的有向弧，表示v到u的直接依賴關(guān)系，即v是u的直接后果，而u是v的直接起因。

定義2起源元素子集：實(shí)體集(entity)、活動(dòng)集(activity)和代理集(agent)：

根據(jù)起源元素的類(lèi)型可將起源元素集合v可分為三個(gè)互不相交的子集：實(shí)體集(entity)，活動(dòng)集(activity)和代理集(agent)，有v＝entity∪activity∪agent。

實(shí)體集：entity＝{ent|ent(id，attributes)，τ(ent)＝en}，一個(gè)實(shí)體節(jié)點(diǎn)e描述某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象過(guò)去某個(gè)時(shí)間段或時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)，e具有唯一標(biāo)識(shí)符(id)和一系列屬性；

活動(dòng)集：activity＝{act|act(id，starttime，endtime，attributes)，τ(act)＝ac}，一個(gè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)a表示在一段時(shí)間內(nèi)作用在實(shí)體節(jié)點(diǎn)上的過(guò)程或者會(huì)引起狀態(tài)發(fā)生變化的一系列操作；

代理集：agent＝{ag|ag(id，attributes)，τ(ag)＝ag}，一個(gè)代理節(jié)點(diǎn)ag表示為一個(gè)活動(dòng)的發(fā)生、一個(gè)實(shí)體的存在或另一個(gè)代理的活動(dòng)承擔(dān)某種責(zé)任的代理人或組織。

不同類(lèi)型的起源元素之間的依賴關(guān)系具有不同的語(yǔ)義，可根據(jù)相互依賴的起源元素的類(lèi)型，將起源圖中的邊劃分為不同的子類(lèi)。

定義3直接依賴關(guān)系子集：usage，generation，association，attribution，derivation，communication，delegation：

起源圖中的邊表示相鄰兩節(jié)點(diǎn)間的因果關(guān)系，邊集e可分為七個(gè)互不相交的子集，e＝usage∪generation∪association∪attribution∪derivation∪communication∪delegation，其中：

usage(使用依賴)＝{<ent，act>|ent∈entity，act∈activity，表示活動(dòng)act使用實(shí)體ent}；

generation(產(chǎn)生依賴)＝{<act，ent>|act∈activity，ent∈entity，表示實(shí)體ent由活動(dòng)act產(chǎn)生}；

association(關(guān)聯(lián)依賴)＝{<ag，act>|ag∈agent，act∈activity，表示代理ag在活動(dòng)act中承擔(dān)責(zé)任}；

attribution(歸屬依賴)＝{<ag，ent>|ag∈agent，ent∈entity，表示代理ag對(duì)實(shí)體ent承擔(dān)責(zé)任}；

derivation(派生依賴)＝{<ent1，ent2>|ent1，ent2∈entity，表示實(shí)體ent2由實(shí)體ent1派生而來(lái)}；

communication(通信依賴)＝{<act1，act2>|act1，act2∈activity，表示活動(dòng)act2使用了由活動(dòng)act1產(chǎn)生的實(shí)體}；

delegation(代理依賴)＝{<ag1，ag2>|ag1，ag2∈agent，表示代理ag2代表代理ag1，稱ag1為ag2的上級(jí)代理}。

定義4起源間接依賴關(guān)系集pathset：

連通路徑p(u，v)＝{vi|v0＝u；vk＝v；<vi，vi+1>∈e；i＝0，1，…，k-1；k>2}，是起源圖中的節(jié)點(diǎn)序列，表示節(jié)點(diǎn)v對(duì)u的間接依賴關(guān)系，即v是u的間接后果，u是v的間接起因；

連通路徑集pathset(u，v)＝{p(u，v)|u∈v，v∈v}，是節(jié)點(diǎn)對(duì)u，v之間所有連通路徑構(gòu)成的集合，表示節(jié)點(diǎn)v對(duì)節(jié)點(diǎn)u的間接依賴語(yǔ)義。

在起源圖provgraph中，若ent1、ent2、ent3∈entity，act1、act2、act3∈activity，ag1、ag2∈agent，則如下定理表示相關(guān)起源依賴關(guān)系的傳遞性和可推理性：

定理1attribution關(guān)系具有可推理性：

(1)負(fù)責(zé)活動(dòng)act1的代理ag1對(duì)該活動(dòng)產(chǎn)生的實(shí)體ent1負(fù)責(zé)；即，若<ag1，act1>∈e且<act1，ent1>∈e，則<ag1，ent1>成立；

(2)負(fù)責(zé)代理ag2的上級(jí)代理ag1對(duì)該代理負(fù)責(zé)的實(shí)體ent1負(fù)責(zé)；即，若<ag1，ag2>∈e且<ag2，ent1>∈e，則<ag1，ent1>成立。

定理2association關(guān)系具有可推理性：

負(fù)責(zé)代理ag2的上級(jí)代理ag1對(duì)該代理負(fù)責(zé)的活動(dòng)act1負(fù)責(zé)；即，若<ag1，ag2>∈e且<ag2，act1>∈e，則<ag1，act1>成立。

定理3communication關(guān)系具有可推理性：

活動(dòng)act1產(chǎn)生的某個(gè)實(shí)體ent1是活動(dòng)act2開(kāi)始并隨后產(chǎn)生其它實(shí)體的必要條件，則表示這兩個(gè)實(shí)體間存在通信關(guān)系；即，若<act1，ent1>∈e且<ent1，act2>∈e，則<act1，act2>成立。

定理4communication關(guān)系具有傳遞性：

活動(dòng)act1與活動(dòng)act2間存在通信關(guān)系，活動(dòng)act2與活動(dòng)act3間存在通信關(guān)系，則活動(dòng)act3與活動(dòng)act1間也存在通信關(guān)系；即，若<act1，act2>∈e且<act2，act3>∈e，則<act1，act3>成立。

定理5delegation關(guān)系具有傳遞性：

代理ag2的上級(jí)代理是ag1，ag3的上級(jí)代理是ag2，則可以說(shuō)ag1是ag3的上級(jí)代理；即，若<ag1，ag2>∈e且<ag2，ag3>∈e，則<ag1，ag3>成立。

定理6derivation關(guān)系具有傳遞性：

若實(shí)體ent1由實(shí)體ent2派生而來(lái)，實(shí)體ent2由實(shí)體ent3派生而來(lái)，則從一定程度上可以認(rèn)為ent1由ent3派生而來(lái)；即，若<ent3，ent2>∈e且<ent2，ent1>∈e，則<ent3，ent1>成立。

為準(zhǔn)確地表達(dá)過(guò)濾操作，下面定義起源過(guò)濾的基本操作。

定義5起源過(guò)濾基本操作：

(1)getnumvex(provgraph)：獲取起源圖provgraph節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

(2)getnumvexpair(provgraph)：獲取起源圖provgraph連通節(jié)點(diǎn)對(duì)的個(gè)數(shù)；

(3)getpre(v)：獲取節(jié)點(diǎn)v的直接前因節(jié)點(diǎn)集合，若u∈getpre(v)，則存在e＝<u，v>∈e，即u是v發(fā)生的直接起因之一；

(3)getsub(v)：獲取節(jié)點(diǎn)v的直接后果節(jié)點(diǎn)集合，若u∈getsub(v)，則存在邊e＝<v，u>∈e，即u是v的發(fā)生的直接后果之一；

(4)getpreact(v)：獲取節(jié)點(diǎn)v的最近前因活動(dòng)節(jié)點(diǎn)集合，若u∈getpreact(v)，則存在p(u，v)∈pathset(u，v)，u是距離v最近的直接或間接前因活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，即任意s∈p(u，v)，若s≠u(mài)且s≠v，則τ(s)≠ac；

(5)getsubact(v)：獲取節(jié)點(diǎn)v的最近后果活動(dòng)節(jié)點(diǎn)集合，若u∈getsubact(v)，則存在p(v，u)∈pathset(u，v)，u是距離v最近的直接或間接后果活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，即任意s∈p(v，u)，若s≠u(mài)且s≠v，則τ(s)≠ac；

(6)addedge(u，v)：增加邊e＝<u，v>；

(7)deletevex(v)：刪除節(jié)點(diǎn)v；

(8)deleteedge(u，v)：刪除邊e＝<u，v>。

本發(fā)明的一種可定制依賴語(yǔ)義的高效用起源過(guò)濾方法，處理符合起源標(biāo)準(zhǔn)模型及其約束的有向無(wú)環(huán)起源圖，根據(jù)包括待過(guò)濾節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)對(duì)的過(guò)濾需求，按照所提出的起源過(guò)濾機(jī)制中的過(guò)濾規(guī)則和修復(fù)規(guī)則處理起源圖，最后采用所提出的起源過(guò)濾視圖評(píng)估模型評(píng)估過(guò)濾視圖的效用，生成起源過(guò)濾報(bào)告。

步驟1：檢查待過(guò)濾的起源數(shù)據(jù)，確保其為符合標(biāo)準(zhǔn)化起源模型及其模型約束的有向無(wú)環(huán)圖。

模型約束1：起源中不存在單獨(dú)的活動(dòng)和代理；

模型約束2：一個(gè)實(shí)體不能由兩個(gè)以上的活動(dòng)產(chǎn)生；

模型約束3：當(dāng)一個(gè)直接依賴關(guān)系可由其它直接依賴關(guān)系推理得到時(shí)，應(yīng)在起源圖中省略相應(yīng)的邊；

模型約束4：起源圖中不能包含環(huán)，可利用拓?fù)渑判蛩惴z測(cè)起源圖中是否有環(huán)。

步驟2：聲明起源過(guò)濾需求，即待過(guò)濾的起源元素、直接及間接起源依賴關(guān)系；其中，起源元素用起源圖中的節(jié)點(diǎn)表示，直接或間接依賴關(guān)系用起源圖中的節(jié)點(diǎn)對(duì)表示。

聲明過(guò)濾需求時(shí)應(yīng)注意：(1)聲明起源元素時(shí)，需要說(shuō)明元素的標(biāo)識(shí)符或部分屬性(attributes)，當(dāng)元素類(lèi)型是活動(dòng)時(shí)，還可以指出活動(dòng)發(fā)生的起止時(shí)間(starttime和endtime)；(2)聲明起源依賴關(guān)系時(shí)，無(wú)論直接依賴關(guān)系還是間接依賴關(guān)系，均需指明該依賴關(guān)系所依附的兩個(gè)起源元素的標(biāo)識(shí)符或部分屬性。

步驟3：按照如下過(guò)濾規(guī)則和修復(fù)規(guī)則處理待過(guò)濾的節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)對(duì)。

本發(fā)明方法按照元素、直接依賴關(guān)系、間接依賴關(guān)系即節(jié)點(diǎn)、邊、路徑的順序依次處理待過(guò)濾對(duì)象，具體流程如圖2所示。

首先，依次取待過(guò)濾的節(jié)點(diǎn)v，判斷節(jié)點(diǎn)v及其直接前因節(jié)點(diǎn)和直接后果節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型，選取并應(yīng)用適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾和修復(fù)規(guī)則刪除節(jié)點(diǎn)v以及與節(jié)點(diǎn)v相關(guān)的邊，修復(fù)被破壞的起源依賴關(guān)系，更新起源圖；節(jié)點(diǎn)類(lèi)型不同，相應(yīng)的過(guò)濾和修復(fù)規(guī)則也不同：當(dāng)節(jié)點(diǎn)類(lèi)型是實(shí)體(en)時(shí)，規(guī)則如表1所示；當(dāng)節(jié)點(diǎn)類(lèi)型是活動(dòng)(ac)時(shí)，規(guī)則如表2所示；當(dāng)節(jié)點(diǎn)類(lèi)型是代理(ag)時(shí)，規(guī)則如表3所示。其中，sv∈getsub(v)表示v的直接后果節(jié)點(diǎn)，pv∈getpre(v)表示v的直接前因節(jié)點(diǎn)，sav∈getsubact(v)表示v的最近后果活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，pav∈getpreact(v)表示v的最近前因活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，表格中“—”表示該情況不用或無(wú)法修復(fù)。其中，實(shí)體類(lèi)過(guò)濾規(guī)則及修復(fù)規(guī)則的可視化示意圖如圖3所示，活動(dòng)類(lèi)節(jié)點(diǎn)過(guò)濾規(guī)則及修復(fù)規(guī)則的可視化示意圖如圖4所示，代理類(lèi)節(jié)點(diǎn)過(guò)濾規(guī)則及修復(fù)規(guī)則的可視化示意圖如圖5所示。

表1實(shí)體節(jié)點(diǎn)v的過(guò)濾及修復(fù)規(guī)則

表2活動(dòng)節(jié)點(diǎn)v的過(guò)濾及修復(fù)規(guī)則

表3代理節(jié)點(diǎn)v的過(guò)濾及修復(fù)規(guī)則

然后，依次取待過(guò)濾的節(jié)點(diǎn)對(duì)(u，v)，檢查兩點(diǎn)在當(dāng)前起源圖中是否存在且連通，若不存在或不連通則無(wú)需處理；若兩點(diǎn)存在且連通判斷u、v是否相鄰，若不相鄰則標(biāo)記為待過(guò)濾連通路徑節(jié)點(diǎn)對(duì)，否則刪除u、v之間的邊，并判斷u、v兩點(diǎn)的類(lèi)型以及u的直接前因節(jié)點(diǎn)和v的直接后果節(jié)點(diǎn)類(lèi)型，在依賴關(guān)系修復(fù)規(guī)則中選取適合的修復(fù)操作，修復(fù)被破壞的起源依賴關(guān)系，更新起源圖。修復(fù)規(guī)則如表4和表5所示，其中，sv∈getsub(v)表示v的直接后果節(jié)點(diǎn)，pu∈getpre(u)表示u的直接前因節(jié)點(diǎn)，sav∈getsubact(v)表示v的最近后果活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，pau∈getpreact(u)表示u的最近前因活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，表格中“—”表示該情況不用修復(fù)或無(wú)法修復(fù)，“×”表示不存在該情況。

表4邊(u，v)以及路徑p(u，v)的修復(fù)規(guī)則

表5邊(u，v)以及路徑p(u，v)的修復(fù)規(guī)則

最后，依次取待過(guò)濾連通路徑節(jié)點(diǎn)對(duì)(u，v)，遍歷起源圖，依次獲取u、v之間的連通路徑p，并采用最小代價(jià)決策的方法過(guò)濾路徑p，即通過(guò)代價(jià)函數(shù)分別計(jì)算刪除路徑p上每一條邊的過(guò)濾代價(jià)和修復(fù)代價(jià)和，選取并刪除總代價(jià)最小的邊<s,t>；根據(jù)u、v兩點(diǎn)的類(lèi)型以及u的直接前因節(jié)點(diǎn)和v的直接后果節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型，選取并應(yīng)用適當(dāng)?shù)男迯?fù)規(guī)則，修復(fù)被破壞的起源間接依賴關(guān)系；若s的直接前因節(jié)點(diǎn)和t的直接后果節(jié)點(diǎn)不同時(shí)在路徑p上，則還須根據(jù)s、t兩點(diǎn)的類(lèi)型以及s的直接前因節(jié)點(diǎn)和t的直接后果節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型，選擇并應(yīng)用適當(dāng)?shù)男迯?fù)規(guī)則，修復(fù)被破壞的起源圖。修復(fù)規(guī)則如表4和表5所示。

最小代價(jià)決策方法中過(guò)濾代價(jià)為起源過(guò)濾視圖連通節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)減少率，修復(fù)代價(jià)預(yù)估為修復(fù)后路徑變化的連通節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)的比率。設(shè)原起源圖中的連通節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)為vp、過(guò)濾視圖中的連通節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)為vps、過(guò)濾視圖中路徑變化的連通節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)為vpsc，則過(guò)濾代價(jià)最小代價(jià)決策法過(guò)濾節(jié)點(diǎn)對(duì)(u，v)之間的連通路徑的算法如下：

步驟4：按照如下整理規(guī)則整理并更新起源圖，得到起源過(guò)濾視圖。

對(duì)得到的過(guò)濾視圖進(jìn)一步整理：(1)檢查起源圖中的代理節(jié)點(diǎn)和活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，若節(jié)點(diǎn)獨(dú)立則刪除之；(2)檢查起源圖中的邊，若邊所依附的頂點(diǎn)之一已被刪除，則刪除該邊；(3)檢查起源圖中的邊，若該邊所表示的依賴關(guān)系可由其它邊推理得到，則刪除該邊；(4)更新起源圖，得到最終的起源過(guò)濾視圖。

步驟5：按照如下起源過(guò)濾視圖評(píng)估模型定量地評(píng)估起源過(guò)濾視圖的效用，生成起源過(guò)濾報(bào)告。

首先，對(duì)上一步驟中得到的起源過(guò)濾視圖進(jìn)行效用評(píng)估。其中，評(píng)估計(jì)算值包括：(1)除待過(guò)濾節(jié)點(diǎn)外，過(guò)濾視圖中的節(jié)點(diǎn)保留率；(2)除待過(guò)濾邊之外，過(guò)濾視圖中的邊的保留率；(3)除待過(guò)濾連通路徑節(jié)點(diǎn)對(duì)之外，過(guò)濾視圖中的連通路徑節(jié)點(diǎn)對(duì)保留率；(4)路徑未變化的連通節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)占過(guò)濾視圖的中連通節(jié)點(diǎn)對(duì)總數(shù)的比率；(5)按照各個(gè)起源圖結(jié)構(gòu)的重要性分別給(1)(2)(3)(4)賦權(quán)值ω1、ω2、ω3、ω4，其中ω1+ω2+ω3+ω4＝100％。

設(shè)待過(guò)濾的節(jié)點(diǎn)數(shù)為vr、邊數(shù)為er、連通路徑數(shù)為vpr，原起源圖中的節(jié)點(diǎn)數(shù)為v、邊數(shù)e、連通路徑數(shù)為vp，過(guò)濾視圖中的節(jié)點(diǎn)數(shù)為vs、邊數(shù)為es、連通路徑數(shù)為vps、路徑變化的連通節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)為vpsc，則起源過(guò)濾視圖效用計(jì)算公式如下：

實(shí)施例中起源原圖符合標(biāo)準(zhǔn)化起源模型prov-dm，如圖6所示。聲明兩個(gè)不同安全需求：

r1：待過(guò)濾的節(jié)點(diǎn)包括e2、act3、ag1，待過(guò)濾的節(jié)點(diǎn)對(duì)包括(e1，act1)；

r2：待過(guò)濾的節(jié)點(diǎn)包括e2、ag1，待過(guò)濾的節(jié)點(diǎn)對(duì)包括(e3，e5)。

采用所提出的起源過(guò)濾機(jī)制對(duì)圖6所示的起源圖進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)需求r1得到的起源過(guò)濾視圖如圖7所示，實(shí)現(xiàn)需求r2得到的起源過(guò)濾視圖如圖9所示。作為實(shí)驗(yàn)效果對(duì)比，選用一個(gè)現(xiàn)有起源過(guò)濾方法對(duì)起源圖6進(jìn)行過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)過(guò)濾需求r1，得到的起源過(guò)濾視圖如圖8所示。

利用起源過(guò)濾視圖評(píng)估模型對(duì)實(shí)施例中各起源過(guò)濾視圖進(jìn)行效用量化評(píng)估，為了保證可比性，各起源視圖均賦值ω1＝ω2＝ω3＝30％，ω4＝10％，需要指出的是，對(duì)ω1、ω2、ω3、ω4的其它賦值組合也落入本專(zhuān)利范圍內(nèi)。

圖8所示的起源過(guò)濾視圖效用為65.78％；圖7所示的起源過(guò)濾視圖效用為81.04％，與圖8所示的起源過(guò)濾視圖相比，效用提高了15.26％，說(shuō)明本發(fā)明的起源過(guò)濾方法與其它方法相比較，起源過(guò)濾視圖的效用有明顯的提升；圖9所示的起源過(guò)濾視圖效用為81.11％，說(shuō)明本發(fā)明的起源過(guò)濾方法不僅可以處理復(fù)雜的起源依賴關(guān)系，也能保證較高的效用。

最后，對(duì)起源過(guò)濾相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行匯總，生成起源過(guò)濾報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包括原始起源圖、過(guò)濾需求、起源過(guò)濾視圖、過(guò)濾需求的滿足情況、多過(guò)濾的起源元素及依賴關(guān)系、為修復(fù)起源依賴語(yǔ)義而改變的可推理起源依賴關(guān)系、起源過(guò)濾視圖的效用評(píng)估值。實(shí)施例中由圖6得到圖9所示的起源過(guò)濾視圖的報(bào)告如表6所示。

表6起源過(guò)濾報(bào)告摘要表