數(shù)據(jù)查詢裝置和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)庫領域，更具體地涉及一種數(shù)據(jù)查詢裝置和方法。
【背景技術】
[0002] 在大數(shù)據(jù)時代，大部分應用程序都會涉及多個不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。當應用程序底 層有多個數(shù)據(jù)庫時，如果用戶想要獲得滿足某種條件的數(shù)據(jù)，他/她需要根據(jù)該條件編寫 不同的查詢語句在底層所有數(shù)據(jù)源中一一查詢。這種情況給用戶增加了許多麻煩。數(shù)據(jù) 整合是一種為多個數(shù)據(jù)源（通常是數(shù)據(jù)庫）提供統(tǒng)一操作接口的方法。一個典型的數(shù)據(jù) 整合系統(tǒng)包含一個虛擬中間表頭和每個實體數(shù)據(jù)庫表頭到該虛擬中間表頭的映射。表頭 (schema)指一系列屬性的集合。用戶可根據(jù)統(tǒng)一的中間表頭編寫查詢語句，而不是為每一 個數(shù)據(jù)庫表編寫查詢語句。
[0003] 層次虛擬表頭技術為不同領域的表頭生成層次虛擬表頭，其中下層表頭所表示的 領域是上層表頭所表示領域的子領域，從而針對上層表頭的一個更為抽象的查詢可以替代 針對下層表頭的多個查詢。然而傳統(tǒng)的查詢轉換方法中沒有提到如何為針對層次虛擬表頭 的查詢進行轉換。
[0004] 因此，需要一種針對層次虛擬表頭進行數(shù)據(jù)查詢的裝置和方法。

【發(fā)明內容】

[0005] 在下文中給出關于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關于本發(fā)明的某些方面的基本理 解。應當理解，這個概述并不是關于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關 鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念， 以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0006] 本發(fā)明的一個主要目的在于，提供一種數(shù)據(jù)查詢裝置，包括：語義映射表生成單 元，被配置成基于層次虛擬表頭中的屬性生成語義映射表；查詢語句擴展單元，被配置成根 據(jù)語義映射表將用戶輸入的查詢語句擴展為一個或多個查詢語句；相似度計算單元，被配 置成計算擴展的每個查詢語句與用戶輸入的查詢語句之間的相似度；以及查詢語句集合構 成單元，被配置成選擇相似度大于預定閾值的查詢語句構成查詢語句集合進行查詢。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種數(shù)據(jù)查詢方法，包括：基于層次虛擬表頭中的 屬性生成語義映射表；根據(jù)語義映射表將用戶輸入的查詢語句擴展為一個或多個查詢語 句；計算擴展的每個查詢語句與用戶輸入的查詢語句之間的相似度；以及選擇相似度大于 預定閾值的查詢語句構成查詢語句集合進行查詢。
[0008] 另外，本發(fā)明的實施例還提供了用于實現(xiàn)上述方法的計算機程序。
[0009] 此外，本發(fā)明的實施例還提供了至少計算機可讀介質形式的計算機程序產(chǎn)品，其 上記錄有用于實現(xiàn)上述方法的計算機程序代碼。
[0010] 通過以下結合附圖對本發(fā)明的最佳實施例的詳細說明，本發(fā)明的這些以及其他優(yōu) 點將更加明顯。
【附圖說明】
[0011] 參照下面結合附圖對本發(fā)明實施例的說明，會更加容易地理解本發(fā)明的以上和其 它目的、特點和優(yōu)點。附圖中的部件只是為了示出本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的或類似 的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。
[0012] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例進行數(shù)據(jù)查詢的系統(tǒng)結構；
[0013] 圖2 7K出了層次虛擬表頭的一個7K意圖；
[0014] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)查詢方法的流程圖；
[0015] 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)查詢裝置400的示例性配置的框圖； 以及
[0016] 圖5是示出可以用于實施本發(fā)明的數(shù)據(jù)查詢裝置和方法的計算設備的示例性結 構圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描 述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應 當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關的、本領域普通技術人員已知 的部件和處理的表示和描述。
[0018] 本發(fā)明提出一種為層次虛擬表頭進行查詢轉換的方法。層次虛擬表頭由不同領域 的數(shù)據(jù)庫表頭生成。給定任意一個針對層次虛擬表頭中任一表頭的查詢語句，本發(fā)明中的 方法可將該查詢轉換為一個或多個針對源表頭的查詢語句，從而進行結果查詢。具體地，首 先為查詢語句中的條件部分設計了一個屬性和操作符（謂詞）的語義映射表；其次定義了 一個用于描述查詢語句兩兩相似程度的相似度度量公式，該公式同時考慮了查詢子句之間 的相似度和表頭之間的相似度；最后設計了一個遞歸函數(shù)用于將任意一個查詢語句向下轉 換為針對源表頭的查詢語句集合。
[0019] 下面結合附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)查詢方法。
[0020] 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例進行數(shù)據(jù)查詢的系統(tǒng)結構。在傳統(tǒng)的小規(guī)模 數(shù)據(jù)庫場景中，用戶只需在一個數(shù)據(jù)庫表中提交查詢就可以得到所需數(shù)據(jù)。這種情形下，僅 需圖1中的步驟1、4和5。當數(shù)據(jù)空間包含許多數(shù)據(jù)庫時，圖1中的步驟2即可為所有數(shù)據(jù) 源提供統(tǒng)一的虛擬數(shù)據(jù)庫表頭，而步驟3用于將用戶提交的查詢轉化為符合虛擬中間表頭 的查詢格式。
[0021] 本發(fā)明主要處理圖1中的步驟3。首先，會創(chuàng)建一個用于映射查詢語句中條件部分 的屬性和操作符的語義映射表；然后計算根據(jù)語義映射表擴展的查詢與用戶輸入的查詢之 間的相似度；最后保留語義最相似的擴展查詢。
[0022] 圖2示出了層次虛擬表頭的一個示意圖。本發(fā)明設計了一種為層次虛擬表頭進行 查詢轉換的方法，此外，該方法也可以對自然形成的層次表頭進行查詢轉換。圖2顯示了不 同數(shù)據(jù)源的表頭層級關系。
[0023] 圖2中左下角的部分表頭，即"Article"部分的表頭表示如下：
[0024] 表頭 L (Article:No.，Title, Domain, Author, Year, Publication, Volume, Pages)
[0025] 表頭 2. (Conference paper:Paper No.，Title, Key word, Author list, Conferen ce, Volume, Pages, Year)
[0026] 表頭 3. (Journal paper:No. , Title, Domain, Author 1, Author2, Journal, Year)
[0027] 表頭 4. (Patent:Application No.，Title, field, Application date, Inventor) 〇
[0028] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)查詢方法的流程圖，下面結合圖3詳 細說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)查詢方法。
[0029] 首先，在步驟S302中，基于層次虛擬表頭中的屬性生成語義映射表。
[0030] 在一個實施例中，基于層次虛擬表頭中的屬性生成語義映射表包括：基于層次虛 擬表頭中不同層的具有父子關系的表頭的屬性之間的語義對應關系以及具有同一父表頭 的同一層的表頭的屬性之間的語義對應關系來生成語義映射表。
[0031 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)查詢方法，先為具有父子關系的表頭和具有相同 父表頭的兄弟表頭生成語義映射關系，然后創(chuàng)建屬性和操作符的語義映射表。
[0032] 本領域技術人員可以理解，上述表頭1是根據(jù)層次虛擬表頭生成方法由表頭2、3 和4生成的。在生成層次虛擬表頭的過程中，可以利用本體知識獲得父子表頭屬性之間以 及兄弟表頭屬性之間的語義對應關系。
[0033] 本發(fā)明考慮4種類型的對應關系：
[0034] isEquivalentTo (=)(等于）
[0035] isCloseTo (~）（近似）
[0036] isSubConceptOf ( c )(包含于）
[0037] isSuperConceptOf ()(包含）。
[0038] 對這四種對應關系，本發(fā)明總結出三個特征：
[0039] 特征 1、對于 isEquivalentTo (=)和 isSubConceptOf (.、二），表頭中的一個屬性 只能語義相似于另一個表頭的一個屬性；
[0040] 特征2、對于isCloseTo(~）和isSuperConceptOf (.3)，表頭中的一個屬性可以 語義相似于另一個表頭的一個或多個屬性；
[0041] 特征3、來自不同表頭的兩個屬性只能有一種語義相似關系。
[0042] 根據(jù)這些特征，可以設計得到本發(fā)明的針對查詢語句條件部分的屬性和操作符的 一個示例性語義映射表，如表1所示。
[0043]
[0044]
[0045] 表 1
[0046] 表1顯示的是字符串屬性的語義映射表的一個例子，表1的第一行列出了 6種操 作符（謂詞）：等于、不等于、LIKE、N0T LIKE、IN和NOT IN。第2行和第5行由特征1和3 設計得到，而第3、4、6和7行由特征2和3設計得到。第4行和第7行中的"a"可以語義 相似于兩個以上的其他屬性。第一行顯示了會出現(xiàn)在查詢語句條件部分的操作符。"a"和 " b "表示來自不同表頭的兩個屬性。" X "表示一個常量字符串。
[0047] 表1主要顯示了字符串類別屬性的映射，但其可被擴展為處理數(shù)字和日期等屬性 的映射。
[0048] 下面的表2示出了數(shù)值屬性的語義映射表的一個例