三章節(jié)語義對象模型Semanticobjectmodelppt課件

1、第三章第三章 語義對象模型語義對象模型 Semantic object model 語義對象模型特點語義對象模型特點 直觀，以視圖方式給出一個完整的信息結(jié)直觀，以視圖方式給出一個完整的信息結(jié)構(gòu)構(gòu) 更充分的表達聚合抽象、歸納抽象更充分的表達聚合抽象、歸納抽象 更豐富地表達對象聯(lián)系的語義信息更豐富地表達對象聯(lián)系的語義信息3.1 語義對象模型的對象定義語義對象模型的對象定義語義對象：描述一個確切的本體的命名及語義對象：描述一個確切的本體的命名及其屬性的命名集合。其屬性的命名集合。本體本體Ontology）:描述現(xiàn)實在世界中獨描述現(xiàn)實在世界中獨立的和可區(qū)分的群體概念。立的和可區(qū)分的群體概念。本體中每一

2、個實例都是唯一的和可標識的本體中每一個實例都是唯一的和可標識的本體可以是物理存在的實體集合本體可以是物理存在的實體集合如學生如學生 Student本體也可以只是一個邏輯實例的集合本體也可以只是一個邏輯實例的集合如定單如定單 Order語義對象模型的屬性定義語義對象模型的屬性定義屬性：定義語義對象的特征。用特定的屬屬性：定義語義對象的特征。用特定的屬性名標識。性名標識。屬性分類：屬性分類：簡單屬性簡單屬性S(Simple):值域為簡單類型值域為簡單類型組合屬性組合屬性G(Group):為簡單屬性的集合為簡單屬性的集合組合屬性名：組合屬性名：內(nèi)部屬性名內(nèi)部屬性名語義對象屬性：相關(guān)聯(lián)的本體名語義對象

3、屬性：相關(guān)聯(lián)的本體名 SO (Semantic Object)語義對象標識屬性：屬性名前加語義對象標識屬性：屬性名前加ID前綴。前綴。ID -唯一實例的標識唯一實例的標識 ID -不唯一實例的標識不唯一實例的標識公式計算屬性：該屬性值是一個計算結(jié)果。公式計算屬性：該屬性值是一個計算結(jié)果。aF (Formula) 例如例如 “合計合計”COLLEGE ID CollegeName DeanName FirstName0.1 LastName1.1 1.1 PhoneNumber1.N CampusAddress Building1.1 OfficeNumber1.1 0.1 DEPARTMENT

4、 1.N DEPARTMENT ID DeptName 1.1 Chairperson 1.1 phoneNumber 1.N TotalMajors 1.1 1.1 1.N 1.N COLLEGEPROFESSORSTUDENTSTUDENT ID StudentName FirstName0.1 LastName1.1 1.1ID StudentNumber PhoneNumber HomeAddress Street 0.1 City 1.1 State 1.1 Zip 1.1 1.1 Title EnrollmentDate DEPARTMENT 1.1 ADVISER 1.1 PRO

5、FESSOR ID ProfessorName FirstName0.1 LastName1.1 1.1 CampusAddress Building1.1 OfficeNumber1.1 0.1 PhoneNumber DEPARTMENT 1.1 ADVISER 1.N 對象實例對象實例王煦法360704936074303607432電三樓西側(cè)213信息科學技術(shù)學院電子工程與信息科學系計算機科學技術(shù)系自動化系電子科學與技術(shù)系語義對象模型的屬性基數(shù)語義對象模型的屬性基數(shù) 最大基數(shù)：一個對象實例所擁有的該屬性最大基數(shù)：一個對象實例所擁有的該屬性實例的最大數(shù)目。實例的最大數(shù)目。m=1 :屬性實例

6、最多一個屬性實例最多一個-單值單值屬性屬性 m1 :屬性實例可以多個屬性實例可以多個-多值屬性多值屬性 例：單位電話例：單位電話-可以多個?？梢远鄠€。語義對象模型的屬性基數(shù)語義對象模型的屬性基數(shù) 組屬性基數(shù)和組中屬性基數(shù)語義：組屬性基數(shù)和組中屬性基數(shù)語義：當組屬性當組屬性n=0而組內(nèi)某屬性而組內(nèi)某屬性n=1 表示表示: 該組可以為空值，但只要組屬性該組可以為空值，但只要組屬性有實例，則其內(nèi)屬性值必須存在。有實例，則其內(nèi)屬性值必須存在。例：例： 電話號：電話號電話號：電話號 1.N 分機號分機號 0.N 0.N語義對象的屬性域值說明語義對象的屬性域值說明 屬性域值說明表屬性域值說明表 Domai

7、n Name Type (S,G,SO,aF) Semantic Description （語義描述）（語義描述） Physical Description : S:值的類型描述值的類型描述 G:組的集合類型組的集合類型描述描述SO:語義對象名語義對象名 aF:計算結(jié)果類型計算結(jié)果類型描述描述語義對象視圖語義對象視圖 對于特定應(yīng)用，一個對象的可見部分稱為對于特定應(yīng)用，一個對象的可見部分稱為語義對象視圖。語義對象視圖。構(gòu)成構(gòu)成 對象名對象名 該視圖可見的屬性名集合該視圖可見的屬性名集合視圖舉例視圖舉例ID DepartmentNameCampusAddressBuilding1.1OfficeB

8、umber1.1 0.1PhoneNumber 1.NFaxPhoneNumber 0.11.N1.N1.NDEPARTMENTPROFESSORPROFESSORPROFESSORDepartmentName1.NDepartment Name1.NStaff ViewPROFESSORStudent listing ViewSTUDENT3.2 語義對象分類語義對象分類（一簡單對象（一簡單對象 Single object屬性屬性: 單值的簡單屬性單值的簡單屬性 單值的組合屬性單值的組合屬性 非對象屬性非對象屬性（二組合對象（二組合對象 Composite object屬性屬性: 非對象屬性

9、非對象屬性 可以是多值的簡單屬性可以是多值的簡單屬性 可以是多值的組合屬性可以是多值的組合屬性例：例：設(shè)備卡設(shè)備卡ID EquipmentNumberDescriptionAcquisition DataPurchase CostEQUIPMENT例：飯店帳單例：飯店帳單具體的發(fā)票樣品具體的發(fā)票樣品 組合對象組合對象 HOTEL-BILL10/12/96 Room $99.0010/12/96 Food$37.5510/12/96 Phone $2.5010/12/96 tax$15.0010/13/96 Room $99.0010/13/96 Food $47.9010/13/96 tax

10、$15.00Total Due$315.95Invoice Number:1234 Arrival DataCustomer Name:Mary Jones 10/12/96 ID InvoiceNuber Arrival Data 1.1ID CustomerName 1.1LineItemService Data 1.1Service Description 1.1Price 1.1 0.NTotal Due 1.1 1.NHOTEL-BILL可嵌套的組合屬性可嵌套的組合屬性若服務(wù)項目還要細分：例如食品項目，則帳若服務(wù)項目還要細分：例如食品項目，則帳單對象為：單對象為：ID Invoice

11、Nuber Arrival Data 1.1ID CustomerName 1.1LineItemService Data 1.1Service Description Subdescription 1.1Subprice 1.1 1.NLineItemprice 1.1 0.NTotal Due 1.1HOTEL-BILL（三復(fù)合對象（三復(fù)合對象 Compound object至少包含一個語義對象屬性至少包含一個語義對象屬性描述聯(lián)系的聚合抽象語義描述聯(lián)系的聚合抽象語義（四混合對象（四混合對象 hybrid object組合對象與復(fù)合對象的結(jié)合組合對象與復(fù)合對象的結(jié)合即：至少包含一個多值屬性組

12、即：至少包含一個多值屬性組組內(nèi)至少有一個語義對象屬性組內(nèi)至少有一個語義對象屬性復(fù)合對象舉例復(fù)合對象舉例例例1. 1:1的復(fù)合對象員工與汽車分配的復(fù)合對象員工與汽車分配EMPLOYEEID : 員工號.0.1VEHICLEVEHICLEID : 牌照號.1.1EMPLOYEE 例例2. 1:N的復(fù)合對象學生宿舍分配的復(fù)合對象學生宿舍分配復(fù)合對象舉例復(fù)合對象舉例DORMITORYID : Name.1.NSTUDENTSTUDENTID : 學號.0.1DORMITORY 例例3. N:M的復(fù)合對象書與作者的復(fù)合對象書與作者復(fù)合對象舉例復(fù)合對象舉例BOOKID Title 1.NID ISBN.A

13、UTHORAUTHORID AuthorName.1.N . BOOK混合對象舉例混合對象舉例 例例2. 1:N的混合對象學生宿舍分配的混合對象學生宿舍分配DORMITORYID DormNamephone .StudentRent1.1Rent 0.1 1.N . STUDENTSTUDENTID StudnetNameID StudnetNumber0.1. DORMITORY混合對象語義分析混合對象語義分析 混合對象中，相應(yīng)對象間的映射關(guān)系可以混合對象中，相應(yīng)對象間的映射關(guān)系可以用最用最 小基數(shù)和加上小基數(shù)和加上ID標識來區(qū)分標識來區(qū)分舉例：商品定單與商品之間的限制關(guān)系舉例：商品定單與商

14、品之間的限制關(guān)系 情況情況1：某商品：某商品Item只能在一份定單中現(xiàn)，只能在一份定單中現(xiàn)，但可在一份定單的多行中出現(xiàn)。但可在一份定單的多行中出現(xiàn)。SALESORDERLineItem 1.1.1.NITEMITEM. 0.1 .SALESORDER情況情況2：一個商品只能在一份定單且定單的一：一個商品只能在一份定單且定單的一 行中出現(xiàn)。行中出現(xiàn)。將將ITEM用用ID限制為限制為唯一出現(xiàn)的語義唯一出現(xiàn)的語義SALESORDERLineItemID 1.1.1.NITEMITEM. 0.1 .SALESORDER 情況情況3：一個商品可以出現(xiàn)在多份定單中，：一個商品可以出現(xiàn)在多份定單中，但一份定

15、單中只能出現(xiàn)一次但一份定單中只能出現(xiàn)一次 SALESORDERLineItemID 1.1.1.NITEMITEM. 0.N .SALESORDER 情況情況4：一個商品可以在多份定單中，多行：一個商品可以在多份定單中，多行中出現(xiàn)中出現(xiàn)SALESORDERLineItem 1.1.1.NITEMITEM. 0.N .SALESORDER（五關(guān)聯(lián)對象（五關(guān)聯(lián)對象 association object當聯(lián)系本身帶有屬性時，需要用對象來當聯(lián)系本身帶有屬性時，需要用對象來描述。描述。作用：聯(lián)接相應(yīng)對象作用：聯(lián)接相應(yīng)對象FLIGHT ID FlightID FlightNumber Date Origi

16、natingCity Destination FuelOnTakeOff WeightOnTakeOff AIRPLANE 1.1 PILOT 1.1AIRPLANE ID TailNumber Manufacture Type FLIGHT 0.N PILOT ID FCI-ID ID Name ID SocialSecurityNumber 0.N FLIGHT關(guān)聯(lián)對象航班FLIGHT的例子ASSIGNMENT ID AssignmentID PROJECT 1.1 ARCHETECT 1.1 AssignmentStarts AssignmentEnds MaxHours MaxLabo

17、rCost MaxMaterialCost PROJECT ID ProjectName ProjectManager ProjectStart ProjectEnd ASSIGNMENT 1.N ARCHITECT ID Name Phone Office ASSIGNMENT 1.N 關(guān)聯(lián)對象工程分配ASSIGNMENT的例子（六父子類型對象（六父子類型對象描述聯(lián)系的泛化描述聯(lián)系的泛化/特化抽象語義特化抽象語義表達：父對象中，子對象的基數(shù)含義：表達：父對象中，子對象的基數(shù)含義： ：0.ST表示可選，可以沒有這個子類表示可選，可以沒有這個子類 ：1.ST表示必選表示必選子對象中，父子對象的基

18、數(shù)為子對象中，父子對象的基數(shù)為P例：例：表示如下語義：表示如下語義：一個員工可以只是員工；一個員工可以只是員工；一個員工可以又是經(jīng)理；一個員工可以又是經(jīng)理；一個員工可以又是程序員；一個員工可以又是程序員；一個員工可以又是經(jīng)理和程序員。一個員工可以又是經(jīng)理和程序員。EMPLOYEE.0.ST0.STMANAGER P . . MANAGERPROGRAMEREMPLOYEEPROGRAMMER P . . EMPLOYEE子對象互斥的語義表達式子對象互斥的語義表達式 將互斥的子對象屬性構(gòu)成組屬性將互斥的子對象屬性構(gòu)成組屬性 組屬性基數(shù)為組屬性基數(shù)為X.Y.Z。 X:組的最小基數(shù)。組的最小基數(shù)。0

19、：表示可以沒有子類：表示可以沒有子類 1：表示必須有子：表示必須有子類類 Y：在有子類的情況下，子類的最小數(shù)目：在有子類的情況下，子類的最小數(shù)目 Z：在有子類的情況下，子類的最大數(shù)目：在有子類的情況下，子類的最大數(shù)目例例0.1.1表明第四表明第四種情況不存在。種情況不存在。1.1.1表明第表明第一、第四種情況不一、第四種情況不存在。存在。EMPLOYEE. .0.ST0.ST 0.1.1MANAGERPROGRAMER例例2例例2： 客戶 個人合伙公司應(yīng)繳稅無需繳稅行政單位學校單位圖圖4-30 (a)互斥子類型互斥子類型CLIENTID ClientNumberID ClientName Ph

20、oneINDIVIDUALCORPORATIONPARTNERSHIP0.ST0.ST0.ST0.1.1CLIENTID ClientNumberID ClientName PhoneINDIVIDUALCORPORATIONPARTNERSHIP0.ST0.ST0.STINDIVIDUALCLIENTPSocSecNumberNetWorthPARTNERSHIPCLIENTPTaxIDManagingPartnerCORPORATIONCLIENTPTaxIDBalanceContactNameContactPhone圖圖4-30 (b)嵌套子類型嵌套子類型CORPORATIONCLIEN

21、TPTaxiIDBalanceContactNameContactPhoneTAXABLE CORPNONTAXABLECORP0.ST0.ST1.1.1TAXABLE CORPCORPORATIONPTaxRateNONTAXABLE CORPCOPRORATIONPExemptionIDGOV-AGENCYSCHOOL0.ST0.ST1.1.1GOV-AGENCYNONTAXABLE CORPPFederalIDNumberSCHOOLNONTAXABLE CORPPSchoolDistrictName父子對象父子對象 父子對象間的聯(lián)系語義為父子對象間的聯(lián)系語義為 is-a 子對象繼承父對

22、象的所有屬性，父對象是子對象繼承父對象的所有屬性，父對象是各子對象的一個歸納抽象各子對象的一個歸納抽象 父對象可以是一個獨立的對象實例集合父對象可以是一個獨立的對象實例集合例 人 personEmployee Manager Student 父對象也可以不代表任何獨立實體虛類時，必須在一個子類對象下 才能成為實體父父-子對象與復(fù)合對象的區(qū)別子對象與復(fù)合對象的區(qū)別 父父-子對象子對象泛化泛化/特化抽象，屬性是特化抽象，屬性是“繼承繼承” 父對象中的子對象屬性是父對象中的子對象屬性是“特化特化” 子對象中的父對象屬性是子對象中的父對象屬性是“繼承繼承” 復(fù)合對象復(fù)合對象 聚合語義，屬性是聚合語義，

23、屬性是“屬于屬于” 二種抽象構(gòu)造了語義對象間的層次結(jié)構(gòu)圖二種抽象構(gòu)造了語義對象間的層次結(jié)構(gòu)圖 父父-子對象等級結(jié)構(gòu)構(gòu)造了無遞歸的有向子對象等級結(jié)構(gòu)構(gòu)造了無遞歸的有向無環(huán)圖無環(huán)圖 復(fù)合對象的引用等級結(jié)構(gòu)在無遞歸情況復(fù)合對象的引用等級結(jié)構(gòu)在無遞歸情況下為有向無環(huán)圖下為有向無環(huán)圖例例A：有環(huán)的復(fù)合對象：有環(huán)的復(fù)合對象PERSONPERSONSpouseEMPLOYEESTUDENT0.ST0.ST0,1,21,10,1EMPLOYEEPERSONP.STUDENTPERSONP.例例B：含有關(guān)聯(lián)對象的復(fù)合對象：含有關(guān)聯(lián)對象的復(fù)合對象PERSONMARRY0，1 . . .男MARRYPERSON1，1ID 登記號登記號時間時間地點地點費用費用婚檢婚檢PERSON1，1例例:含有二種抽象的一個語義對象含有二種抽象的一個語義對象層次結(jié)構(gòu)圖層次結(jié)構(gòu)圖VEHICLEID Weight .AUTOMOBILETRUCK0.ST0.ST0,1,1DRIVETRAIN1,1MANUFACTURE ER 1,1.DRIVETRAINID .TRANSMISSIONVEHICLE1.11.1ENGINE1,1MANUFACTURE ER .AUTOCO