DuongKieuNga …it.husc.edu.vn/Media/ChuyenMuc/KhoaHoc/Hoithao-Hoinghi/paper-hnkh-sdh01... · Vishal Jain và nhóm tác giả [11] cũng so sánh các framework đã đề xuất

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – ĐH Huế Tập …, Số 1 (2017)

1

MỘT TIẾP CẬN TRONG VIỆC CHUYỂN ĐỔI MÔ HÌNH QUAN HỆ SANG OWL ONTOLOGY

Dương Kiều Nga, Võ Hoàng Liên Minh, Hoàng Quang

Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế

*Email: [email protected], [email protected], [email protected]

TÓM TẮT

Để các cơ sở dữ liệu quan hệ có thể hỗ trợ tích cực cho các ứng dụng web ngữ nghĩa thì mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ tương ứng cần phải được chuyển đổi thành các Ontology có ngữ nghĩa tương đương. Theo đó, việc chuyển đổi một mô hình quan hệ sang một Ontology sẽ cho phép ta kế thừa được hệ thống dữ liệu cũ giúp giảm thiểu đáng kể chi phí thiết kế một Ontology. Tiếp cận để chúng tôi thực hiện việc xây dựng một phương pháp chuyển đổi trực tiếp từ mô hình quan hệ sang OWL Ontology là xác định ánh xạ tích của hai ánh xạ: ánh xạ chuyển đổi từ mô hình quan hệ sang mô hình ER và ánh xạ chuyển đổi từ mô hình ER sang OWL Ontology. Cách tiếp cận này cũng đã chứng minh tính ưu việt của nó so với một số nghiên cứu trước đây.

Từ khóa: mô hình quan hệ, mô hình ER, OWL, Ontology, web ngữ nghĩa.

1. GIỚI THIỆU

Ngày nay, Ontology đã trở thành một thuật ngữ được biết đến nhiều trong lĩnh

vực khoa học máy tính và có ý nghĩa khác xa so với nghĩa ban đầu của nó. Chúng giúp

con người và máy có thể hợp tác, cùng nhau làm việc, giúp máy có thể “hiểu” và có khả

năng xử lý thông tin hiệu quả. Chúng được xem như là "linh hồn" của web ngữ nghĩa.

OWL (Web Ontology Language) là ngôn ngữ Ontology được sử dụng khá rộng

rãi. Khả năng của OWL là biểu diễn các thông tin của các cá thể xuất hiện nhiều lần trong

nhiều tài liệu, hỗ trợ việc liên kết dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, hỗ trợ việc suy luận

dựa trên các nguồn dữ liệu đó, biểu diễn sự tương đương giữa các cá thể, giúp tăng thêm

yếu tố logic cho thông tin, đồng thời có các ràng buộc giá trị cũng như các ràng buộc bản

số giúp biểu diễn tốt thế giới thực. Ngôn ngữ OWL mô tả các lớp, các thuộc tính (phân

biệt hai loại thuộc tính: thuộc tính kiểu dữ liệu và thuộc tính đối tượng, có thể có tính

bắc cầu, tính đối xứng, có thuộc tính đảo ngược…) và các quan hệ giữa các đối tượng

này theo cách mà máy tính có thể hiểu được nội dung web. Đồng thời, ta có thể định

nghĩa các phần giao, phần hợp, phần rời nhau và phần bù của các lớp.


2

Việc trích xuất và biểu diễn thông tin ngữ nghĩa trong cơ sở dữ liệu và suy luận

đòi hỏi phải chuyển đổi mô hình quan hệ sang mô hình biểu diễn ngữ nghĩa, mà mô

hình Ontology là một mô hình thích hợp để đáp ứng các yêu cầu này. Đã có nhiều nghiên

cứu về việc chuyển đổi từ mô hình quan hệ sang OWL Ontology.

Larbi Alaoui và nhóm tác giả [10] đã so sánh các phương pháp chuyển đổi từ

RDB sang RDF / OWL đã đề xuất trước đây và đề xuất thuật toán chuyển đổi mới tổng

hợp từ các phương pháp này, tối ưu hóa việc trích xuất ràng buộc và giữ lại đặc điểm

của mô hình RDB. Thuật toán đã giải quyết các vấn đề như bản số của mối quan hệ, quan

hệ bắc cầu và những ràng buộc như khóa chính, khóa ngoại, ràng buộc UNIQUE và NOT

NULL. Vishal Jain và nhóm tác giả [11] cũng so sánh các framework đã đề xuất trước

đây như TDBToOnto, DB2OWL, R2O… và đề xuất framework mới tính năng bổ sung

nhằm giải quyết các vấn đề và thiếu sót đã được xác định, đồng thời hỗ trợ nhiều cơ sở

dữ liệu nhất. Mona Dadjoo và nhóm tác giả [12] đề xuất một phương pháp để xây dựng

Ontology tự động dựa trên cơ sở dữ liệu quan hệ để khai thác và thu thập các thành

phần thêm từ cơ sở dữ liệu quan hệ, từ đó có được tri thức với sức mạnh ngữ nghĩa cao

và biểu cảm hơn. Nhóm tác giả thực hiện trên 3 bước; đầu tiên các thông tin được trích

xuất và phân loại các bảng cơ sở dữ liệu, sau đó tạo các thành phần biểu đồ và mô hình

khái niệm trung gian từ các thông tin thu được từ bước trước, cuối cùng Ontology được

sinh ra.

Phương pháp tiếp cận của Guntars Bumans [13] sử dụng công cụ cơ sở dữ liệu

quan hệ để xử lý thông tin bản đồ và tạo các câu SQL, khi thực hiện, sẽ tạo ra dữ liệu

được định dạng RDF/OWL (RDF triples) mô tả thể hiện của các lớp, thuộc tính kiểu dữ

liệu và thuộc tính đối tượng tương ứng với dữ liệu RDB nguồn.

Afzal Humaira và nhóm tác giả [14] đưa ra đề xuất cách tiếp cận của họ về việc

chuyển đổi OWL thành cơ sở dữ liệu quan hệ bởi vì họ cho rằng việc quản lý và truy

vấn dữ liệu trong mô hình quan hệ dễ dàng hơn so với Ontology. Nhóm đã nghiên cứu

các phương pháp đã đề xuất để chuyển đổi Ontology (RDF / OWL) sang cơ sở dữ liệu

bằng cách phân tích những ưu và nhược điểm của những đề xuất trước đây và nhận

thấy rằng có rất nhiều vấn đề trong việc chuyển đổi trực tiếp và ánh xạ khái niệm

Ontology sang cơ sở dữ liệu quan hệ.

Guohua Shen và nhóm tác giả [15] đã phân tích mối quan hệ ngữ nghĩa giữa mô

hình quan hệ và OWL Ontology, từ đó đề xuất các quy tắc ánh xạ ngữ nghĩa từ cơ sở dữ

liệu quan hệ tới OWL Ontology, bao gồm các quy tắc cho các lớp, thuộc tính, hạn chế và

các trường hợp, tránh di chuyển số lượng lớn dữ liệu.

Mohammed Reda Chbihi Louhdi và nhóm tác giả [16] đã đề xuất các quy tắc

chuyển đổi để xây dựng Ontology owl từ các cơ sở dữ liệu quan hệ bằng cách phân tích

các dữ liệu được lưu trữ để phát hiện các ràng buộc rời rạc và tính mức độ tham gia của


3

bảng trong quan hệ đa nguyên. Nhóm tác giả đã đưa ra các thuật toán cho từng trường

hợp chuyển đổi.

Chúng tôi nhận thấy rằng, để cơ sở dữ liệu có thể hỗ trợ tích cực cho web và các

ứng dụng của web ngữ nghĩa thì cơ sở dữ liệu liên quan của chúng cần phải được chuyển

đổi thành các Ontology có ngữ nghĩa tương đương. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi đôi

lúc sẽ làm mất đi hoặc không thể hiện hết ngữ nghĩa như mô tả ban đầu. Mặt khác, nếu

ta thiết kế từ đầu một Ontology thì xét về nguyên tắc thì rất là tốn kém về cả chi phí, thời

gian lẫn công sức. Thay vào đó, ta chuyển đổi một mô hình quan hệ sang một Ontology

thì ta sẽ kế thừa được hệ thống dữ liệu cũ. Từ đó, ta có thể giảm được chi phí thiết kế rất

nhiều.

Trong bài báo này, tôi xin trình bày phương pháp chuyển đổi trực tiếp từ mô hình

quan hệ sang OWL Ontology với hướng tiếp cận được xây dựng như sau: Chuyển đổi

từ mô hình quan hệ sang mô hình ER và từ mô hình ER sang OWL Ontology, sau đó tìm

ra một ánh xạ tích của 2 bước chuyển đổi trên để tìm ra phương pháp chuyển đổi trực

tiếp từ mô hình quan hệ sang OWL Ontology. Có thể minh họa như sau:

Hình 1. Hướng tiếp cận của phương pháp chuyển đổi từ mô hình quan hệ sang OWL

Ontology trong bài báo này

Trong đó, ánh xạ chuyển đổi từ mô hình quan hệ sang mô hình ER được tóm tắt

bởi hình sau:

Mô hình quan hệ

Mô hình ER

OWL Ontology


4

Hình 2. Sơ đồ phân tích các khả năng nhận dạng đối với các lược đồ quan hệ [3]

Đối với ánh xạ chuyển đổi từ mô hình ER sang OWL Ontology có thể tóm tắt

trong bảng tương quan giữa các thành phần của mô hình ER và OWL Ontology như sau:

Bảng 1. Sự tương đương giữa các thành phần của mô hình ER và OWL Ontology [5]

ER OWL

Tập thực thể mạnh Lớp

Tập thực thể yếu và mối

quan hệ định danh

Lớp và cặp thuộc tính tương ứng với khoá cục bộ của tập

thực thể yếu và khoá chính của tập thực thể chủ.

Thuộc tính Thuộc tính kiểu dữ liệu

Thuộc tính đơn trị

(có thể có giá trị null) Thuộc tính kiểu dữ liệu có tính chất hàm

Thuộc tính đơn trị

(không chứa giá trị null)

Thuộc tính kiểu dữ liệu có tính chất hàm với ràng buộc

số lượng min là 1

Thuộc tính đa trị Thuộc tính kiểu dữ liệu

Thuộc tính khoá Thuộc tính kiểu dữ liệu có tính chất hàm với ràng buộc

số lượng min là 1

Xét quan hệ R ∈ DB1

| PKR | = 1

(tập thực thể)

| PKR | > 1

(mối quan hệ bậc k/thuộc tính đa trị)

R có khóa ngoài tham

chiếu đến R

(mối quan hệ phản xạ)

R có khóa ngoài tham

chiếu đến R'

(lớp con/mối quan hệ

nhị nguyên)

(mối quan hệ bậc k)

PKR ⊃ FK, FK là khóa

ngoài duy nhất của R

(thuộc tính đa trị)

R có khóa ngoài vừa là khóa chính

tham chiếu đến R'

(lớp con)

R có khóa ngoài FK tham chiếu đến quan

hệ R'

(mối quan hệ nhị nguyên 1-1/1-nhiều)

FK không có đặc tính unique

(mối quan hệ nhị nguyên

1-nhiều)

FK có đặc tính unique

(mối quan hệ nhị nguyên

1-1)


5

ER OWL

Thuộc tính phức hợp Lớp với các thuộc tính tương ứng các thuộc tính thành

phần của thuộc tính phức hợp

Mối quan hệ nhị nguyên

không thuộc tính Cặp thuộc tính đối tượng đảo

Mối quan hệ nhị nguyên có

thuộc tính

Lớp với các thuộc tính kiểu dữ liệu tương ứng với các

thuộc tính của mối quan hệ và hai cặp thuộc tính đối

tượng đảo thể hiện quan hệ giữa các lớp tập thực thể

tham gia và lớp biểu diễn mối quan hệ

Mối quan hệ tam nguyên

(tương tự đối với mối quan

hệ đa nguyên)

Lớp với 3 cặp thuộc tính đối tượng nghịch đảo thể hiện

mối quan hệ giữa các lớp tương ứng với các tập thực thể

tham gia vào mối quan hệ và lớp biểu diễn mối quan hệ

Tên vai trò của tập thực thể

tham gia vào một mối quan

hệ

Tên của thuộc tính đối tượng trong cặp thuộc tính đối

tượng nghịch đảo thể hiện mối quan hệ

Ràng buộc bản số nhỏ nhất

(min)

Ràng buộc số lượng nhỏ nhất

(Min cardinality restriction)

Ràng buộc bản số lớn nhất

(max)

Ràng buộc số lượng lớn nhất

(Max cardinality restriction)

Theo đó, cấu trúc của bài báo là như sau. Mục tiếp theo chúng tôi trình bày phương

pháp chuyển đổi mô hình quan hệ sang OWL Ontology bằng các quy tắc và các ví dụ cụ

thể. Mục cuối cùng là phần kết luận và các thảo luận về hướng nghiên cứu tiếp theo.

2. CHUYỂN ĐỔI MÔ HÌNH QUAN HỆ SANG OWL ONTOLOGY Bằng cách xác định ánh xạ tích của hai phép ánh xạ từ mô hình quan hệ sang mô

hình ER và từ mô hình ER sang OWL Ontology, ta xây dựng được các quy tắc cũng như

các thuật toán chuyển đổi trực tiếp. Thông tin đầu vào và đầu ra của thuật toán chuyển

đổi này được xác định như sau:

- Input: Tập các lược đồ quan hệ DB trong một mô hình quan hệ, mỗi lược đồ

quan hệ R có tập các thuộc tính UR, khóa chính PKR và tập các khóa ngoài FKR.

- Output: OWL Ontology tương ứng.

2.1. Chuyển đổi các quan hệ Quy tắc 1. (Quy tắc chuyển đổi các lược đồ quan hệ):

Nếu: Mô hình quan hệ DB gồm các lược đồ quan hệ R với các thuộc tính UR.


6

Thì: Với mỗi lược đồ quan hệ R, ta chuyển thành một lớp C(R) tạm thời tương

ứng. Trong các bước chuyển đổi tiếp theo, ta sẽ loại bỏ các lớp tạm thời biểu diễn cho

các thuộc tính đa trị và phức hợp.

2.2. Chuyển đổi các thuộc tính Quy tắc 2 (Quy tắc chuyển đổi các thuộc tính):

Nếu: Lược đồ quan hệ R trong mô hình quan hệ có các thuộc tính A1, A2,…, An.

Thì: Chuyển mỗi thuộc tính đơn Ai (i = 1..n) của lược đồ quan hệ R thành một

thuộc tính kiểu dữ liệu P(Ai) có miền là lớp C(R) và phạm vi là kiểu dữ liệu tương ứng

trong OWL. Thiết lập tính chất hàm cho thuộc tính kiểu dữ liệu P(Ai). Nếu thuộc tính

P(Ai) không cho phép chứa giá trị NULL thì thiết lập thêm ràng buộc số lượng nhỏ nhất

bằng 1 cho thuộc tính này.

Ví dụ 1. Xét lược đồ quan hệ Kho với tập các thuộc tính đã cho, quá trình chuyển đổi

được thực hiện như sau:

ClassKho

FunctionalDatatypeProperty

MaKhodomain

Typexsd: string


TenKho


DiaChi

domain

domain

Typexsd: string

Typexsd: string

range

Restriction

1

SubClassOf

OnProperty

MinCardinality

range

range

Hình 3. Chuyển đổi các thuộc tính đơn trị từ mô hình quan hệ sang OWL Ontology


7

Quy tắc 3 (Quy tắc nhận dạng và chuyển đổi lược đồ quan hệ biểu diễn thuộc tính đa trị):

Nếu: Trong mô hình quan hệ, lược đồ quan hệ R có tập thuộc tính khóa chứa khóa

ngoại tham chiếu đến khóa chính của lược đồ quan hệ R’.

Thì: R được nhận dạng là lược đồ quan hệ biểu diễn thuộc tính đa trị của R’. Trong

OWL Ontology, ta bổ sung vào lớp C(R’) một thuộc tính kiểu dữ liệu P(R) giống như khi

chuyển đổi thuộc tính đơn nhưng không có tính chất hàm. Sau đó, loại bỏ lớp C(R) tạm

thời.

Ví dụ 2. Xét ví dụ gồm lược đồ quan hệ NhanVien và lược đồ quan hệ SoThich, SoThich

là lược đồ quan hệ thể hiện một thuộc tính đa trị của NhanVien. Việc chuyển đổi từ mô

hình quan hệ sang OWL Ontology được biểu diễn như Hình 4 như sau:


8

ClassNhanVien


MaNV

domain

Typexsd: string


HoTen


NgaySinh

domain

domain

Typexsd: string

Typexsd: daterange

Restriction

1

SubClassOf

OnProperty

MinCardinality

range

range


DiaChi

domain Typexsd: stringrange


SDT

domain

Typexsd: stringrange

DatatypeProperty

SoThich

domain


Hình 4. Chuyển đổi lược đồ quan hệ biểu diễn thuộc tính đa trị từ mô hình quan hệ

sang OWL Ontology.


9

Quy tắc 4 (Quy tắc nhận dạng và chuyển đổi lược đồ quan hệ biểu diễn thuộc tính phức hợp):

Nếu: Trong mô hình quan hệ, lược đồ quan hệ R có tập thuộc tính khóa bao gồm

khóa ngoại tham chiếu đến khóa chính của lược đồ quan hệ R’ và các thuộc tính thành

phần Ai (i = 1..n).

Thì: R được nhận dạng là biểu diễn thuộc tính phức hợp của R’. Ta chuyển R

thành thuộc tính kiểu dữ liệu P(R) của lớp C(R’) tương ứng có miền là C(R’) và phạm vi

là kiểu dữ liệu của nó. Sau đó, lần lượt chuyển các thuộc tính thành phần Ai thành các

thuộc tính kiểu dữ liệu P(Ai) có tính chất hàm, các thuộc tính kiểu dữ liệu này là thuộc

tính con của thuộc tính kiểu dữ liệu P(R). Cuối cùng, loại bỏ lớp C(R) tạm thời.

Ví dụ 3. Xét ví dụ sau gồm có lược đồ quan hệ NhanVien và lược đồ quan hệ DiaChi. Có

thể thấy DiaChi là thuộc tính phức hợp của NhanVien. Áp dụng quy tắc chuyển đổi trên,

ta có quá trình chuyển đổi từ mô hình quan hệ sang OWL như Hình 5 sau:


10

ClassNhanVien


MaNV

domain

Typexsd: string


HoTen


NgaySinh

domain

domain

Typexsd: string

Typexsd: daterange

Restriction

1

SubClassOf

OnProperty

MinCardinality

range

range


DiaChi

domain Typexsd: stringrange


SDT

domain


DatatypeProperty

SoThich

domain


Hình 5. Chuyển đổi lược đồ quan hệ biểu diễn thuộc tính phức hợp từ mô hình quan

hệ sang OWL Ontology


11

2.3. Nhận dạng và chuyển đổi các mối quan hệ Quy tắc 5 (Quy tắc nhận dạng và chuyển đổi các mối quan hệ): Nếu: Trong mô hình quan hệ, lược đồ quan hệ R và lược đồ quan hệ R’ có mối

quan hệ với nhau, khóa ngoài FKR của R tham chiếu đến khóa chính PKR’ của R’. Ta gọi

R_R’ và R’_R là hai vai trò lần lượt thể hiện mối quan hệ của lược đồ R đối với lược đồ

R’ và ngược lại.

Thì: Tạo thêm cặp thuộc tính P(R_R’), P(R’_R) là cặp thuộc tính đối tượng ngược

của nhau lần lượt thể hiện quan hệ của lớp C(R) đối với lớp C(R’) và ngược lại, chúng có

miền và phạm vi như Bảng 2. Cuối cùng, loại bỏ thuộc tính P(FKR) khỏi C(R).

Bảng 2. Các thuộc tính đối tượng thêm vào khi chuyển đổi mối quan hệ từ mô hình

quan hệ sang OWL Ontology.

Định danh Miền Phạm vi

P(R_R’) C(R) C(R’)

P(R’_R) C(R’) C(R)

Lưu ý: Các mối quan hệ được chia thành 4 loại:

- Nếu |PKR| = 1 và khóa chính của R tham chiếu đến khóa chính của lược đồ quan hệ R’,

thì lớp C(R) là lớp con của lớp C(R’) trong mối quan hệ “is-a”.

Ví dụ 4. Xét ví dụ về mối quan hệ “is-a” giữa lớp NGUOI, KHACHHANG và NHANSU,

chuyển đổi như sau:


12

ClassNGUOI

ClassKHACHHANG

ClassNHANSU

SubClassOf SubClassOf

(Mở rộng ra)

Class

KHACHHANG

Class

NHANSU

SubClassOf

SubClassOfClass

NGUOI

Functional

DatatypeProperty

ID

domain

Type

xsd: string

Functional

DatatypeProperty

HOTEN

Functional

DatatypeProperty

NGAYSINH

domain

domain

Type

xsd: string

Type

xsd: daterange

Restriction

1

SubClassOf

OnProperty

MinCardinality

range

range

Functional

DatatypeProperty

DIACHI

domainType

xsd: stringrange

Functional

DatatypeProperty

SDT

domain

Type

xsd: stringrange

Functional

DatatypeProperty

VIP

domain

Type

xsd: string

range

Functional

DatatypeProperty

CHUCVU

domain

Type

xsd: string

range

Functional

DatatypeProperty

LUONG

domain

Type

xsd: string

range

Hình 6. Chuyển đổi mối quan hệ “is-a”

- Nếu |PKR| = 1 và khóa ngoài tham chiếu đến khóa chính của chính nó thì lớp C(R) có

mối quan hệ phản xạ. Ta chuyển hai vai trò của mối quan hệ thành cặp thuộc tính đối

tượng ngược của nhau, mỗi thuộc tính có miền và phạm vi là lớp C(R).


13

Ví dụ 5. Xét ví dụ về mối quan hệ phản xạ của lớp NHANSU, chuyển đổi như sau:

ClassNHANSU

ObjectProperty

AIQUANLY

domainrange

ObjectProperty

QUANLYAI domain

range

Restriction

1

OnProperty

MinCardinality

OnProperty

SubClassOf


14

(Mở rộng ra)

Class

NHANSU

Functional

DatatypeProperty

ID

domain

Type

xsd: string

Functional

DatatypeProperty

HOTEN

Functional

DatatypeProperty

NGAYSINH

domain

domain

Type

xsd: string

Type

xsd: daterange

Restriction

1

SubClassOf

OnProperty

MinCardinality

range

range

Functional

DatatypeProperty

DIACHI

domainType

xsd: stringrange

Functional

DatatypeProperty

SDT

domainType

xsd: stringrange

Functional

DatatypeProperty

CHUCVU

domain

Type

xsd: stringrange

Functional

DatatypeProperty

LUONG

domain

Type

xsd: stringrange

ObjectProperty

AIQUANLY

domainrange

ObjectProperty

QUANLYAI domain

range

Restriction

1

OnProperty

MinCardinality

OnProperty

SubClassOf

Hình 7. Chuyển đổi mối quan hệ phản xạ

- Nếu |PKR| > 1 và tập các thuộc tính khóa của R là các khóa ngoại tham chiếu đến khóa

chính của các lược đồ quan hệ R’ khác thì R là mối quan hệ đa nguyên bậc k (k >= 2).

- Nếu |PKR| = 1 và khóa ngoài tham chiếu đến khóa chính của lược đồ quan hệ R’ thì

giữa C(R) và C(R’) tồn tại mối quan hệ nhị nguyên 1-1/1-nhiều.

+ Nếu khóa ngoài của R có đặc tính unique, thì đây là mối quan hệ 1-1. Ta thiết

lập ràng buộc số lượng (Cardinality) là 1 cho cả 2 thuộc tính đối tượng.

+ Ngược lại, đây là mối quan hệ 1-nhiều. Ta thiết lập ràng buộc số lượng

(Cardinality) là 1 cho thuộc tính đối tượng có miền là bên “nhiều” và thiết lập ràng buộc

số lượng nhỏ nhất (MinCardinality) là 1 cho thuộc tính đối tượng có miền là bên “1”.

Hình 8. Ràng buộc số lượng nhỏ nhất/lớn nhất


15

Ví dụ 6. Chuyển đổi quan hệ giữa lược đồ quan hệ MatHang và lược đồ Kho, đặt

ChuaTrong và CoChua là hai thuộc tính đối tượng ngược nhau lần lượt thể hiện quan hệ

của lớp MatHang và lớp Kho trong OWL Ontology. Quá trình chuyển đổi được minh họa

ở Hình 9 như sau:

Class

MatHang

Class

Kho

ObjectProperty

ChuaTrongdomain range

ObjectProperty

CoChua

range domain

InverseOf

Restriction

OnProperty

SubClassOf

1

Cardinality FunctionalDatatypeProperty

MaKho

domain

Typexsd: string


TenKho


DiaChi

domain

domainType

xsd: string

Typexsd: string

range

Restriction

1

SubClassOf

OnPropertyMinCardinality

range

range


DonGia

domain

Typexsd: string


SoLuongTon


TenMH

Typexsd: string

Typexsd: integer

Restriction

1

SubClassOf

OnProperty

MinCardinality

range


MaMH

Typexsd: integer

range

range

range

domain

domain

domain

Hình 9. Chuyển đổi mối quan hệ từ mô hình quan hệ sang OWL Ontology.

Quá trình chuyển đổi từ mô hình quan hệ sang OWL Ontology được xem là hoàn

tất sau khi thực hiện xong 5 quy tắc này.

3. KẾT LUẬN Trong bài báo này chúng tôi đã đề xuất phương pháp chuyển đổi từ mô hình quan

hệ sang OWL Ontology với hướng tiếp cận mới: là ánh xạ tích của hai quá trình chuyển


16

đổi từ mô hình quan hệ sang mô hình ER và từ mô hình ER sang OWL Ontology. Quá

trình chuyển đổi trực tiếp từ mô hình quan hệ sang OWL Ontology dựa vào đặc điểm

của các lược đồ quan hệ, các thuộc tính, khoá chính, và tập các khoá ngoài của mỗi lược

đồ quan hệ trong mô hình quan hệ cho trước.

Phương pháp chuyển đổi này giúp tiết kiệm chi phí, thời gian và công sức khi

chuyển đổi các cơ sở dữ liệu sẵn có thành Ontology với ngữ nghĩa tương đương nhưng

vẫn giữ được ngữ nghĩa mô tả ban đầu. Trong thời gian tới, chúng tôi sẽ nghiên cứu

phát triển phương pháp chuyển đổi từ mô hình quan hệ có yếu tố thời gian sang

TimeOWL Ontology.


17

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Thị Nghĩa, Trần Thị Phương Chi, Hoàng Quang, "Ngữ nghĩa mối quan hệ

phản xạ trong mô hình ER và ứng dụng vào việc chuyển đổi sang OWL Ontology", FAIR

2015, Trang: 237-243.

[2]. Hoàng Quang, “Giáo trình Cơ sở dữ liệu thời gian”, NXB Đại học Huế, 2016.

[3]. Hoàng Quang, Luận án Tiến sỹ “Chuyển đổi mô hình quan hệ thành mô hình hướng đối

tượng”, Viện Công nghệ thông tin, Viện hàn lâm Khoa học & công nghệ Việt Nam,

2004.

[4]. Nguyễn Văn Toán, Võ Hoàng Liên Minh, Hoàng Quang, "Một phương pháp chuyển

đổi mô hình TimeER sang OWL Ontology", Tạp chí Khoa học (Đại học Huế), 2015,

Tập: 106, Số: 07, Trang: 171-187.

[5]. Toan Van Nguyen, Minh Hoang Lien Vo, Quang Hoang, Hanh Huu Hoang, "A new

method for transforming TimeER model-based specification into OWL ontology", ACIIDS

2016, Tập: 642, Trang: 111-121.

[6]. Hoàng Quang, Nguyễn Văn Toán, ”Extraction of TimeER Model from a Relational

Database”, Proceedings of ACIIDS 2011, Lecture Notes in Artificial Intelligence,

2011, Tập: 6591, Trang: 57-66.

[7]. Hoàng Quang, Nguyễn Văn Toán, Võ Hoàng Liên Minh, “Thiết kế lược đồ lớp UML

có yếu tố thời gian từ mô hình TimeER”, FAIR 2016, Trang: 713-720.

[8]. Hồ Thị Thúy Loan, Trần Thị Phương Chi, Hoàng Quang, "An Approach of

Transforming Ontologies into Relational Databases", Intelligent Information and

Database Systems - Springer; 7th Asian Conference, ACIIDS 2015; Bali, Indonesia,

March 23-25, 2015, Trang: 149-158.

[9]. Hoàng Hữu Hạnh, Lê Mạnh Thạnh (2012), Giáo trình Web ngữ nghĩa, Nxb Giáo dục

Việt Nam.

[10]. Larbi Alaoui, Oussama El Hajjamy, Mohamed Bahaj, "Automatic Mapping of

Relational Databases," International Journal of Engineering Research & Technology

(IJERT), vol. 3, no. 4, pp. 1988-1994, April - 2014.

[11]. Vishal Jain, Dr. Mayank Singh, "A Framework To Convert Relational Database To

Ontology For Knowledge Database In Semantic Web," INTERNATIONAL

JOURNAL OF SCIENTIFIC & TECHNOLOGY RESEARCH, vol. 2, no. 10, pp. 9-12,

2013.

[12]. Mona Dadjoo, Esmaeil Kheirkhah, "An Approach For Transforming of Relational


18

Databases to OWL Ontology," International Journal of Web & Semantic Technology

(IJWesT) , vol. 6, no. 1, pp. 19-28, 2015.

[13]. G. Bumans, "Mapping between Relational Databases and OwL Ontologies: an

example," COMPUTER SCIENCE AND INFORMATION TEChNOLOGIES, vol. 756,

pp. 99-117, 2010.

[14]. Afzal Humaira, Naz Tabbasum and Sadiq Ayesha, "A Survey on Automatic

Mapping of Ontology to Relational Database Schema," Research Journal of Recent

Sciences, vol. 4, pp. 66-70, 2015.

[15]. Guohua Shen, Zhiqiu Huang, Xiaodong Zhu, Xiaofei Zhao, "Research on the Rules

of Mapping from Relational Model to OWL," in Conference: Proceedings of the

OWLED*06 Workshop on OWL: Experiences and Directions, Athens, Georgia, USA,

January 2006.

[16]. "TRANSFORMATION RULES FOR BUILDING OWL ONTOLOGIES FROM

RELATIONAL DATABASES," Computer Science & Information Technology (CS & IT),

p. 271–283, 2013.

[17]. Elmasri R., Navathe S.B., Fundamentals of Database Systems, Addison-Wesley, 7th

edn, 2015.

Documents

DuongKieuNga …it.husc.edu.vn/Media/ChuyenMuc/KhoaHoc/Hoithao-Hoinghi/paper-hnkh-sdh01... · Vishal Jain và nhóm tác giả [11] cũng so sánh các framework đã đề xuất