[发明专利]一种可扩展的多类型领域数据协调管理的数据库系统和管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可扩展、多类型领域数据协调管理的数据库系统和管理方法，属于数据库和人工智能领域。

背景技术

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，是一个单位或者一个应用领域的通用数据处理系统。随着信息技术和市场的发展，数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型，从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。随着信息化进程的加快以及“大数据”时代的到来，企业数据越来越趋于海量化、无结构化和复杂化。人工智能和数据库两项计算机技术的有机结合，促进了数据库智能化发展。一般的应用程序是把问题求解的知识隐含地编码在程序中，而基于智能数据库的系统则将应用领域的问题求解要素显式地表达，并单独地组成一个相对独立的程序实体。

随着信息化进程加快，海量复杂数据管理越来越受到企业的重视，但是企业在进行资源管理的过程中，经常会碰到以下问题：海量企业数据存储、管理困难；查找缓慢、效率低下；领域数据版本管理混乱；数据安全缺乏保障；各领域数据库无法有效协作共享。因此应对海量复杂无结构化数据的管理，需要可扩展、可演化并且多类型领域协同管理的智能数据库来对这些数据加以存储、处理和分析。

发明内容

本发明的技术解决问题是：解决非结构化的、具有多种复杂关系的数据的高效存储组织、索引以及查询问题，提供一种可扩展的多类型领域数据协调管理的数据库系统和管理方法。

本发明的技术解决方案：一种可扩展的多类型领域数据协调管理的数据库系统，包括：数据资源本体库模块、网络型领域数据库模块、层次型领域数据库模块和领域数据演化模块，其中：

数据资源本体库模块，定义顶层数据资源模型，实现基本数据单元的逻辑视图设计以及存储结构设计，提供数据存储与访问基础支撑能力，并建立包含大量业务数据对象、关系和概念的数据库；数据资源本体库模块为网络型领域数据库模块、层次型领域数据库模块提供顶层数据抽象规则和数据访问规则；

网络型领域数据库模块，根据数据对象的属性、关系网络以及其他特殊属性，在数据资源本体库的基础上构建基于网络型数据属性的数据库，实现网络型数据对象的数据结构设计、存储设计以及索引设计，形成了包含大量网络型数据对象的关系网，并实现对外部提供网络型数据库访问接口；网络型领域数据模块是对数据资源本体库属于继承以及在网络型领域数据上的实例化实现；向用户、其他模块以及外部系统提供基于网络型领域数据的查询接口；

层次型领域数据库模块，根据层次型数据对象之间的隶属、相邻、交叉、同级等关系特点，构建专门表示数据对象及其层次隶属相关信息的数据库，并实现对外部提供数据对象及其层次隶属数据库的访问接口；层次性领域数据库模块是对网络型领域数据模块的进一步演化，将仅具有层次性结构领域数据以树的形态进行存储组织，实现层次语义，并对用户、其他模块以及外部系统提供基于层次性领域数据的查询接口；

领域数据演化模块，追踪和控制数据资源本体库、网络型领域数据库和层次性领域数据库中的领域数据在用户使用过程中的变化，建立数据对象版本历史，并对用户提供的原始数据集结合已有数据进行分析，从而得到新的领域数据并通过筛选输入到领域数据库中，领域数据演化模块为上述三个库提供基于记录的数据版本控制，自动从用户输入的原始数据中发现新的领域数据，并且使用其接口进行相应的演化管理。

所述数据资源本体库模块包括数据持久化模块、底层词库建立模块、关系定义模块、数据索引模块以及接口模块；

数据持久化模块，定义面向接口的实现方法，根据不同的硬件环境、上下文环境以及其他需求灵活的配置数据持久化实现；基于对象序列化技术，定义领域数据相关对象的序列化和反序列化协议，数据持久化时通过文件组织协议把对象序列化后得到的二进制流输出到文件、数据库或者网络位置；当需要装载未载入对象缓冲池的对象时，根据上层请求发来的逻辑地址信息读取相应数据流，再通过对象的反序列化协议重构对象；数据在文件里的逻辑组织方式为块存储方式，块的管理采用堆结构进行管理。数据资源本体库的数据持久化模块同时也是网络型领域数据库和层次型领域数据库的数据持久化抽象，后两个模块的数据存储功能基于该持久化模块按照不同的持久化协议进行定制和扩展，形成特定数据类型的持久化库；