● 摘要
由于当前的电信操作支撑系统以及业务支撑系统之间难以实现信息共享和互操作，电信运营商运营管理能力的提高受到了极大限制，国际电信标准化组织“电信管理论坛”提出了建设新一代电信操作支撑系统/业务支撑系统的解决方案框架——新一代运营支撑系统NGOSS（New Generation Operations Support System）。SID（Shared Information/Data）是支撑NGOSS框架的核心标准，它采用UML语言建立了NGOSS系统信息共享和互操作所依赖的“共享信息和数据”模型。在基于知识和模型驱动方法的NGOSS系统实现过程中，SID标准所表述的“共享信息和数据”知识将为不同的系统建设参与者以及计算机系统所共享和重用。然而，由于UML是一个不具备精确语义的非形式化语言，SID标准中所建立的基于UML的SID模型无法为SID知识的共享和重用提供精确的知识表示基础，同时这些模型也无法直接为计算机系统所理解和处理。另外，由于缺乏必要的计算机辅助手段，NGOSS系统实现过程中SID知识共享和重用的自动化程度不高。本论文提出构建基于描述逻辑的SID本体——SOBDL（SID Ontology Based on Description Logics），以解决上述SID知识共享和重用所面临的问题。SOBDL是一个SID知识表示系统，它采用基于描述逻辑的本体语言进行SID建模，并提供相应的知识访问和推理服务为NGOSS生命周期的各个阶段提供SID知识共享和重用支持。不同于UML，描述逻辑语言是具有精确语义的形式化语言，并支持可判定的自动推理任务。本论文首先对SOBDL构建的各个相关方面进行了研究，包括SOBDL的目标和范围、系统结构、知识建模方法、基本推理服务等，并对SOBDL在NGOSS系统实现中的作用和应用环境进行了深入分析。随后，本论文重点对SOBDL的语言进行了研究。SID标准建立的SID UML模型是SOBDL知识建模的基础，为此本论文关于SOBDL语言的研究围绕着对能完成UML模型刻画的描述逻辑语言的寻找和设计展开。为实现SID静态知识建模，本论文提出采用能对UML类图进行刻画的描述逻辑语言ALCQI作为SOBDL的静态描述语言，并对采用ALCQI建立SID静态模型以及实现静态模型特性检测和静态知识推理的方法进行了研究。为实现SID动态知识建模，本论文设计了两种能进行UML状态图刻画的描述逻辑语言——认识描述逻辑ALCQIK和动态描述逻辑DPDL-ALCQI作为SOBDL的动态描述语言。这两种语言都是对ALCQI语言在动态知识表示能力方面的扩展。本论文分别研究了采用ALCQIK和DPDL-ALCQI进行SID动态模型建模以及实现动态模型特性检测和动态知识推理的方法，并对这两种语言进行了比较。ALCQI、ALCQIK和DPDL-ALCQI都是位于抽象层次的形式语言，本论文最后对基于这些抽象语言的SOBDL具体语言的设计和实现进行了讨论和分析，并重点对基于ALCQI和ALCQIK的SOBDL具体语言进行了初步设计实现。本论文取得的成果主要包括以下几个方面：（1） 为解决NGOSS系统实现中所面临的SID知识共享和重用问题，提出构建基于描述逻辑的SID本体SOBDL，并对SOBDL构建的各个环节及其在NGOSS系统实现中的作用和应用环境进行了研究和分析；（2） 确立描述逻辑语言ALCQI作为SOBDL的静态描述语言，研究了采用ALCQI建立SID静态模型以及实现静态模型特性检测和静态知识推理的方法；（3） 设计了两种SOBDL动态描述语言，即认识描述逻辑ALCQIK和动态描述逻辑DPDL-ALCQI，分别研究了采用这两种语言进行SID动态模型建模以及实现动态模型特性检测和动态知识推理的方法，并对这两种语言各自的优劣进行了比较；（4） 对SOBDL具体语言进行了初步设计实现，包括基于ALCQI的SOBDL静态描述语言和基于ALCQIK的SOBDL动态描述语言。本论文的贡献在于为SOBDL的建设提供了初步的理论和方法基础并进行了重要的具体实现技术研究。