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基于XML文档结构语义的信息检索方法与应用研究的中期报告

一、研究背景

随着XML在数据交换、Web服务和文本标记等领域的广泛应用，基于XML文档结构语义的信息检索方法和技术越来越成为研究热点。传统的文本信息检索方法存在着与XML文档结构不兼容、不能表达语义关系、不能全面描述信息等问题。而基于XML文档结构语义的信息检索方法可以通过分析XML文档结构及其内部元素之间的语义关系，提高信息检索的效率和准确性。因此，研究基于XML文档结构语义的信息检索方法具有重要意义。

二、研究目的

本研究的主要目的是探究基于XML文档结构语义的信息检索方法，建立相应的模型和算法，并应用于实际的信息检索系统中。具体来说，研究任务包括：

1.建立基于XML文档结构语义的信息检索模型，实现对文档结构和元素的分析与分类。

2.设计基于XML文档结构语义的查询表达方式，实现查询语义的解析与匹配。

3.提出基于XML文档结构语义的信息检索算法，采用有效的索引结构，加速信息检索的过程。

4.开发基于XML文档结构语义的信息检索系统，基于实验数据进行性能测试和评估。

三、研究内容

1.基于XML文档结构语义的信息检索模型

本研究将XML文档视为树形结构，通过对XML文档结构进行分类，将XML文档划分为两类：流式XML文档和分层XML文档。针对这两类文档，提出了不同的信息检索策略。

（1）流式XML文档

流式XML文档是指缺乏自然层次结构的文档。例如，一个由多个段落组成的文档，段落之间没有明显的嵌套关系。此类文档的信息检索主要依靠标记之间的语义关系，例如相邻标记间的文本内容和标记名称等。

（2）分层XML文档

分层XML文档是指具有自然层次结构的文档。例如，一个由多个章节组成的文档，每个章节中包含若干段落、列表等元素。此类文档的信息检索主要依靠元素之间的层次结构关系，例如父子元素之间的关系。

2.基于XML文档结构语义的查询表达方式

在本研究中，提出了一种基于语法树的查询表达方式。首先，将查询语句转换为语法树，在树中添加额外的语义标识符，以表示标记之间的语义关系。接着，使用模板匹配算法，对语法树进行匹配，找到与查询语义相匹配的XML文档。

3.基于XML文档结构语义的信息检索算法

本研究提出了一种基于后缀数组的索引结构，用于支持基于XML文档结构语义的信息检索。该索引结构可以对XML文档进行快速的预处理，并支持在索引中进行快速的语义匹配和查询定位。

4.基于XML文档结构语义的信息检索系统

最后，本研究开发了一款基于XML文档结构语义的信息检索系统。该系统可以通过查询表达方式进行查询，支持对流式XML文档和分层XML文档的信息检索，具有较高的检索效率和准确性。

四、研究进展

目前，本研究已经完成了对基于XML文档结构语义的信息检索模型和查询表达方式的设计，并初步实现了查询语义的解析和XML文档的预处理。在索引结构方面，已经完成了基于后缀数组的索引结构的设计和部分实现。

下一步，本研究将重点研究基于XML文档结构语义的信息检索算法，并对系统性能进行进一步测试和评估。