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1、内蒙古大学 硕士学位论文 基于符合Celts-3标准的XML教育资源索引技术的研究 姓名：王清 申请学位级别：硕士 专业：计算机软件与理论 指导教师：王俊义 20090508 内蒙古大学硕士学位论文 基于符合C E L T S - 3 标准的X M L 教育资源索引技术的研究 摘要 计算机的普及和网络的发展改变了教学模式，尤其是教学资源 数字化、网络化成为一个必然的趋势。在这样的趋势下，产生了大 量的教学资源，不仅包括传统的物理资源，还包括数字化的资源。 面对如此庞大的资源库，管理和查找将会变得困难。学习对象元数 据标准发布后，这些来自不同供应商的教育资源有了统一的描述标 准，加之该标准与X
2、M L 进行了绑定，极大地提高资源管理和检索的 效率，同时也为资源的共享和互操作提供基础。 本文针对符合学习对象元数据标准X M L 文档的结构特点， 结合区间编码、倒排列表和路径索引的思想提出一种改进的索引方 法，扩展先序列表索引。使用这种索引方法为符合C E L T S 3 标准的 X M L 文档建立索引，可以快速地判断X M L 文档树中任意结点之间 的祖先后裔关系和双亲孩子关系，有效地支持结构连接的计算和 X Q u e r y 路径表达式查询及关键字搜索。文中还针对在X M L 文档查 询中广泛存在的结构连接操作提出两种改进的结构连接算法，根据 双亲结构信息利用索引尽可能多的跳过无
3、关元素结点，提高了连接 速度，改善了查询效率。 关键字：C E L T S 3 标准；D T D ；编码；索引；X M L 信息检索 I n d e x i n gT e c h n o l o g yR e s e a r c hf o rX M L E d u c a t i o n a l R e s o u r c eB a s e do nC e l t s - 3S t a n d a r d A B S T R A C T T h ep o p u l a r i t yo fc o m p u t e ra n dn e t w o r kd e v e l o p m e n
4、 th a sc h a n g e dt h et e a c h i n g m o d e l i np a r t i c u l a r , d i g i t a ll e a r n i n gr e s o u r c e s ，n e t w o r k i n gh a sb e c o m e a ni n e V n a b l e 仃e n d I nt I l i st r e n d ，t h e r ep r o d u c e sal a r g en u m b e ro ft e a c h i n gr e s o u r c e s ，i n c l
5、u d i n g n o to I l l yt h et r a d i t i o n a lp h y s i c a lr e s o u r c e s ，b u ta l s od i g i t a lr e s o u r c e s F a c e dw i t hs u c h a1 a r g er e s o u r c ep o o l ，m a n a g e m e n ta n ds e a r c h i n gw i l lb e c o m eq u i t ed i f f i c u l tt o W i t h l ei s s u a I l c
6、 eo ft h eS t a n d a r d f o rL e a r n i n gO b j e c tM e t a d a t a , a l lt h e s et e a c h i n g r e s o l l 】r c e s w m c hc o m ef r o md i f f e r e n ts u p p l i e r sa n dh a sd i f f e r e n ts t r u c t u r e ，C a n b e d e s c r i p t e dw i t hau n i f i e ds t a n d a r d W i t h
7、t h eb i n d i n go fs t a n d a r d sa n dX M L ，i t c a l l g r e a t l vi m p r o v er e s o u r c em a n a g e m e n ta n dt h e e f f i c i e n c yo fr e t r i e v a l ，m e a n w h l l e ， p r o v i d ea b a s i sf o rr e s o u r c es h a r i n ga n di n t e r o p e r a b i l i t y A c c o r d
8、i n gt ot h ef e a t u r e s o ft h eX M Le d u c a t i o n a lr e s o u r c e sb a s e do nt h eC e l t s s t a n d a r d ，T h i sp r o p o s e sa ni m p r o v e di n d e xs t r u c t u r et or e t r i e v eX M L d a t ab a s e do n t l l ei d e ao ft h en u m b e r i n gs c h e m e , t h ei n v e
9、r t e dl i s ta n dt h ep a t hi n d e x ，S O c a l l e d e x t e n d e dp r e o r d e rl i s ti n d e x B u i l d i n gi n d e x w i t ht h i si n d e xm e t h o df o rX M L d o c u m e n ta c c o r d i n gt oC E L T S - 3s t a n d a r d ，w e c a r lq u i c k l yd e t e r m i n ea n c e s t o r ， d
10、 e s c e n d 锄tr e l a t i o n s h i p sa n dp a r e n t c h i l dr e l a t i o n s h i p sb e t w e e na n yp o a ro f n o d e si n t h eX M Lt r e e s t h u si tC a ne f f i c i e n t l yp r o c e s sc o n t a i n m e n tj o i n si nX Q u e r yp a t h e X p r e s s i o nq u e r i e sa n dk e y w o
11、 r d s e a r c h e s A l s o ，t h i sp a p e rp r e s e n t st w oa l g o r i t h i n st o r p r o c e s s i n g s t r u c t u r a l j o i n s o f p a r e n t c h i l d r e l a t i o n s h i p a n dc o n t a i n r e l a t i o n s h i p ，w h i c hl e a dt oo p t i m a lj o i np e r f o r m a n c eb y
12、a v o i d i n gs c a n m n go ne a c n l i s tj o i n e dr e p e a t e d l ya n do m i t t i n gt h e e x a m i n a t i o no fe l e m e n t s ，w h i c hd on o t p a r t i c i p a t ei nt h ej o i n ，v i a i n d e xb a s e do np a r e n t si n f o r m a t i o na n de t c S Oi tc 锄 h i g h l vi m p r
13、o v et h es p e e do f s t r u c t u r ej o i na n dt h ee f f i c i e n c yo fq u e r ye x e c u t i o n K e y w o r d ：C E L T S 3S t a n d a r d ；D T D ；N u m b e r i n g ；I n d e x i n g ；X M LI n f o r m a t i o n R e t r i e v a l 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容
14、以外，论文中不包含其 他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒙古大学或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡 献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 在学期间研究成果使用说明书 学位论文作者完全了解内蒙古大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 内蒙古大学研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属内蒙古大学。 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论 文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影 印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位
15、论文。作者今后使用涉及在学期间主 要研究内容或研究成果，须征得内蒙古大学就读期间导师的同意；若用于发表 论文，版权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公开发表。 学位论文作者签名： 日期： 、 旁法 指导教师签名： 日期： 鞋边学 鞋 内蒙古大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第一章绪论 现今，计算机的普及和网络的发展改变了教学的模式，尤其是教学资源数 字化、网络化成为一个必然的趋势。在这样的趋势下，产生了大量的教学资 源，不仅包括传统的物理资源，还包括数字化的资源。面对如此庞大的资源 库，管理和查找将会变得困难。同时，虽然现在已经产生了众多的软件工具用 于产生教学资源，但由于它们来自不同的供应
16、商，因此对教学资源的使用和查 找机制都不尽相同，这对资源的共享是十分不利的。由于缺乏有效的管理系统 和工具，检索技术已经成为教育资源能否被高效利用的瓶颈，它严重制约着教 育资源效益的发挥。而且，随着以后教育资源的不断增加，检索将会变得越来 越困难。 我国从1 9 9 9 年开始着手远程教育技术的标准化工作，并于2 0 0 0 年成立了 现代远程教育技术标准化委员会( D i s t a n c eL e a m i n gT e c h n o l o g yS t a n d a r d s C o m m i t t e e ) ，简称D L T S C t r l 。D L T S C 在教育技术标准化委员会1 4 8 4 1 2 小组制 定的学习对象元数据规范草案( D r a f tS t a n d a r df o rL e a m i n gO b j e c tM e t a d a t a ，简称 L O M l 6 】) 的基础上，进行了一系列的本地化工作，包括数据元素属性的确定，
