系統開發工具與環境的建置

第四章 系統架構及實作

本章主要內容在於說明本論文所建構的語意查詢系統之建置環境及開發時使用的 軟硬體工具，並詳細介紹系統實作、使用者介面設計的流程。為了實際驗證語意查詢 系統支援數位學習歷程的可行性，我們設計一個資訊課程教學實驗，收集相關數據提 供本語意查詢系統作測試與修正，如圖 4-1 所示。

圖 4-1：系統實作流程圖

4.1 系統開發工具與環境的建置

本論文所建構的語意查詢系統主要使用的開發工具與實際系統環境的建置，整理

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● JRE: Java SE Runtime Environment 是昇陽（Sun Microsystems）於 1995 年所發表的 程式設計語言與運算平台。是 Java 應用程式及使用瀏覽器瀏覽網站時所需安裝的外 掛程式。本語意查詢系統採用 Java 環境建置，利用 JRE 改善電腦執行的 Java 應用 程式之效能、穩定性及安全性。

● Protégé : 本文建構本體論的工具採用由美國史丹佛大學 SMI (Stanford Medical Informatics)中心所研究開發的一個免費、開放原始碼 Java 版本的本體編輯和知識獲 取軟體，Protégé 最大的特色是應用本體論的觀念設計，納入 OKBC (Open Knowledge Base Connectivity)資訊交換機制，主要提供Protégé-Frames 和 Protégé-OWL 兩種編輯 建模本體方式，所建置之本體可以匯出成各種格式，主要包括 RDF(S)、OWL、N3

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相關的 Jena 架構包括：

1. 提供 在 RDF、XML，N3 及 Turtle 本體數據的閱讀、編寫、存取的應用程序 2. 處理 OWL 和 RDFS 的本體應用程序介面

3. 利用 RDF 和 OWL 數據的推理規則為基礎的推理引擎 4. 允許大量的 RDF 三元組數據有效地存儲在資料庫 5. 與最新的 SPARQL 查詢引擎(ARQ)相容

6. 允許 RDF 數據發布到其他應用程序使用的各種通訊協定，包括 SPARQL

● ARQ 查詢引擎：支援 Jena 架構，支持通過 SPARQL 查詢語言對本體論進行查詢，

把作為查詢條件的三元組（查詢模式，Pattern）和本體模型的三元組進行匹配，查 詢的結果就是條件三元組與本體文件中 RDF 三元組匹配的結果。

● TDB : 是一個 Jena 官方建議使用的 RDF 存儲和查詢的小型資料庫。TDB 是一種高 效率的 RDF 存儲方式。它支持多個開發與操作，並避免內部不同寫入與操作的衝突，

透過存取、管理一個 TDB，可以提供 Jena API 的指令和指令集（scripts）。

● Fuseki: 是一個提供 SPARQL 1.1 標準的網頁伺服器。Fuseki 通過 HTTP 使用 SPARQL 協議，提供了 REST 風格的 SPARQL HTTP 更新、SPARQL 查询和 SPARQL 標準更 新。Fuseki 可以實現 SPARQL 從 RDF 知識庫（或者三元组數據庫）中查詢三元组。

操作方式和關聯式資料庫中使用結構化查詢語言（SQL）非常類似。

● XAMPP：是由德國人所整合的一套 PHP 伺服器環境架站工具，是一個相當容易安裝 的 Apache 擴充版本，它包括了 MySQL、PHP 及 Perl 等軟體在其中。XAMPP 非常 容易安裝及使用，只要下載、解壓縮，即可啟動網頁伺服器。

● Dreamweaver：提供一套視覺化介面的網頁設計軟體，可建立和編輯 HTML 網站和 行動應用程式。本研究主要應用在語意查詢系統使用者查詢介面的設計、編製。

● Window 7 : 本 Server 主機以微軟視窗作業系統為伺服器作業環境

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