一种基于形式概念的文件系统目录结构组织方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于形式概念的文件系统目录结构组织方法，包括以下几个步骤：A：将传统文件系统树形目录结构改造为基于概念的格形结构；B：将文件操作映射为概念格的操作，实现目录结构的动态变化；C：实现通过多条路径对某一文件的访问，避免了统树形目录结构方式下的多级回溯；本发明专利技术通过将传统文件系统树形目录结构改造为基于概念的格形结构，然后将文件操作映射为概念格的操作，实现目录结构的动态变化，进而实现通过多条路径对某一文件的访问，避免了统树形目录结构方式下的多级回溯。本发明专利技术很好地结合了传统文件系统目录和形式概念分析技术，可以实现文件系统目录结构的动态变化以及对文件本身通过多条路径查询。

【技术实现步骤摘要】
一种基于形式概念的文件系统目录结构组织方法
本专利技术涉及配电柜安装用工具研发
，尤其涉及一种基于形式概念的文件系统目录结构组织方法。
技术介绍
目录结构的变更经历了单级目录结构、二级目录结构、树形目录结构、非循环图目录结构。树形目录结构是改进了的单级目录结构和二级目录结构，并且目前其使用范围最广泛。树形目录形同一棵倒置的树，产生于UNIX操作系统，已被现代操作系统广泛采用。在树型目录结构中，从根目录到任何数据文件之间，只有一条唯一的通路。越到下层的文件，访问效率越低下，当目录的规模增加到一定程度时，会严重影响文件系统的效率。对于这一问题，目前国内外相关研究主要集中在如何通过改造目录索引结构，从而提高树形目录的检索效率。Erez等提出一种在虚拟文件系统层透明地将某些大目录分割成多个小目录的方法，以解决顺序目录结构在处理大型目录时的问题。Phillips在2001年提出一种类似于B+树的H树，用于解决在处理大目录时的瓶颈。吴伟民等对磁盘上的具体目录索引B+树结构进行了分析，提出三级大目录的概念，并在此基础上总结了文件操作下目录结构的动态变化规律。陈华俊等根据目录结构通常是由根向叶子分层访问的特点,提出一种基于关系数据库的节点分层存储方法，该方法通过存储节点绝对路径的hash值和子节点集来提高节点的查找和分层提取速度。树形目录结构的自然推广就是非循环图目录结构，它允许一个文件或目录可在多个父目录占有项目，但并不构成环路，在MULTLCS和UNIX系统中，这种结构方式叫做链接(link)。对文件共享是通过两种链接方式实现的：一种是允许目录项链接到任一表示文件目录的节点上，另一种是只允许目录项链接到表示普通文件的叶节点上。第一种方式表示可共享被链接的目录及子目录所包含的全部文件。所有要共享这些文件的用户可以建立自己的子目录，并且链接共享目录。这样做的好处是便于共享，但问题是限制太少，对控制和维护造成困难，甚至因使用不当而造成环路链接，产生目录管理混乱。UNIX基本上采取第二种链接方式，即只允许对普通文件链接。从而可通过几条路径来访问同一文件，即一个文件可以有几个“别名”。这种方式虽然限制了共享范围，但更可靠，且易于管理。结合非循环图目录结构，以及对形式概念分析和概念格相关理论的研究，提出以格结构代替传统的树形目录结构。自从20世纪80年代德国达姆施塔特科技大学的Wille以形式概念分析(FormalConceptAnalysis,FCA)重构格理论(LatticeTheory)之后,形式概念分析和概念格相关理论与技术作为数据分析研究领域的重要方法和手段开始逐渐地受到国际学术界的广泛关注。20世纪90年代,Ganter和Wille在《AppliedLatticeTheory:FormalConceptAnalysis》一文中明确提出:在应用方面,FCA并不像其他数据分析方法那样大大减少了给定的信息,只能获得极少的“重大参数”；相反,由形式背景构建的概念格不会人为减少复杂性,且包含了所有的数据细节。形式概念分析理论在本体研究、软件工程、知识发现、Web语义检索等领域有相关的应用，这些应用通过借助形式概念分析与概念格理论在概念化知识呈现与处理方面的优势以及形式概念分析与概念格在形式背景中定位概念、揭示概念间关系的优势，在认识上对本领域知识有了新的突破。而将形式概念分析与概念格理论应用在文件系统目录结构中，也正是基于形式概念分析与概念格理论的两大优势。下面对FCA的背景知识介绍如下：定义1形式背景是一个三元组K＝(G,M,I)，其中G是对象集合，M为属性集合，I是x∈G和M间的二元关系。对于一个对象x∈G，属性m∈M，那么xIm就表示对象x具有属性m。定义2在形式背景的对象集和属性集之间定义如下两个映射，令如果一个二元组C＝(A,B)满足A＝g(B)且B＝f(A)，则二元组(A,B)被称为一个形式概念(简称概念)。其中A称为概念C的外延，B是称为概念C的内涵。定义3若(A1,B1)、(A2,B2)是某个形式背景K＝(G,M,I)的两个概念，而且则称(A1,B1)是(A2,B2)的子概念，(A2,B2)是(A1,B1)的父概念，并记作(A1,B1)≤(A2,B2)，关系≤称为是概念的“序层次”(简称“序”)。(G,M,I)的所有概念用这种序组成的集合称为概念格，记作L(G,M,I)。而树形目录结构的定义是：DOS在磁盘初始化时,自动在每个磁盘上建立一个目录，这个目录就是该磁盘的根目录。在根目录下，可以存放系统或用户的文件，也可以再建立一些目录。根目录下建立的目录称为根目录的子目录。在每个子目录下，同样既可以存放文件，也可以建立子目录的子目录，作为子目录的下级目录。这样目录的结构，实际上是一个层次结构，层次结构在计算机科学中通常被称为树形结构。即磁盘目录结构可以看成一个树形结构。每棵树有一个根结点，即磁盘的根目录；有许多叶子结点，即磁盘上的文件，因为文件再没有下级结点。叶子和树根之间的结点都是不同级别的子目录。格与树的共同点是：内容上，两者都由结点和关系组成；结构上，两者都属于层次结构。两者的不同点是：格中除了根结点和末梢结点外，其余结点都可以有多个的父结点，而树除了根结点以外，其余的结点都只有一个父结点，并且树没有末梢结点。因此现有的格与树均不能实现的同一文件多条检索路径以及目录结构动态变化，会出现多级回溯，影响效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于形式概念的文件系统目录结构组织方法，能够满足传统文件系统用户使用习惯的同时，能够实现树形目录所不能实现的同一文件多条检索路径以及目录结构动态变化的特点。本专利技术采用的技术方案为：一种基于形式概念的文件系统目录结构组织方法，包括以下几个步骤：A：将传统文件系统树形目录结构改造为基于概念的格形结构；所述的A步骤中将传统文件系统树形目录结构改造为基于概念的格形结构包括下面几个步骤：A1：摒弃传统树形目录结构中文件夹的概念，对文件进行贴标签操作；A2：以文件名作为对象，以标签作为属性，并创建形式背景K；A3：采用形式概念分析的技术构建文件系统概念格，实现文件系统的形式化；A4：基于文件系统概念格对文件及其标签的结构进行分析和呈现，揭示标签之间的层级关系与关联关系。B：将文件操作映射为概念格的操作，实现目录结构的动态变化；所述的文件操作包括添加文件或者标签的操作，删除文件或标签的操作，以及对现有文件或标签的属性进行修改；所述的步骤B中实现目录结构的动态变化的方法，采用以下步骤：B1：将文件操作向概念格操作映射，添加文件对应在概念格中添加对象a和其对应的属性集合f(a)，其中f为获取属性集合操作，即向概念格中添加序偶(a,f(a))，实现概念格的渐进式构造；删除文件对应的操作映射为概念格中删除一个对象a的方法，实现概念格的动态更新；B2：添加标签操作对应在概念格中添加属性b及其对应的对象集合g(b)，其中的g为根据属性获取对象集合操作，即向概念格中添加序偶(g(b),b)，实现概念格的渐进式构造；删除标签对应的操作映射为概念格中删除一个属性b的方法，实现概念格的动态更新；B3：更新文件-标签关系操作对应在概念格中添加或删除对象-属性关系，即首先在概念格中查找对象a拥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于形式概念的文件系统目录结构组织方法，其特征在于：包括以下几个步骤：A：将传统文件系统树形目录结构改造为基于概念的格形结构；所述的A步骤中将传统文件系统树形目录结构改造为基于概念的格形结构包括下面几个步骤：A1：摒弃传统树形目录结构中文件夹的概念，对文件进行贴标签操作；A2：以文件名作为对象，以标签作为属性，并创建形式背景K；A3：采用形式概念分析的技术构建文件系统概念格，实现文件系统的形式化；A4：基于文件系统概念格对文件及其标签的结构进行分析和呈现，揭示标签之间的层级关系与关联关系。B：将文件操作映射为概念格的操作，实现目录结构的动态变化；所述的文件操作包括添加文件或者标签的操作，删除文件或标签的操作，以及对现有文件或标签的属性进行修改；所述的步骤B中实现目录结构的动态变化的方法，采用以下步骤：B1：将文件操作向概念格操作映射，添加文件对应在概念格中添加对象a和其对应的属性集合f(a)，其中f为获取属性集合操作，即向概念格中添加序偶(a,f(a))，实现概念格的渐进式构造；删除文件对应的操作映射为概念格中删除一个对象a的方法，实现概念格的动态更新；B2：添加标签操作对应在概念格中添加属性b及其对应的对象集合g(b)，其中的g为根据属性获取对象集合操作，即向概念格中添加序偶(g(b),b)，实现概念格的渐进式构造；删除标签对应的操作映射为概念格中删除一个属性b的方法，实现概念格的动态更新；B3：更新文件‑标签关系操作对应在概念格中添加或删除对象‑属性关系，即首先在概念格中查找对象a拥有的选定属性b，然后实现对概念格中与对象a和属性b相关的形式概念进行更新。C：实现通过多条路径对某一文件的访问，避免了统树形目录结构方式下的多级回溯；所述C步骤中实现某一文件可以通过多条路径查询的方法，采用如下步骤：C1：根据文件‑标签关系得到文件系统概念格；C2：将文件系统概念格中按内涵集合大小分层；然后，将每层中的各个节点的属性集B与其父节点属性集BF求差集Bx，并将差集中的属性元素作为树形化路径上当前层Lx的节点，同时，将每层中的各个节点的对象集A与其子节点的对象集AC求差集Ax，并将差集Ax中的每个对象作为Lx的叶子节点。...

【技术特征摘要】
1.一种基于形式概念的文件系统目录结构组织方法，其特征在于：包括以下几个步骤：A：将传统文件系统树形目录结构改造为基于概念的格形结构；所述的A步骤中将传统文件系统树形目录结构改造为基于概念的格形结构包括下面几个步骤A1-A4：A1：摒弃传统树形目录结构中文件夹的概念，对文件进行贴标签操作；A2：以文件名作为对象，以标签作为属性，并创建形式背景K；A3：采用形式概念分析的技术构建文件系统概念格，实现文件系统的形式化；A4：基于文件系统概念格对文件及其标签的结构进行分析和呈现，揭示标签之间的层级关系与关联关系；B：将文件操作映射为概念格的操作，实现目录结构的动态变化；所述的文件操作包括添加文件或者标签的操作，删除文件或标签的操作，以及对现有文件或标签的属性进行修改；所述的步骤B中实现目录结构的动态变化的方法，采用以下步骤B1-B3：B1：将文件操作向概念格操作映射，添加文件对应在概念格中添加对象a和其对应的属性集合f(a)，其中f为获取属性集合操作，即向概念格中添加序偶(a,f(a))，实现概念格的渐进式构造；删除文件对应的操作映射为概念格中删除一个对象a的方法，实现概念格的动态更新；B2：添加标签操作对应在概念格中添加属性b及其对应的对象集合g(b)，其中的g为根据属性获取对象集合操作，即向概念格中添加序偶(g(b),b)，实现概念格的渐进式构造；删除标签对应的操作映射为概念格中删除一个属性b的方法，实现概念格的动态更新；B3：更新文件-标签关系操作对应在概念格中添加或删除对象-属性关系，即首先在概念格中查找对象a拥有的选定属性b，然后实现对概念格中与对象a和属性b相关的形式概念进行更新；C：实现通过多条路径对某一文件的访问，避免了树形目录结构方式下的多级回溯；所述C步骤中实现某一文件可以通过多条路径查询的方法，采用如下步骤C1-C2：C1：根据文件-标签关系得到文件系统概念格；C2：将文件系统概念格中按内涵集合大小分层；然后，将每层中的各个节点的属性集B与其父节点属性集BF求差集Bx，并将差集中的属性元素作为树形化路径上当前层Lx的节点，同时，将每层中的各个节点的对象集A与其子节点的对象集AC求差集Ax，并将差集Ax中的每个对象作为Lx的叶子节点。2.根据权利要求1所述的基于形式概念的文件系统目录结构组织方法，其特征在于：所述步骤B1中添加文件操作映射为概念格中添加对象(a,f(a))操作的方法，采用如下步骤：B11：当用户向文件系统中添加文件g时，在已有标签中选择一系列标签f(g)作为g的属性；B12：按照内涵势升序访问概念格中所有概念：假设当前访问至S(A,B)，判断S为待更新概念还是产生子概念，若S为待更新概念，则将S更新为(A∪{g},B)；若S为产生子概念，则生成概念N(A∪{g},B∩f(g))，同时查找N的直接父概念F，然后建立F与N的父子关系，N与S的父子关系。3.根据权利要求2所述的基于形式概念的文件系统目录结构组织方法，其特征在于：所述步骤B1中删除文件操作映射为概念格中删除对象(a,f(a))操作的方法，采用如下步骤：B01：对每个对象集合包含a的概念S(A,B)，将S更新为N(A-{a},B-f(a))；B02：判断A-a是否为或为S某个子概念的对象集；B03：如果满足上述条件，则更新后的概念N(A-{a},B-f(a))为冗余概念，并继续判断是否存在S的父子概念F和C，以满足S为更新后的概念N(A-{a},B-f(a))的关键概念；B04：如果满足S为关键概念，则删除N及其相关边，建立F和C的父子关系；如果S不是关键概念，则仅删除N及其相关边。4.根据权利要求3所述的基于形式概念的文件系统目录结构组织方法，其特征在于：所述步骤B2中添加标签操作映射为概念格中添加属性(g(b),b)操作的方法，采用如下步骤：B21：当用户向文件系统中添加标签m时，选择与之关联的一系列文件g(m)作为m的对象；B22：按照内涵势升序访问概念格中所有概念，假设当前访问至S(A,B)，判断S为待更新概念还是产生子概念：若S为待更新概念，则将S更新...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈夏炯，韩道军，张磊，甘甜，叶曼曼，贾培艳，郑冰洋，龚玲，张海香，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：河南;41