Extending the UML Concepts to Capture Natural Language Semantics for Database Access

[[abstract]]以輸入自然語言的形式來查詢，可讓使用者更清楚地描述問題，使用者甚至不需具備知曉資料庫的內容結構，便能很方便地以自然語言的表達方式，快速地調閱相關資料或歸納好的資訊，節省使用者查閱所花費的時間。因此在資料庫的查詢上，允許用自然語言查詢已經成為未來系統設計的重要趨勢之一。系統需具有將使用者所輸入之自然語言轉換成查詢語言的能力，讓使用者得到真正想要查詢的資訊。 通常以自然語言來存取資料庫會使用一中介邏輯形式 (Logical Form) 將自然語言對應成資料庫查詢語言，然而目前在自然語言與資料庫綱要的轉換對應的過程方面，仍需要相當大的努力。針對此點，在本文中我們提出一個轉換模式，主要是以UML表示法為中間形式將自然語言查詢句轉換成關連式代數，並擴充UML中可表現靜態結構之類別圖標記法為基礎來發展邏輯形式。在對應的過程中，藉由參考資料庫概念綱要，將使用者所輸入的自然語言查詢句轉換成邏輯形式來表達查詢語句對應後的概念，再將所對應的邏輯形式轉換對應到內部資料庫的關聯式代數，進而轉換成多種查詢語言以存取資料庫。整個的轉換模式以使用適當的自然語言處理技術和物件導向分析方法被提出來，以支援自然語言查詢句轉換成關連式代數之自動化過程。整個處理架構提供一個清楚且自然的方式，處理自然語言查詢句在資料庫系統中的資料擷取。[[abstract]]Research on accessing databases using natural languages usually utilizes an intermediate logical form for the mapping process from natural languages to database query languages. However, there is still much effort need to be accomplished to bridge the gap between natural language constructs and database schemas. In this paper, we present a translation scheme for transforming natural language queries into relational algebra through UML representations. Based on a logical form developed by extending the UML class diagram notations, a transformation model is presented to support the automatic transformation of natural language queries into relational algebra by employing appropriate natural language processing techniques and object-oriented analysis methods. The proposed logical form gains the merits that it can be mapped from natural language constructs by referring to the conceptual schema modeled by class diagrams and can be efficiently transformed into relational algebra for query execution. The whole process provides a clear and natural framework for processing natural language queries to retrieve data from database systems