P2P Grids環(huán)境下教育資源共享機制研究.pdf

1、目前，我國中小學(xué)已陸續(xù)建立了自己的校園網(wǎng)，并積累了大量的數(shù)字教學(xué)資源。但各地教育資源建設(shè)自成體系，無法實現(xiàn)有效的交流，帶來了人力物力的極大浪費。網(wǎng)格作為一種日益流行的分布式計算平臺，為各類資源的共享問題提供了一種有效的解決方案。數(shù)據(jù)網(wǎng)格廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)密集型計算，為大數(shù)據(jù)量、分布存儲數(shù)據(jù)資源提供快速的信息檢索和數(shù)據(jù)訪問的支持。因此，使用數(shù)據(jù)網(wǎng)格技術(shù)可以有效地將地理分散的各類教育資源進行整合，為授權(quán)用戶提供分布式地資源檢索和共享訪問機制。構(gòu)

2、建高性能的教育資源網(wǎng)格可以有效地解決教育資源的共享問題。
　　教育資源網(wǎng)格作為數(shù)據(jù)網(wǎng)格的一種，具有其自身的特點。教育資源共享面向 PC機，資源分散地存放在不同學(xué)校的教研室中，節(jié)點自由進出，節(jié)點自治，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)格的組織模式已經(jīng)很難適應(yīng)這種變化，而 P2P Grids則可以較好地解決這個問題。P2P可以作為網(wǎng)格節(jié)點間共享和交互數(shù)據(jù)的協(xié)議，提供基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用的多樣性，應(yīng)用表明，使用基于P2P的結(jié)構(gòu)來進行網(wǎng)格環(huán)境下的資源發(fā)現(xiàn)和信息檢索是一

3、種合理的方法，本文即討論在這種環(huán)境下的教育資源共享問題。
　　在前人的工作基礎(chǔ)上，本文的主要研究工作及創(chuàng)新如下:
　　(1)研究中小學(xué)教育資源基于P2P Grids的新一代網(wǎng)絡(luò)資源共享體系結(jié)構(gòu)。在資源分布存放的前提下，利用P2P和網(wǎng)格的相關(guān)技術(shù)組織、管理這些資源，實現(xiàn)教育資源高質(zhì)量的廣泛共享。針對于教育資源共享節(jié)點動態(tài)性、自治性和層次性的特點，提出一種基于擴充樹的節(jié)點組織結(jié)構(gòu)。
　　(2)研究教育資源信息交換規(guī)范，研究

4、統(tǒng)一的信息和資源表示模型。針對教育資源分布性和異構(gòu)性的特點，研究、定義 P2P教育資源網(wǎng)格內(nèi)部的數(shù)據(jù)共享和交換規(guī)范，這些資源交換規(guī)范實現(xiàn)了各類異構(gòu)信息和服務(wù)的協(xié)調(diào)與集成。
　　(3)在基于擴充樹的節(jié)點組織結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，研究P2P Grids教育資源網(wǎng)格的服務(wù)調(diào)用和轉(zhuǎn)發(fā)，提出一種基于代理云的服務(wù)調(diào)用模型。該模型包含持久化對象管理器、服務(wù)調(diào)用管理器和服務(wù)異常處理器三個核心部件，提供服務(wù)的實例化、持久化、調(diào)用、轉(zhuǎn)發(fā)以及異常處理功能。通過

5、該模型，任何用戶對資源的訪問請求都可以交付給服務(wù)代理云，由它自動選擇合適的代理去調(diào)用相關(guān)的服務(wù)。
　　(4)針對教育資源網(wǎng)格基于層次擴充樹的節(jié)點組織結(jié)構(gòu)和基于代理云的服務(wù)調(diào)用模型，提出一種基于分層 P2P結(jié)構(gòu)的教育資源網(wǎng)格分布式檢索模型(DRM-HP2P)，該模型使用Web服務(wù)技術(shù)為資源節(jié)點的本地資源檢索進行了封裝，使用P2P方式進行域內(nèi)檢索，并通過該域內(nèi)的管理節(jié)點向其它管理域轉(zhuǎn)發(fā)檢索請求，啟動多個域內(nèi)檢索，最后將檢索結(jié)果合并后返

6、回。應(yīng)用表明，該模型有較高的效率。
　　(5)研究P2P Grids環(huán)境下高分布資源的信息檢索和全文檢索，提出一種基于單維語義向量組的Top-k全文信息檢索算法。該算法對經(jīng)典的VSM模型進行了改進，利用教育資源網(wǎng)格管理節(jié)點的單維語義向量組數(shù)據(jù)，節(jié)點直接計算文檔資源和檢索向量的全局語義相關(guān)度，并結(jié)合文檔本身屬性進行Top-k評分，實現(xiàn)了在分布式環(huán)境下的全文信息檢索，并利用檢索結(jié)果的反饋更新單維語義向量組數(shù)據(jù)；算法提出一種結(jié)合檢索向量

7、語義相關(guān)度和節(jié)點屬性的Top-k閾值策略，在保證檢索結(jié)果有效性的前提下，提高了分布式 Top-k檢索的效率。
　　(6)設(shè)計和實現(xiàn)了P2P Grids環(huán)境下教育資源共享網(wǎng)格平臺。該平臺基于SOA架構(gòu)，界面友好，易操作，系統(tǒng)的功能包括資源的添加、修改、刪除以及資源的發(fā)現(xiàn)與檢索，實現(xiàn)了教育資源的整合和共享。平臺能夠從大量資源節(jié)點中發(fā)現(xiàn)符合用戶需求的資源信息，提供教育資源信息檢索服務(wù)，實現(xiàn)了廣域范圍內(nèi)分布式的資源檢索和定位，并提供資源管