基于本体的主动式知识系统及其若干关键技术研究

论文摘要

如何有效获取和利用知识是知识密集型企业保持竞争力的关键之一。本文就知识密集型企业知识利用中存在的问题,应用知识工程、本体理论方法,对主动式知识系统的若干关键技术进行了深入研究。论文提出了基于本体的主动式知识系统（Ontology based Proactive Knowledge System,OPKS）框架,研究了用户知识需求、本体映射、本体进化、全局查询等关键技术,构建了系统原型。论文主要研究内容如下:（1）提出了OPKS框架OPKS以用户知识需求为驱动因素,采用本体描述知识,利用本体映射实现异构知识源互操作。OPKS根据用户知识需求主动为用户提供知识,可有效降低用户寻找知识的困难。（2）提出了用户知识需求模型及相关算法用户知识需求模型描述了用户知识需求的决定因素,不仅考虑了业务任务,还考虑了用户个性化特点。用户知识需求模型相关算法包括用户知识需求生成算法和用户知识混合进化算法。用户知识需求生成算法根据用户知识需求模型,自动生成用户知识需求。用户知识混合进化算法包括用户知识实时进化算法和用户知识阶段进化算法。用户知识实时进化算法主要处理用户阅读推荐知识源后的知识变化;用户知识阶段进化算法主要反映用户的知识遗忘。（3）提出了一种本体语义映射算法本体语义映射算法返回语义关系而非相似性系数;采用属性集合比较确定语义关系;在计算概念相似性时,充分考虑了本体语义信息;采用语义半径控制相关概念范围。（4）提出了基于用户自定义变更的本体进化方法用户通过组合本体原子变更为用户自定义变更,可以形成不同粒度的本体变更表示,增加了用户变更表示的灵活性。用户自定义变更优化可有效降低变更序列的执行时间。（5）提出了异构知识源查询的分解与转换算法基于本体语义映射的异构知识源查询分解算法以RDQL查询为输入,利用本体语义映射,将全局查询分解为针对各个知识源的子查询。RDQL-SQL转换算法、RDQL-XQuery转换算法分别实现了RDQL向SQL、XQuery的查询转换。（6）构建了OPKS原型基于Web Service构建了OPKS原型;采用UML对系统进行分析设计,建立了系统用例图、类图、顺序图;给出了系统的实现过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 相关研究工作
• 1.2.1 面向业务过程的知识管理
• 1.2.2 个性化
• 1.2.3 基于本体的知识集成
• 1.2.4 本体映射
• 1.2.5 本体进化
• 1.3 研究思路与内容、目的与意义
• 1.3.1 研究思路与内容
• 1.3.2 研究目的与意义
• 1.4 论文主要内容和组织结构
• 1.4.1 论文主要内容
• 1.4.2 论文组织结构
• 第二章 基于本体的主动式知识系统
• 2.1 OPKS 的提出
• 2.1.1 知识密集型企业的知识管理需求
• 2.1.2 OPKS 解决的主要问题
• 2.2 OPKS 目标
• 2.3 OPKS 框架
• 2.4 OPKS 运作过程
• 2.5 小结
• 第三章 用户知识需求模型及相关算法
• 3.1 用户知识需求模型
• 3.1.1 UKRM 决定因素分析
• 3.1.2 UKRM 描述
• 3.1.3 UKRM 处理过程
• 3.2 用户知识需求生成算法
• 3.2.1 确定任务知识需求
• 3.2.2 确定业务知识需求
• 3.2.3 确定用户知识需求
• 3.2.4 UKRGA 描述
• 3.3 用户知识混合进化算法
• 3.3.1 用户反馈分析
• 3.3.2 用户知识实时进化算法
• 3.3.3 用户知识阶段进化算法
• 3.4 应用及分析
• 3.5 小结
• 第四章 本体语义映射算法
• 4.1 相关定义
• 4.2 相似性计算
• 4.2.1 元素基本相似性
• 4.2.2 概念相似性
• 4.3 OSMA
• 4.3.1 OSMA 描述
• 4.3.2 属性映射算法
• 4.3.3 概念映射算法
• 4.4 实验分析
• 4.5 小结
• 第五章 基于用户自定义变更的本体进化方法
• 5.1 基于用户自定义变更的本体进化方法
• 5.2 本体一致性模型
• 5.3 本体原子变更
• 5.3.1 本体原子变更类型
• 5.3.2 本体原子变更描述
• 5.4 用户自定义变更
• 5.4.1 本体元素获取函数
• 5.4.2 用户自定义变更描述
• 5.4.3 本体原子变更关系
• 5.4.4 用户自定义变更优化
• 5.5 小结
• 第六章 异构知识源查询的分解及转换算法
• 6.1 异构知识源查询处理
• 6.1.1 OPKS 中的异构知识源集成
• 6.1.2 异构知识源查询处理过程
• 6.2 基于本体语义映射的全局查询分解算法
• 6.2.1 RDQL
• 6.2.2 基于本体语义映射的全局查询分解算法
• 6.3 查询转换算法
• 6.3.1 RDQL-SQL 转换算法
• 6.3.2 RDQL-XQuery 转换算法
• 6.4 实例验证
• 6.4.1 异构知识源
• 6.4.2 知识源本体及领域本体
• 6.4.3 查询分解
• 6.4.4 查询转换
• 6.5 小结
• 第七章 OPKS 原型
• 7.1 基于WEB SERVICE的OPKS 原型
• 7.2 基于UML 的系统分析与设计
• 7.2.1 用例图
• 7.2.2 类图
• 7.2.3 顺序图
• 7.3 系统构建
• 7.3.1 系统构建及运行环境
• 7.3.2 Web Service 开发
• 7.3.3 系统运行
• 7.4 小结
• 第八章 总结与展望
• 8.1 全文总结
• 8.2 研究和展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文