基于领域本体的蚜虫天敌知识体系构建研究

论文摘要

农业害虫给农业生产带来巨大损失。为防治害虫,生产上大量施用化学农药,结果造成杀死害虫的同时,杀伤害虫的天敌,使得次要害虫上升为主要害虫,农药残留造成环境污染、害虫抗药性产生。生物防治是无污染的环境友好手段,它防治害虫专化性强,无农药残留,对人畜安全,一直是农业生产上希冀的防治方法。但是,由于生物防治的主要力量——天敌种类多,数量大,俗名、学名复杂、含糊、混淆,食性复杂,形态各异;同时,用于防治害虫的虫态也不相同,天敌知识较难掌握。尽管网络上有大量的相关信息,但由于重复率高、组织混乱等原因,用户往往很难找到需要的信息。本体能够以明确的、形式化的方式来表示领域知识,而领域本体是关于某个特定领域的概念与关系的集合,是对该领域知识的共同认识。为了充分、快捷利用天敌的控制害虫的知识,本研究采用以领域本体为基础来组织蚜虫天敌领域知识,通过概念描述揭示蚜虫天敌领域知识中丰富的语义关系,彻底解决了一词多义、多词一义和词义含糊现象。研究工作得出以下主要结论:(1)结合应用需要和领域特点设计本体构建流程,可以使本体更具有领域特点与实用性。在分析比较的基础上,结合领域知识特点和系统设计目标,提出了自己的本体构建方法与流程,并进行实现与验证,实现了蚜虫天敌领域知识形式化、清晰化。(2)蚜虫天敌领域本体是一个可复用、可扩展的本体。该本体通过建立概念、属性、和实例等可以充分的表达蚜虫天敌领域知识,并且可用于其它昆虫知识的语义描述,可以实现领域知识的高度重用。同时,在用本体表示领域知识的基础上,使用Jena API构建本体管理模块,可以实现本体的进化与扩展。(3)采用ICTCLAS进行中文分词处理,可以较准确的提取关键词,使用本体对用户关键词或关键词组合的概念扩展,能有效的捕捉用户的查询意图。本研究的创新点主要包括以下两个方面:(1)对蚜虫天敌本体模型的构建进行了研究,并设计出构建流程,以本体方法和技术实施本体工程。(2)在构建好的本体基础上,使用开源工具搭建蚜虫天敌知识体系,并进行验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 国际上本体论研究进展
• 1.2.2 国内本体论研究现状
• 1.3 研究意义与方法
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 研究内容
• 1.5 论文结构
• 第二章 需求分析
• 2.1 领域问题现状分析
• 2.2 本研究的切入点
• 2.3 解决策略
• 2.4 本研究的任务目标
• 2.5 详细需求分析
• 2.5.1 功能需求
• 2.5.2 性能需求
• 2.5.3 运行环境需求
• 第三章 研究中所使用的关键技术
• 3.1 本体概述
• 3.1.1 本体的定义
• 3.1.2 本体的逻辑基础
• 3.1.3 本体的描述语言
• 3.1.4 本体的构建
• 3.2 其它技术
• 3.2.1 Lucene
• 3.2.2 Jena
• 3.2.3 ICTCLAS
• 第四章 基于领域本体的蚜虫天敌知识体系设计
• 4.1 系统设计目标
• 4.2 技术路线
• 4.3 系统设计
• 4.3.1 系统框架设计
• 4.3.2 系统模块设计
• 4.4 蚜虫天敌领域本体建设
• 4.4.1 本体设计
• 4.4.2 本体构建方法
• 4.4.3 本体表示
• 4.5 查询系统原型设计
• 第五章 查询原型系统功能实现
• 5.1 系统的总体框架
• 5.2 系统开发平台
• 5.3 系统主要模块的实现
• 5.3.1 蚜虫天敌本体
• 5.3.2 领域本体的管理
• 5.3.3 词典的生成与管理
• 5.3.4 分词处理
• 5.3.5 知识文档索引
• 5.3.6 本体语义扩展
• 5.3.7 知识查询
• 5.3.8 用户界面
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本研究的主要结论
• 6.2 本研究的创新点
• 6.3 存在的问题及进一步研究方向
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介