基于主题地图的知识管理关键技术研究

论文摘要

主题地图(Topic Maps)是组织概念以及概念间相互关系的成功的解决方案,由主题、事件、关系三要素构成。它可以定义任意复杂的知识结构,并将其变成元数据的信息资源,可以减少在各种不同元数据之间创建、维护和交换的时间。本文将主题地图技术应用于知识管理,创新点如下:(1)提出以主题地图代替RDF实现语义网中元数据表示的思想。通过比较XTM和RDF在元素、语法、语义、关联描述能力等方面的特点,说明建立基于主题地图的语义网框架原型的优势。(2)提出基于主题地图的异构知识集成方法。探讨了主题地图和异构知识集成结合的内在机制,设计了主要由主题地图字典、系统连接器和异构知识集成器组成的集成框架,实现了异构知识集成的目标。特别是为框架的核心部件——以XTM格式表示的主题地图字典——开发了与之配套的主题地图模式及约束条件(SCTM)规范与相应的处理器,验证主题地图字典的语义合法性,增强了框架的可靠性。(3)提出基于主题地图知识仓库的设计方法。通过多维本体模型(MDOM)和时域模型(TM)的正交矩阵形成知识仓库的逻辑构架。MDOM按领域划分不同的根本体和子本体,由主题类元素、关系类元素和角色类元素组成,通过互补本体反映知识的内在联系,通过事件类元素将实例引入知识仓库,丰富了知识仓库的表达内容。TM以有效时间间隔(VTL)为基础实现了知识仓库组成元素的时域串行化描述。串行化有利于时域推论、基于时间的约束管理以及通过语义关系对知识仓库中的历史知识快照的获取。(4)提出对基于主题地图知识仓库维护的TOM算法。TOM算法以衡量主题地图内容相似性为主要手段,有效地支持了分布式环境下外界知识向基于主题地图的知识仓库的合并。(5)构建基于主题地图的知识管理系统(TMKMS)原型。通过研究异构知识集成方法,解决企业资源的集成与共享;通过研究知识仓库的设计方法和维护算法,支持对智能分析必需的知识资源的管理。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 主题地图研究的意义
• 1.2 主题地图起源
• 1.3 主题地图概念
• 1.3.1 主题地图三要素
• 1.3.2 其它重要概念
• 1.4 主题地图理论研究评析
• 1.5 主题地图应用研究评析
• 1.6 论文内容和组织结构
• 1.6.1 论文内容
• 1.6.2 论文组织结构
• 1.6.3 论文创新说明
• 第二章 基于主题地图实现语义网的研究
• 2.1 语义网
• 2.1.1 基于资源描述框架的语义网
• 2.1.2 基于主题地图的语义网
• 2.2 主题地图表示
• 2.2.1 XTM 语法特征
• 2.2.2 语义有效的 XTM 设计
• 2.3 主题地图和资源描述框架比较研究
• 2.3.1 元素、语法、语义
• 2.3.2 关联描述能力
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于主题地图的异构知识集成方法
• 3.1 集成框架
• 3.1.1 概念模型
• 3.1.2 体系结构
• 3.2 主题地图字典生成技术
• 3.2.1 人工生成
• 3.2.2 自动生成
• 3.3 框架设计
• 3.3.1 主题地图字典设计
• 3.3.2 系统连接器设计
• 3.3.3 异构知识集成器设计
• 3.4 主题地图字典语义规范
• 3.4.1 SCTM 规范
• 3.4.2 SCTM 规范的实现
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于主题地图知识仓库的设计方法
• 4.1 知识仓库的目标
• 4.2 概念建模
• 4.2.1 参考本体的选择
• 4.2.2 根本体和子本体的选择
• 4.2.3 组织间知识共享
• 4.3 本体的创建
• 4.3.1 根本体/子本体
• 4.3.2 本体间的基本关系
• 4.3.3 类的创建
• 4.3.4 子本体定义
• 4.4 时域本体的创建
• 4.4.1 有效时间间隔
• 4.4.2 时域本体和领域本体的集成
• 4.5 对象的串行化
• 4.5.1 事件时域连结器的串行化
• 4.5.2 关系时域连结器的串行化
• 4.5.3 事件元素的串行化
• 4.6 互补本体的标识和联结
• 4.7 语义层的实例化
• 4.8 将资源链接到主题
• 4.9 本章小结
• 第五章 基于主题地图知识仓库的维护算法
• 5.1 TOM 算法的形成
• 5.2 TOM 算法的表示
• 5.2.1 单项比较
• 5.2.2 综合分析
• 5.3 TOM 算法的验证
• 5.3.1 验证准备
• 5.3.2 验证算法
• 5.3.3 验证过程
• 5.3.4 验证结论
• 5.4.T OM 算法的结论
• 5.5 基于主题地图知识仓库的内部维护算法
• 5.5.1 基于主题地图知识仓库的修改方法
• 5.5.2 基于主题地图知识仓库的检索算法
• 5.5.3 基于主题地图知识仓库的本体合并算法
• 5.6 本章小结
• 第六章 基于主题地图的知识管理系统原型设计
• 6.1 异构知识集成分系统设计
• 6.1.1 应用背景
• 6.1.2 开发环境
• 6.1.3 应用实现
• 6.1.4 运行实例
• 6.2 知识仓库分系统设计
• 6.2.1 多维本体模型的实现
• 6.2.2 时域模型的实现
• 6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的论文
• 攻读博士学位期间参与的项目
• 附录