基于图形化定制的语义搜索系统的设计与实现

论文摘要

随着Web以及相关技术的高速发展,信息爆炸已经出现在当今的互联网上。搜索引擎是Internet上获取信息的最有效的工具。目前互联网上的文档大都是无结构或者是半结构的,计算机无法理解文档的语义信息。因此搜索引擎的查准率和查全率尚难以满足用户的实际需求,与此同时,已有的搜索引擎在进行领域内的某些查询时也显得不够智能化。本体和语义技术为改善Web搜索效果提供了新的思路,对使用基于语义的搜索技术提高信息检索的精确率的研究已取得了一定的成果,针对语义检索的方法开始出现,比如基本概念定位和复杂约束查询。语义搜索是将搜索引擎同语义网的相关技术结合来改善查询的结果。通过对语义Web的相关概念、相关开发技术（特别是Jena、Pellet、Protege-OWLAPI三个重要开发框架）以及对搜索引擎系统开发流程的研究,并借助Protege本体编辑工具和Graphviz绘图工具,本文设计并实现了一种结合SVG和AJAX技术图形化定制用户查询的语义搜索系统,使使用者能够直观的定制满足自己需求的查询。该系统使用web2.0中的核心技术Ajax去改善查询定制的交互性和用户友好性。系统可实现客户端上基于SVG的图形完成概念的定位以及像查询类别添加约束的过程。服务器接受用户的请求然后推理出基于布尔逻辑的概念实例,返回符合要求的相关网页文档。本系统通过设计如下八个模块：本体持久化模块,前台图形化定制页面模块,服务器控制器Servlets模块,SVG绘图功能模块,限制输入Suggest模块,树型视图处理模块,OWL本体解析模块,RDQL查询模块,实现了六项功能：本体类别层次浏览,设置查询类别,为类别添加关联对象属性,为类别添加关联数据属性,类别实例化,查询实例集合。实验结果表明,基于图形化定制的语义搜索系统相比传统的基于关键字检索的搜索引擎,能有效的改善查准率和查全率。

论文目录

• 目录
• CONTENTS
• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明（英文縮写词）
• 第1章 绪论
• 1.1 系统开发背景
• 1.2 国内外同类课题研究状况
• 1.3 解决的主要问题
• 1.4 本文的主要工作
• 1.5 本文的组织结构
• 第2章 需求分析
• 2.1 系统概述
• 2.1.1 本体类别层次浏览
• 2.1.2 设置查询类别
• 2.1.3 为类别添加关联对象属性
• 2.1.4 为类别添加关联数据属性
• 2.1.5 类别实例化
• 2.1.6 查询实例集合
• 2.2 系统目标和解决的问题
• 2.3 系统需求获取模式
• 2.3.1 本体和语义web概述
• 2.3.2 本体的编辑和解析
• 2.3.3 SVG规范
• 2.3.4 Ajax技术
• 2.3.5 Lucene概述
• 2.4 系统需求问题描述
• 2.4.1 系统功能性需求
• 2.4.2 系统非功能性需求
• 第3章 系统架构概要设计
• 3.1 系统设计目标和原则
• 3.2 系统技术架构设计
• 3.2.1 数据库相关设计
• 3.2.2 前台图形化定制页面模块
• 3.2.3 服务器控制器Servlets模块
• 3.2.4 SVG绘图功能模块
• 3.2.5 限制输入Suggest模块
• 3.2.6 树型视图处理模块
• 3.2.7 OWL本体解析模块
• 3.2.8 RDQL查询模块
• 3.3 系统功能架构设计
• 第4章 系统详细设计
• 4.1 系统功能详细设计
• 4.1.1 本体持久化模块
• 4.1.2 前台图形化定制页面模块
• 4.1.3 服务器端控制器Servlets模块
• 4.1.4 SVG绘图功能模块
• 4.1.5 限制输入Suggest模块
• 4.1.6 树型视图处理功能模块
• 4.1.7 OWL本体解析模块
• 4.1.8 RDQL查询功能模块
• 4.2 系统数据库设计
• 4.2.1 本体持久化数据库设计
• 4.2.2 树型视图数据库设计
• 4.3 主要算法和模块框图
• 4.3.1 递交查询满足条件检测
• 4.3.2 使用Protege-OWL API解析本体相关算法
• 第5章 系统实现与测试
• 5.1 系统总体实现
• 5.1.1 系统开发及实现环境
• 5.1.2 系统实现主界面
• 5.1.3 系统实现功能界面
• 5.1.4 系统结果界面
• 5.2 相关问题和解决方案
• 5.2.1 系统中文问题解决
• 5.2.2 使用JavaScript处理基于DOM的SVG文档
• 5.2.3 使用JDOM解析XML文档
• 5.3 系统测试分析
• 5.3.1 系统测试环境
• 5.3.2 系统测试计划
• 5.3.3 系统测试分析
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表