面向语义关系发现的本体映射技术研究与实现

论文摘要

本体是共享概念化的、明确的、形式化的规格说明。作为一种领域知识概念化和模型化的方法,本体已经成为语义Web中知识表示的标准。随着语义Web中本体数量的不断增加,本体的重用和共享逐渐成为急待解决的重要问题。在不同本体间进行映射是解决本体相互协作问题的实质任务,关于本体映射的研究有很多,但仍存在一些问题待解决,比如,如何选择当前最适合的映射算法,如何充分利用各种信息达到最佳映射效果。针对这些问题,本文的主要研究内容包括:首先,本文介绍了语义网的相关背景,对当前较为典型的各个映射方法和手段进行了详细阐述,并描述了本文设计的映射系统所要实现的功能。其次,针对传统的本体候选映射集搜索方法时间复杂度偏高、且容易得出错误的候选映射集等问题,提出了一种改进的候选映射集搜索方法。该方法在搜索过程中考虑了本体的结构信息,通过限制搜索范围,提高了搜索的效率。最后的实验也验证了该方法的有效性。最后,针对当前的映射方法对语义信息利用不充分,得出的映射结果的查全率和查准率偏低的问题,提出了多个改进的子映射算法,并通过定义本体和谐度来进行多策略的组合,实现了对映射结果的优化。根据上述研究,本文设计并实现了S-Mapping系统。实验结果与分析表明,相对于其他映射系统而言,本文的系统能够获得更准确的映射结果。另外,本文还给出了本体技术在现实世界中的部分应用介绍。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 语义网
• 1.1.2 Ontology
• 1.1.3 本体表示语言
• 1.2 论文的研究内容
• 1.3 论文的基本结构
• 第二章 本体映射技术研究综述
• 2.1 本体的异构性
• 2.2 映射技术研究现状
• 2.3 本体映射技术的发展方向
• 2.3.1 策略的选择与搭配
• 2.3.2 分块技术研究
• 2.3.3 面向用户的映射分析工具
• 2.4 小结
• 第三章 系统的总体设计
• 3.1 系统的设计目标
• 3.2 系统功能模块设计
• 3.3 系统开发环境
• 3.3.1 主要开发工具
• 3.3.2 本体特征的解析
• 3.4 小结
• 第四章 候选语义关系挖掘算法研究
• 4.1 算法的主要思想
• 4.1.1 名称相似度的计算
• 4.1.2 相关度的计算
• 4.2 一种改进的候选映射关系挖掘方法
• 4.3 实验结果与分析
• 4.4 小结
• 第五章 映射关系发现算法研究
• 5.1 常用映射策略介绍
• 5.2 本体映射策略
• 5.2.1 基于名称的策略
• 5.2.2 基于实例的策略
• 5.2.3 基于结构的策略
• 5.2.4 基于属性的策略
• 5.3 多个策略权值的自适应计算
• 5.4 隐含映射对的挖掘
• 5.5 小结
• 第六章 实验及结果
• 6.1 实验设计
• 6.1.1 实验数据
• 6.1.2 评估方法
• 6.2 S-Mapping 系统的具体实现
• 6.3 实验结果与分析
• 6.4 小结
• 第七章 本体相关技术的应用
• 7.1 Ontology 在信息系统中的应用
• 7.2 紧急联动系统的本体建模
• 7.3 小结
• 第八章 结论与展望
• 8.1 研究工作及成果总结
• 8.2 进一步研究方向
• 参考文献
• 致谢