基于本体的果树病虫害知识表示与推理的研究

论文摘要

知识表示是知识工程中的重大课题,传统的表示方法缺乏对知识资源进行语义标注,以致于知识的检索大多是以关键字匹配的方式进行。检索系统不能分析并处理与关键字相关的隐含信息,造成知识检索的功能单一、查找范围有限。如何让机器理解并处理知识资源中蕴含的语义信息,方便用户对这类知识的查找与使用,是知识表示领域面临的重大难题。本体知识库是对共享的知识概念的规范性说明,可以用明确的方式描述领域的知识,能够通过一定方式的语义标注,来描述知识概念间的语义关系。经过知识的语义关系推理,可以发现潜在的有用的知识。本文对本体理论和知识表示方法进行了研究,探讨了本体论在果树病虫害知识表示领域的应用方法,构建了梨树、苹果树、葡萄树三种果树病虫害的本体知识库。作者同时对本体概念相似度匹配方法和知识推理机制进行了一定研究。最后通过构建一个小型的基于本体的果树病虫害知识查询系统,实现了知识的推理、查询,完成了具有一定的语义信息的隐性知识的发现,在一定意义上丰富了果树病虫害领域知识管理的智能化研究。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 课题研究现状
• 1.3 论文的主要内容
• 1.4 论文的结构
• 2 本体和语义网理论研究
• 2.1 本体概述
• 2.1.1 本体定义
• 2.1.2 本体分类
• 2.1.3 本体构建原则
• 2.1.4 本体构建过程
• 2.1.5 本体描述语言
• 2.2 语义网
• 2.2.1 语义网的产生
• 2.2.2 语义网的架构
• 2.2.3 语义网应用系统开发工具jena
• 3 知识表示方法研究
• 3.1 谓词逻辑表示法
• 3.1.1 命题与真值
• 3.1.2 连词和量词
• 3.1.3 谓词和谓词公式
• 3.1.4 谓词逻辑表示法实例
• 3.2 产生式规则表示法
• 3.2.1 产生式规则的基本形式
• 3.2.2 产生式系统
• 3.2.3 产生式规则表示法的特点
• 3.2.4 局限性
• 3.3 框架表示法
• 3.3.1 框架表示法的结构
• 3.3.2 框架表示法的特点
• 3.4 语义网络表示法
• 3.5 基于本体的知识表示方法
• 3.5.1 基本的建模元语
• 3.5.2 领域本体的构建方法
• 4 基于本体的果树病虫害知识的表示
• 4.1 知识表示前的准备工作
• 4.2 果树病虫害知识综述
• 4.2.1 葡萄树的主要病害
• 4.2.2 葡萄树的主要虫害
• 4.2.3 苹果树的主要病害
• 4.2.4 苹果树的主要虫害
• 4.2.5 梨树的主要病害
• 4.2.6 梨树的主要虫害
• 4.3 果树病虫害知识表示形式
• 4.4 本体构建工具Protege
• 4.5 果树病虫害本体知识的构建
• 4.5.1 果树类
• 4.5.2 果树枝条类
• 4.5.3 果树病虫害类
• 4.5.4 葡萄病害类
• 4.5.5 葡萄虫害类
• 4.5.6 相关属性
• 4.5.7 属性约束
• 4.5.8 果树病虫害构建实例图
• 4.5.9 果树病虫害本体类层次关系
• 5 果树病虫害知识的本体推理机制研究
• 5.1 基于本体的知识检索模型基本思想
• 5.2 相似度匹配
• 5.2.1 相似度匹配的基本步骤
• 5.2.2 相似度匹配算法的描述
• 5.2.3 算法的时间复杂度分析
• 5.3 知识检索常用推理机的研究
• 5.4 推理机的使用
• 5.5 OWL 推理机
• 5.6 构造推理规则
• 5.7 果树病虫害知识推理查询系统的实现
• 5.7.1 系统设计模型
• 5.7.2 系统开发工具
• 5.7.3 程序设计部分代码
• 5.7.4 系统界面
• 结论
• 参考文献
• 附录A 果树病虫害知识本体描述文件（部分）
• 作者简历
• 学位论文数据集