基于XML的OWL本体查询方法的研究

论文摘要

语义Web由Web创始人Tim Berners-Lee于1998年提出,它是当前Web的扩展,它的目标是使Web上的数据被赋予确切定义,使计算机可以理解Web上的信息,从而更好的与人协作。语义Web采用多层的表示框架。XML处于语义Web结构中的第二层,是语义Web的表示语言。作为一种以开放、自描述方式定义的数据结构,XML可以实现文档结构化,同时描述数据内容和结构,具有结构化、可扩展性、跨平台性等特点。本体位于从文档描述到知识推理转折的层次,是计算机理解信息的智能化基础,成为了近年来的研究重点。现在人们普遍认为本体是实现语义Web的核心技术。随着语义Web的发展,涌现出了大量本体。为了让本体这个信息的载体从研究室走向实际的应用中,如何有效地查询OWL本体中的丰富信息,尤其是其蕴含非显式表示的信息,是业界研究的一个热点。在OWL本体查询的过程中,需要考虑三个问题：第一,如何存储OWL本体信息；第二,如何保证查询结果的准确性和完整性；第三,如何表达用户的查询请求。基于这三个问题,在研究了国内外OWL本体查询研究现状和相关技术的基础上,本文提出了基于XML的OWL本体查询方法。本文提出的方法其核心内容是：首先,采用XML文档来存储OWL本体信息；其次,使用描述逻辑推理机来抽取OWL本体信息,按照一定的存储策略生成XML知识库；第三,基于XML知识库,研究了推理和查询方法,以保证查询结果的准确性和完整性：在推理方面,该方法包括Tbox推理和Abox推理。在查询方法力面,该力法同时支持XQuery查询和nRQL查询。根据提出的方法,本文设计了基于XML的OWL本体查询算法,主要包括：生成XML知识库的算法和基于XML知识库的推理和查询算法,并给出了算法的具体实例。为了验证提出的方法,本文设计了基于XML的OWL本体查询实验系统。该系统的设计充分考虑了本体查询的应用需求,具有较强的可操作性、通用性、可移植性和扩展性。实验表明,本文提出的基于XML的OWL本体查询方法具有可行性,并且通过与现有的OWL本体查询系统进行比较,验证了本文提出的方法在查询响应时间以及查全率方面具有的优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的研究内容及意义
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 OWL本体推理查询技术
• 2.1 语义Web的核心语言：XML和OWL
• 2.1.1 XML
• 2.1.2 OWL
• 2.2 描述逻辑
• 2.3 OWL本体推理机
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于XML的OWL本体查询方法
• 3.1 可行性分析
• 3.2 基于XML文档的知识库
• 3.2.1 XML知识库的生成策略
• 3.2.2 XML知识库的生成算法
• 3.3 基于XML知识库的推理和查询
• 3.3.1 推理和查询策略
• 3.3.2 推理算法
• 3.3.3 nRQL转化成XQuery算法
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于XML的OWL本体查询系统实现
• 4.1 系统设计
• 4.1.1 设计思想
• 4.1.2 系统结构
• 4.2 系统实现
• 4.3 实验结果分析
• 4.3.1 实验环境
• 4.3.2 实验数据
• 4.3.3 实验结果
• 4.3.4 方法的优越性
• 4.3.5 系统的局限性
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望及进一步工作
• 参考文献
• 致谢