基于语义Web技术的知识融合和同步方法研究

论文摘要

随着Web的迅速发展和普及,可获取的信息种类和结构日益丰富。人们对Web信息的动态集成、透明的知识融合以及信息变化追踪的需求也更加迫切。对于这些需求,传统的搜索引擎和信息集成技术已不能很好的胜任,对更高层次的信息集成以及知识同步的研究也就逐渐成为必然。语义Web技术的发展为知识融合和同步带来了契机,在这种背景下,本文对Web中的多信息源存在的内涵和外延的异构以及同步处理机制进行了探讨。本文的主要贡献如下:(1)给出了一种基于概念空间的XML信息源集成模型。XML语言以一种开发的自描述方式突出对结构的表示,从而体现出数据间的关系,但对复杂对象语义建模的表达能力非常有限,难以表达问题领域中对象的概念化模型。通过对XML在语义描述方面的缺陷以及多XML信息源存在的异构问题分析,本文给出了一种基于概念空间的XML信息源集成模型,目的在于利用概念空间与XML相结合的方法来实现XML信息源的语义集成。(2)提出了一种多匹配策略的本体映射方法。在语义Web中,Web信息可以看作基于多个本体的信息集合。但这些本体通常是由不同信息提供者独立构建,因而不可避免地存在语法、语义上的冲突。本文通过对现有方法存在的一些弊端分析,充分利用了本体实例信息,采用基于语言技术和机器学习方法,半自动地构建局部本体到全局本体的语义映射。(3)给出了基于语义Web技术的知识融合模型和方法。通过对语义Web环境下的信息特点和信息集成存在不足的分析,提出了采用知识融合的方法来对信息集成结果进行深层次的分析和处理,以便更好地满足用户的查询需求。本文在本体分析基础上,提出了基于知识融合规则与数据质量相结合的方法来解决信息外延不一致问题,并将知识融合问题分为属性融合、实体融合以及概念融合三种类型,对每种融合类型进行了深入剖析,给出了相关的融合算法。最后给出了知识融合评估方法。(4)设计了一种知识同步机制。目前,人们不仅关注如何从Web中有效地获取信息,同时也希望获取的信息能够与相关的源信息之间保持同步。本文从知识融合的角度,设计了一种知识同步机制,以保证知识融合的结果与相关的信息之间同步。本文主要设计了一种基于XML的同步语言KSML和基于KSML之上的同步方法。

论文目录

• 声明
• 关于论文使用授权的说明
• 本 文 受
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 语义Web
• 1.1.2 信息集成
• 1.2 知识同步
• 1.3 知识融合的研究综述
• 1.3.1 知识融合相关的研究项目和方法
• 1.3.2 存在的主要问题和原因分析
• 1.4 论文研究的主要工作和论文组织
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 创新之处
• 第二章 XML 与概念空间
• 2.1 引言
• 2.2 XML 技术以及相关运用
• 2.2.1 XML 产生背景以及特点
• 2.2.2 XML 数据模型
• 2.2.3 基于XML 技术的应用
• 2.3 概念空间介绍
• 2.4 概念空间定义
• 2.4.1 概念空间主干
• 2.4.2 概念结构空间
• 2.4.3 概念空间定义
• 2.4.4 概念空间示例
• 2.5 概念空间中的元素以及其关系
• 2.5.1 概念元素关系
• 2.5.2 槽元素关系
• 2.6 概念空间关系
• 2.6.1 关系分类
• 2.6.2 异构概念空间相等性
• 2.7 XML 与概念空间
• 2.8 基于概念空间的信息源定义
• 2.8.1 单一信息源定义
• 2.8.2 信息源集成定义
• 第三章 本体映射方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 相关研究
• 3.2.1 模式匹配
• 3.2.2 相关的模式/本体匹配系统
• 3.3 本体映射概念、问题定义
• 3.3.1 与本体映射相关的概念
• 3.3.2 问题定义
• 3.4 本体映射方法
• 3.4.1 映射方法分类
• 3.4.2 多种方法合并
• 3.5 本体相似性研究
• 3.5.1 元素名称相似性
• 3.5.2 属性槽相似性
• 3.5.3 关系槽相似性
• 3.5.4 概念相似性
• 3.6 本体映射过程
• 3.6.1 映射规则
• 3.6.2 匹配过程和算法描述
• 3.7 评估与分析
• 第四章 基于语义WEB 技术的知识融合模型
• 4.1 引言
• 4.2 WEB 信息组织以及信息外延不一致性
• 4.2.1 Web 信息组织
• 4.2.2 Web 信息外延不一致性
• 4.3 知识融合问题描述
• 4.4 融合中的查询
• 4.4.1 查询定义
• 4.4.2 查询分类
• 4.5 知识融合模型
• 4.5.1 知识体定义
• 4.5.2 知识融合定义
• 第五章 知识融合方法
• 5.1 引言
• 5.2 知识融合规则
• 5.2.1 规则形式定义
• 5.2.2 规则分析
• 5.3 知识融合分析
• 5.3.1 槽分类
• 5.3.2 属性槽
• 5.3.3 关系槽
• 5.4 融合类型
• 5.4.1 属性融合
• 5.4.2 实例融合
• 5.4.3 概念融合
• 5.5 知识融合方法
• 5.5.1 等效实例判别
• 5.5.2 知识融合规则选择
• 5.5.3 知识融合算法描述
• 5.6 融合评估
• 第六章 知识同步方法研究与KFSF 框架设计
• 6.1 引言
• 6.2 相关的研究
• 6.3 知识同步问题
• 6.3.1 问题定义
• 6.3.2 同步类型
• 6.3.3 信息源模式变化对同步的影响
• 6.4 同步语言设计
• 6.4.1 语言结构
• 6.4.2 同步文档标记
• 6.5 基于KSML 的同步原理
• 6.5.1 知识同步框架
• 6.5.2 信息变化检测器
• 6.5.3 知识体变化检测器
• 6.5.4 信息发送器
• 6.6 KFSF 框架设计
• 6.6.1 基于本体的信息集成形式
• 6.6.2 融合系统框架描述
• 第七章 总结和展望
• 7.1 本文总结
• 7.2 主要贡献与创新
• 7.3 进一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历