OWL 2 EL并行推理技術(shù)研究.pdf

1、OWL2 EL是OWL2一個(gè)易處理的子集。近年來(lái)，EL因其充分的表達(dá)能力以及較低的計(jì)算復(fù)雜度，越來(lái)越受到科研人員和工業(yè)界的重視。本體推理技術(shù)在多項(xiàng)EL應(yīng)用中都起到了非常重要的作用，特別是本體推理中的分類(lèi)任務(wù)，即計(jì)算本體中概念之間的層次包含關(guān)系，更是EL本體推理技術(shù)的核心。
　　在現(xiàn)有的針對(duì)EL的推理機(jī)和推理算法中，串行推理機(jī)CEL在處理較大規(guī)模本體時(shí)表現(xiàn)不佳;基于Java并發(fā)技術(shù)的ELK推理機(jī)受限于單臺(tái)機(jī)器內(nèi)存容量;基于MapRe

2、duce模型的并行推理算法則因?yàn)榇罅康娜哂嘤?jì)算以及具體計(jì)算框架的I/O開(kāi)銷(xiāo)而效率低下。為了克服以上推理機(jī)和推理算法的缺點(diǎn)，本文提出了一種基于Pregel模型的方法來(lái)做EL并行推理，具體分為如下幾點(diǎn)內(nèi)容:
　　(1)提出了將一個(gè)EL本體轉(zhuǎn)為有向標(biāo)定圖的方法，并證明了一個(gè)EL本體與其對(duì)應(yīng)的圖表示在語(yǔ)義上的等價(jià)性。提出了基于圖的EL本體推理基本算法，并證明了該算法在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)終止，且算法是正確和完備的。
　　(2)在EL本體的圖

3、表示以及基于圖的EL本體推理基本算法的基礎(chǔ)上，提出了兩個(gè)基于Pregel模型的并行推理算法來(lái)完成EL本體上的分類(lèi)任務(wù)，并證明了兩個(gè)并行推理算法的終止性、正確性和完備性。其中一個(gè)算法采用了請(qǐng)求-應(yīng)答方法，另一個(gè)算法采用了推送方法。請(qǐng)求-應(yīng)答方法和推送方法都可以有效地解決頂點(diǎn)上邊信息不足問(wèn)題。
　　(3)實(shí)現(xiàn)了本文提出的兩個(gè)并行推理算法，并在大規(guī)模本體上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的兩個(gè)并行推理算法有較高的推理效率和良好的加速比。