多元關系及其在知識系統(tǒng)建模中的應用研究.pdf

1、知識系統(tǒng)是具有高度復雜性和抽象性的系統(tǒng)。對知識系統(tǒng)建立模型是研究此類系統(tǒng)的有效方法。對系統(tǒng)建模的一般思路是研究組成系統(tǒng)的要素，以及要素之間的關系。按照關系所包含的域劃分，可以分為二元關系和多元關系。當前研究中，能夠反映知識系統(tǒng)二元關系特征的相關理論和方法被廣泛的進行了研究，例如建模中的復雜網(wǎng)絡模型，形式化語言中的OWL，RDF等。
　　但是在實際知識系統(tǒng)建模中經(jīng)常需要反映系統(tǒng)的多元關系特征，例如在建立科研合作模型中，需要描述某篇著

2、作的研究者不僅只有兩位;又如在知識的形式化表示中，需要描述“某件事情在某時某地發(fā)生”。這方面的相關研究顯得相對不足。所以研究能夠反映知識系統(tǒng)多元關系特征的相關理論方法在知識系統(tǒng)建模中是有意義的。
　　本文在對相關研究進行綜述的基礎上，對知識系統(tǒng)建模中所涉及到的多元關系問題進行了分析，重點討論了網(wǎng)絡模型和語義模型在知識系統(tǒng)建模中可能遇到的多元關系問題。從研究整體思路來看，本文從理論研究人手，然后把相關理論方法應用于實際的知識系統(tǒng)建模

3、中去。主要包括兩個方面的內(nèi)容。第一，重點研究在基于關系多邊形的OWL中的多元關系表示問題，并把相關的理論方法應用到了應急預案語義模型中去。第二，從YAGO語言的多元關系表示問題入手，重點研究了面向維基百科內(nèi)容的超網(wǎng)絡模型構建的問題。
　　具體的本文完成了如下工作:
　　1.在說明了形式化語言的多元關系表示問題基礎上，主要討論了OWL的多元關系表示問題。不能直接表示多元關系是OWL的一個重要缺陷。在OWL中，具體化是表示多元關

4、系的一般方法。具體化結構往往需要定義額外的概念和復雜的結構，容易造成錯誤。并不是所有多元關系都需要復雜的具體化結構。本章中，首先研究了一類特殊多元關系，即準多元關系的具體化方法。證明了準多元關系不需要額外定義概念和復雜的結構就可以進行具體化;進一步的，本文給出了識別準多元關系的方法，并且證明了準多元關系具體化結構的唯一性。然后把上面的相關理論擴展到一般的多元關系表示中去。在上述理論的基礎上，最后討論了檢索問題，以及基于具體化的時間關系推

5、理。
　　2.Wiki作為一個巨大的知識庫是知識共享的重要平臺，從宏觀角度研究Wiki中文章的知識屬性和發(fā)展趨勢，有利于了解科學技術和人文社會的發(fā)展方向。Wiki中文章的標簽和概要信息欄中的信息相結合可以有效地概況這篇文章的主要知識，而Wiki內(nèi)容本體可以形式化描述這些語義知識。我們通過研究發(fā)現(xiàn)Wiki內(nèi)容本體有兩個重要特點，存在多元關系和本體的規(guī)模不斷增長。復雜網(wǎng)絡模型無法建立上市模型。根據(jù)以上兩個特點，在討論了YAGO語言的多

6、元關系表示問題的基礎上，本文提出以超網(wǎng)絡模型描述Wiki內(nèi)容本體，進而研究這個超網(wǎng)絡模型的演化模式。通過本章的研究探討了多元關系在知識系統(tǒng)宏觀屬性和演化規(guī)律研究上的應用。
　　3.為不同的應急主體，提供在不同狀態(tài)下，應該進行的應急工作，是預案內(nèi)容的重要組成部分。為了能利用計算機方便而快速得到上述類型信息，并且把眾多的應急工作有序的組織起來，本文提出基于頂層本體的預案形式化模型。建立這個模型必須解決基于OWL多元關系表示，檢索，時間