多專業(yè)領(lǐng)域本體的構(gòu)建及語義檢索研究.pdf

1、本體在軟件工程、人工智能、信息檢索、Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)等領(lǐng)域中扮演著越來越重要的角色。依照領(lǐng)域依賴程度，可以將本體分為通用本體(Top Ontology)、領(lǐng)域本體(Domain Ontology)、任務(wù)本體(Task Ontology)和應(yīng)用本體(ApplicationOntology)。領(lǐng)域本體可以有效地組織領(lǐng)域中的知識，使知識更好地共享、重用。有一些領(lǐng)域，如農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、鐵路領(lǐng)域、高速鐵路領(lǐng)域、航空領(lǐng)域等，這些領(lǐng)域都由不同的專業(yè)領(lǐng)域構(gòu)成，

2、如高速鐵路領(lǐng)域由工務(wù)工程、牽引供電、動車組、運營管理等專業(yè)領(lǐng)域構(gòu)成。本文面向由多專業(yè)構(gòu)成的領(lǐng)域，以鐵道部科技研究開發(fā)計劃重大課題(Z2006-094)和教育部科技基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)平臺項目(507002)為支撐，以高速鐵路領(lǐng)域為實證背景，研究多專業(yè)領(lǐng)域本體構(gòu)建方法論和基于多專業(yè)領(lǐng)域本體的應(yīng)用--語義檢索和推理，主要做了以下幾個方面的工作：
　　 (1)提出了一種多專業(yè)領(lǐng)域本體構(gòu)建方法本文面向由多專業(yè)構(gòu)成的領(lǐng)域，在對已有本體構(gòu)建方法和由

3、多專業(yè)構(gòu)成的領(lǐng)域知識特點深入研究的基礎(chǔ)上，探討了多專業(yè)領(lǐng)域本體構(gòu)建思路，提出了一種建立在“范疇表和主題詞表”基礎(chǔ)上的多專業(yè)領(lǐng)域本體構(gòu)建方法MMDOB(MultipleMajors Domain Ontology Building)。此方法先基于敘詞表或范疇與主題詞表構(gòu)建各專業(yè)領(lǐng)域本體，然后集成為統(tǒng)一的多專業(yè)領(lǐng)域本體。在由各專業(yè)領(lǐng)域本體集成為多專業(yè)領(lǐng)域本體時，根據(jù)由多專業(yè)構(gòu)成的領(lǐng)域的實際情況，提出一種多專業(yè)領(lǐng)域本體集成方法MMDOI(Mu

4、ltiple Majors Domain Ontology Integration)和一個三層的多專業(yè)領(lǐng)域本體集成框架。
　　 (2)給出了多專業(yè)領(lǐng)域本體模型和概念語義相似度計算方法針對集成后的統(tǒng)一的多專業(yè)領(lǐng)域本體，在對現(xiàn)有的本體模型和多專業(yè)領(lǐng)域本體深入研究的基礎(chǔ)上，提出了多專業(yè)領(lǐng)域本體模型的八元組表示方法和概念的九元組表示方法及其形式化描述方式。
　　 概念語義相似度計算是語義擴(kuò)展檢索中用戶查詢詞擴(kuò)展必不可少的一種方法

5、，基于本文給出的多專業(yè)領(lǐng)域本體概念模型，構(gòu)建了計算多專業(yè)領(lǐng)域本體概念之間語義相似度的MD4(Fourfold Matching-Distance Model)模型，并給出了該模型的詳細(xì)算法。
　　 (3)給出了五種語義擴(kuò)展檢索模式擴(kuò)展檢索是通過查找檢索條件中的相關(guān)概念，從而得到相關(guān)知識項。本文針對多專業(yè)領(lǐng)域本體的特點和其檢索對象對用戶查詢語義擴(kuò)展模式進(jìn)行了分析，給出了五種語義擴(kuò)展檢索模式。以O(shè)WL為推理基礎(chǔ)，對領(lǐng)域本體語義關(guān)系和

6、推理規(guī)則進(jìn)行了闡述。
　　 (4)給出了在本文方法指導(dǎo)下的多專業(yè)領(lǐng)域--高速鐵路領(lǐng)域的實證分析在本文提出的多專業(yè)領(lǐng)域本體構(gòu)建方法MMDOB的指導(dǎo)下，構(gòu)建了高速鐵路領(lǐng)域各專業(yè)本體，并將其集成為統(tǒng)一的多專業(yè)領(lǐng)域本體；在此基礎(chǔ)上，本文設(shè)計和開發(fā)了一個面向高速鐵路知識的語義檢索和推理系統(tǒng)HSRK-SRRS(High-speedRailway Knowledge-Semantic Retrieval and Reasoning Syste

7、m)，對本文提出的基于“范疇表和主題詞表”的多專業(yè)領(lǐng)域本體構(gòu)建方法、語義擴(kuò)展檢索方法和語義關(guān)系推理進(jìn)行了實驗驗證。
　　 本文提出的多專業(yè)領(lǐng)域本體構(gòu)建方法有一定的現(xiàn)實意義，對多專業(yè)領(lǐng)域本體構(gòu)建、概念之間語義關(guān)系分析和多專業(yè)領(lǐng)域本體集成有一定的借鑒作用；同時，基于多專業(yè)領(lǐng)域本體模型構(gòu)建的計算領(lǐng)域本體概念之間語義相似度的MD4模型，為由多專業(yè)構(gòu)成的領(lǐng)域本體概念之間的語義關(guān)系提供了一種有效的量化方法；本文將多專業(yè)領(lǐng)域研究成果應(yīng)用于高速