多專業(yè)領域本體的構建及語義檢索研究.pdf

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

2、如高速鐵路領域由工務工程、牽引供電、動車組、運營管理等專業(yè)領域構成。本文面向由多專業(yè)構成的領域，以鐵道部科技研究開發(fā)計劃重大課題(Z2006-094)和教育部科技基礎資源數(shù)據(jù)平臺項目(507002)為支撐，以高速鐵路領域為實證背景，研究多專業(yè)領域本體構建方法論和基于多專業(yè)領域本體的應用--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)領域本體構建方法本文面向由多專業(yè)構成的領域，在對已有本體構建方法和由

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

4、ltiple Majors Domain Ontology Integration)和一個三層的多專業(yè)領域本體集成框架。
　　 (2)給出了多專業(yè)領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)領域本體，在對現(xiàn)有的本體模型和多專業(yè)領域本體深入研究的基礎上，提出了多專業(yè)領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展檢索中用戶查詢詞擴展必不可少的一種方法

5、，基于本文給出的多專業(yè)領域本體概念模型，構建了計算多專業(yè)領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算法。
　　 (3)給出了五種語義擴展檢索模式擴展檢索是通過查找檢索條件中的相關概念，從而得到相關知識項。本文針對多專業(yè)領域本體的特點和其檢索對象對用戶查詢語義擴展模式進行了分析，給出了五種語義擴展檢索模式。以OWL為推理基礎，對領域本體語義關系和

6、推理規(guī)則進行了闡述。
　　 (4)給出了在本文方法指導下的多專業(yè)領域--高速鐵路領域的實證分析在本文提出的多專業(yè)領域本體構建方法MMDOB的指導下，構建了高速鐵路領域各專業(yè)本體，并將其集成為統(tǒng)一的多專業(yè)領域本體；在此基礎上，本文設計和開發(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)領域本體構建方法、語義擴展檢索方法和語義關系推理進行了實驗驗證。
　　 本文提出的多專業(yè)領域本體構建方法有一定的現(xiàn)實意義，對多專業(yè)領域本體構建、概念之間語義關系分析和多專業(yè)領域本體集成有一定的借鑒作用；同時，基于多專業(yè)領域本體模型構建的計算領域本體概念之間語義相似度的MD4模型，為由多專業(yè)構成的領域本體概念之間的語義關系提供了一種有效的量化方法；本文將多專業(yè)領域研究成果應用于高速