屬性探索算法改進(jìn)及本體構(gòu)建研究.pdf

1、隨著語義Web的迅速應(yīng)用與發(fā)展,我們需要對(duì)海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行搜索,而本體是共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明,是語義Web應(yīng)用的基礎(chǔ),其構(gòu)建的質(zhì)量直接影響著搜索的查全率和查準(zhǔn)率。目前的本體構(gòu)建大都停留在手工和半自動(dòng)構(gòu)建階段,在構(gòu)建時(shí)由于構(gòu)建者、生活環(huán)境等方面的差異,往往會(huì)出現(xiàn)對(duì)同一本體進(jìn)行構(gòu)建,不同的人會(huì)得到不同的結(jié)果。因此,本體的構(gòu)建方法一直是語義Web研究專家和學(xué)者的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。面對(duì)龐大的數(shù)據(jù)信息,我們需要一種有效的方法來對(duì)信息進(jìn)

2、行提取、組織和表示,通過計(jì)算,為本體提供構(gòu)建的參考模型和層次關(guān)系。形式概念分析中的形式背景及概念格是一種較好的知識(shí)表示方法；而屬性探索算法以形式背景為基礎(chǔ),通過詢問專家一系列蘊(yùn)涵問題來獲得形式背景所包含的最大化的知識(shí),為解決本體構(gòu)建的本體存在差異和本體完備性問題提供有效的方法。屬性探索算法不僅能在確定的形式背景中,更重要的是在不確定的形式背景中找到內(nèi)涵、偽內(nèi)涵和Duquenne-Guigues基,將領(lǐng)域知識(shí)中的隱含知識(shí)推導(dǎo)出來,找出各個(gè)

3、屬性之間的關(guān)系,以及屬性和個(gè)體之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,有效地解決了在本體構(gòu)建時(shí)不確定性情況的問題,靈活地?cái)U(kuò)充形式背景向完備的方向改進(jìn)。因此,對(duì)屬性探索算法的研究及改進(jìn),將其結(jié)論應(yīng)用于本體構(gòu)建,研究新的本體構(gòu)建方法具有較高的理論價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本論文的創(chuàng)新之處在于在國(guó)內(nèi)開創(chuàng)性的研究屬性探索算法的理論研究,發(fā)現(xiàn)其中的冗余計(jì)算情況,提出了兩種改進(jìn)算法,在此基礎(chǔ)上對(duì)三種算法進(jìn)行比較,將結(jié)論用于構(gòu)建概念格,并與本體構(gòu)建結(jié)合,提出了基于描述邏輯的屬性探

4、索算法的本體構(gòu)建方法(AEOCM)。本論文的主要研究?jī)?nèi)容包括：一、詳細(xì)介紹了描述邏輯、形式概念分析、本體等方面的基礎(chǔ)理論知識(shí),在國(guó)內(nèi)開創(chuàng)性的對(duì)內(nèi)涵、偽內(nèi)涵、Duquenne-Guigues基進(jìn)行研究,進(jìn)而深入研究了Franz Baader等人提出的屬性探索算法中的各個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)的設(shè)置和整個(gè)運(yùn)算過程,發(fā)現(xiàn)了在其運(yùn)算下一個(gè)Bi+1過程中的冗余計(jì)算情況,并說明產(chǎn)生冗余的可能性,為本體構(gòu)建提供理論基礎(chǔ)。二、提出了兩種改進(jìn)的屬性探索算法。改進(jìn)的屬性

5、探索算法(Ⅰ),根據(jù)蘊(yùn)涵集合的性質(zhì)和特點(diǎn),通過找到字典序下一個(gè)屬性集合Bi+1,從相關(guān)性的角度判斷其為內(nèi)涵或者偽內(nèi)涵,避免了冗余計(jì)算的情形,證明了其完備性；改進(jìn)的屬性探索算法(Ⅱ) ,對(duì)屬性集合的基數(shù)比較小的情況下,列出屬性集合的所有子集合,然后以集合基數(shù)相同的集合為一批,分批進(jìn)行相關(guān)性的檢測(cè)。通過對(duì)原屬性探索算法及改進(jìn)算法(Ⅰ)、(Ⅱ)進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比分析,說明了各自的優(yōu)缺點(diǎn)和相應(yīng)的適用范圍,改進(jìn)的算法不僅簡(jiǎn)化了判斷條件和步驟,更進(jìn)一

6、步地提高了算法的效率。三、將屬性探索算法作為紐帶,聯(lián)系本體構(gòu)建與形式背景,提出了基于描述邏輯的屬性探索算法的本體構(gòu)建方法(AEOCM)：通過從數(shù)據(jù)源提取形式背景,經(jīng)過屬性探索,生成概念格,根據(jù)對(duì)比分析本體與概念格之間的差異所得到的轉(zhuǎn)化規(guī)則,將其轉(zhuǎn)化為本體,進(jìn)一步手工添加和修改完善后,完成本體構(gòu)建工作。因此,我們可以利用上述方法構(gòu)建和完善描述邏輯知識(shí)庫(kù)。四、利用AEOCM,構(gòu)建了兩個(gè)正方形位置關(guān)系的本體。以實(shí)例化的方式,詳細(xì)的介紹了每個(gè)環(huán)