中小學教育資源語義網(wǎng)系統(tǒng)原型的研究與設(shè)計.pdf

1、本項目的研究內(nèi)容是探討如何建立學習對象元數(shù)據(jù)本體（ontology for Learning Object Metadata），簡稱為 ontLOM，并在此基礎(chǔ)上以中小學教育資源為例，研制如何創(chuàng)建《學習對象語義網(wǎng)》（Semantic Web for LOM），簡稱為 SWLOM。
　　 20世紀90年代以來，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們進行信息交流的重要工具，它通過統(tǒng)一資源標識符（Uniform Resource Identifier，U

2、RI）對互聯(lián)網(wǎng)上的信息進行標識，使人們可以迅速地對互聯(lián)網(wǎng)信息資源進行定位.然而，互聯(lián)網(wǎng)在處理信息時只是按照 URI來定位信息，對于人們真正關(guān)心的信息內(nèi)容，計算機的處理能力卻非常有限。為了改變這一狀況，互聯(lián)網(wǎng)研究者正在努力尋求新技術(shù)，新突破，其中最令人矚目的就是語義網(wǎng)（Semantic Web）。語義網(wǎng)通過構(gòu)建知識領(lǐng)域的本體（ontology）以及本體內(nèi)在的關(guān)系來描述和導航信息，借助于推理機對本體所做的形式邏輯推理，從而使網(wǎng)絡(luò)搜索不僅可以

3、按關(guān)鍵字進行，更能夠使計算機按人的關(guān)注點進行“語義”搜索，為網(wǎng)絡(luò)搜索注入“智能化”功能。
　　 所謂按語義搜索就是使搜索引擎能查找到兩個（或數(shù)個）文字符號不同但邏輯內(nèi)涵相相容的網(wǎng)絡(luò)資源。具體來說就是可進行 DL個體實例查詢和 DL類（概念的包含或概念的等價）查詢（舉例說明見1.1節(jié)）。
　　 按語義對互聯(lián)網(wǎng)信息定位，是人們對互聯(lián)網(wǎng)的理想化追求，在目前技術(shù)水平下尚無一個完美的解決方案，但經(jīng)過近10年的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，通過對

4、某一知識領(lǐng)域建立該領(lǐng)域知識庫（knowledge base）——本體（ontology），并進而在此知識領(lǐng)域建立語義網(wǎng)（SemanticWeb），從而實現(xiàn)這一知識領(lǐng)域的語義搜索，理論上來說是可行的。
　　 本課題的研究目的就是嘗試以IEEE發(fā)布的學習對象的元數(shù)據(jù)為知識領(lǐng)域，先建立學習對本體（OntLOM），在此基礎(chǔ)上探討構(gòu)建學習對象語義網(wǎng)（SWLOM）的方案。
　　 本項目的研究內(nèi)容就是以中小學教育資源為實例，以 IEE

5、E制訂的《Draft Standard for Learning Object Metadata（簡稱 LOM）》為教育資源知識領(lǐng)域，以國際互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（W3C）制訂的本體語言（OWL）規(guī)范為技術(shù)標準，以斯坦福大學研制的本體開發(fā)平臺 Protégé-2000為本體開發(fā)工具，以 RacePro或 FaCT++為推理機，建立知識領(lǐng)域本體 ontoLOM；在此基礎(chǔ)之上，以 Java—Eclipse軟件為 Web Application的開發(fā)平臺

6、，以 Google Web Toolkit為 Web開發(fā)工具，研制《中小學教育資源語義網(wǎng) SWLOM系統(tǒng)原型》。
　　 通過本項目的研究可得出一個結(jié)論，在目前技術(shù)水平前提下，雖然全面建立語義網(wǎng)還不現(xiàn)實，但如果嘗試對某一知識領(lǐng)域建立本體進而建立領(lǐng)域內(nèi)語義網(wǎng)是可行的。本人在此項研究中主要做的工作有：①分析并簡化研究對象 LOM；②建立學習對象元數(shù)據(jù)本體 OntoLOM；③運用推理機對ontoLOM的合理性（Soundness）、可滿