本體映射關(guān)鍵問題研究.pdf

1、本體是一種重要的知識表示形式，它是共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明，并在語義Web、知識工程、軟件工程、生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)和社會化網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。然而，本體創(chuàng)建的主觀性、分布性和自治性特點導(dǎo)致大量異構(gòu)本體的產(chǎn)生，阻礙系統(tǒng)間的語義交互。本體異構(gòu)成為基于本體的很多應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)之一，本體映射則是解決本體異構(gòu)的主要手段。本文對通用本體映射方法、大規(guī)模本體映射處理、本體語義映射和映射結(jié)果調(diào)試等本體映射研究中的關(guān)鍵問題進行了深入探討，主要

2、研究成果包括： （1）提出一種利用語義子圖降低映射不確定性影響的途徑。通過分析元素語義在本體圖中的表示特點，利用電路模型實現(xiàn)語義子圖的抽取。語義子圖可準(zhǔn)確描述元素在特定本體中的語義，因此，以語義子圖為基礎(chǔ)構(gòu)造的映射線索更具可信度，采用這種映射線索的映射方法能在一定程度上降低映射不確定性的負面影響。 （2）提出一種有效的通用本體映射方法。在語義子圖基礎(chǔ)上，提出一種通用本體映射方法，其中包含兩個新的匹配器：基于語義描述文檔的

3、文本匹配器和基于強條件約束相似度傳播的結(jié)構(gòu)匹配器。文本匹配器根據(jù)語義子圖構(gòu)造元素的語義描述文檔，通過語義描述文檔的相似性判斷元素間的匹配。結(jié)構(gòu)匹配器用于解決缺乏規(guī)則文本信息情況下的本體匹配問題，它采用了一種適用于本體圖三元組的強條件約束相似度傳播算法。公開數(shù)據(jù)集上的大量實驗結(jié)果表明，該通用本體映射方法的效果優(yōu)于目前大多數(shù)同類系統(tǒng)。 （3）提出一種新的大規(guī)模本體映射方法。利用大規(guī)模本體中的結(jié)構(gòu)特點和映射的區(qū)域性特點，提出一種基于錨

4、點的大規(guī)模本體映射方法，該方法利用正錨點和負錨點動態(tài)預(yù)測匹配計算中可跳過的大量位置，從而達到提高映射效率的目的。正錨點由概念層次結(jié)構(gòu)確定，負錨點根據(jù)映射區(qū)域性特點確定。匹配過程中的相似度計算是獨立的，利用語義上下文快照可近似處理相似度計算中的全局分析。該方法能有效處理現(xiàn)有很多實際大本體匹配任務(wù)，是目前僅有的幾種針對大規(guī)模本體映射問題的具體解決方案之一。 （4）提出一種基于Web知識的本體語義映射方法。嘗試將Web信息作為背景知識

5、庫來輔助發(fā)現(xiàn)語義映射，其中利用搜索引擎獲取Web知識。語義映射中，本體概念間語義關(guān)系的判斷被轉(zhuǎn)換為搜索引擎查詢，即根據(jù)查詢結(jié)果判斷對應(yīng)的語義關(guān)系是否存在。查詢Web知識庫得到的候選映射集經(jīng)過修正、去除冗余和沖突等處理后，最終提取出語義映射。該方法是對現(xiàn)有基于傳統(tǒng)知識庫的語義映射方法的一種補充。 （5）提出本體映射調(diào)試技術(shù)。將映射結(jié)果中存在的問題劃分為冗余映射、錯誤映射、不精確映射和異常映射。本體映射調(diào)試技術(shù)通過啟發(fā)式算法，檢測映