語義Web中本體映射的研究.pdf

1、語義Web是Web發(fā)展的一個新興方向，自Tim Berners-Lee提出語義Web的概念之后，就一直成為人們討論與研究的熱點。隨著語義Web的發(fā)展，基于本體的應用也越來越廣泛，對本體的研究日益成為計算機領域中一個熱門的方向。 本體被定義為共享概念模型的形式規(guī)范說明。本體具有強大的知識共享和重用的能力。應用本體的主要目的是為了知識共享和復用。然而，在分布式應用環(huán)境(如語義web)中，一個孤立的本體是不能滿足要求的，往往需要繼承多

2、個本體以支持不同本體之間的共享和交流?？蒲腥藛T從實際出發(fā)提出多種構造本體的標準，其中最有影響的是T.R. Gruber提出的5個準則：明確性和客觀性、一致性、完全性、最大單調可擴展性、最小承諾。但由于目前本體的構造并沒有一個統(tǒng)一的標準，本體的創(chuàng)建者和建模方法也不盡相同，這都會導致大量不同本體的出現，本體的異構問題日顯突出。 在語義Web中，為了獲取其他應用所擁有的信息，或者聯合多個應用以實現更強大的功能，不同應用系統(tǒng)之間的信息交

3、互非常普遍和頻繁。然而，如果不同的系統(tǒng)采用的本體是異構的，他們之間的信息交互便無法正常進行。實際的語義Web應用中，本體異構造成了大量的信息共享和交互問題。因此，解決本體異構，消除應用系統(tǒng)間的互操作障礙，是語義Web發(fā)展面臨的關鍵問題之一。 為了解決上述問題，這就需要在不同的本體元素間建立聯系，本體映射的目的就是找出這些本體之間的語義聯系。通過一定的方法在已有的不同本體之間建立映射，以便在已存在的和新的領域之間進行交流時有通用的接

4、口和共同的理解。 目前，關于本體映射方面的研究有很多。已提出的本體映射方法按本體定義模型進行分類，主要有：(1)基于語法的方法；(2)基于概念實例的方法；(3)基于概念定義的方法；(4)基于概念結構的方法，這些方法都參照了本體定義的不同部分。按映射采用的技術分類可以分為：(1)基于規(guī)則的方法；(2)統(tǒng)計學的方法；3)機器學習的方法。需要說明的是，每個映射方法往往是多種技術和多種參照對象的結合。然而，這些方法大都存在相似度計算不完

5、善，相似度計算量過高，映射計算過于片面等問題。 本文中使用一種多策略綜合的本體映射方法，初步實現用OWL DL作為描述語言的異構本體之間的映射。首先對語義Web和本體映射的相關概念和方法進行了介紹，分析了當前語義Web技術的一些新發(fā)展以及有關本體映射的國內外研究現狀。針對現有方法的不足，對原有方法進行改進，提出了一種新的多策略綜合映射機制，并通過理論分析和實驗結果驗證算法的可行性和有效性。本體映射關系的發(fā)現、表達和執(zhí)行是目前語義

6、Web發(fā)展應用中面臨的重要問題，而映射本身是一件復雜而又艱難的過程，所以本文中主要側重語義相似度的計算和映射關系的發(fā)現。最后結合基于語義Web的廣西旅游信息服務平臺來詳細說明多策略綜合映射機制的具體應用。 本文的主要工作總結如下： 第一，介紹本體映射的研究背景和目前的研究現狀、語義web的相關技術和體系結構，語義本體的概念以及分類。 第二，介紹本體映射的有關概念和方法，對現有的本體映射方法進行介紹分析，選擇合適的

7、算法作為本課題研究的主要方法。 第三，在現有映射方法的基礎上設計出新的映射方法—多策略綜合的本體映射方法,以完善目前本體映射方法存在的缺陷和不足。對多策略綜合方法中的實例、結構、類公理等三個相似度分量計算的映射方法進行了詳細的介紹說明和實驗驗證。驗證本文提出方法的可行性和有效性。 第四，應用改進的本體映射方法實現異構本體的映射。給出本體映射的體系框架，分析其模型功能系統(tǒng)，實驗結合廣西區(qū)旅游信息服務平臺的構建，結果表明，改

8、進的方法不僅能夠很好的解決由于本體異構而產生不相容問題，能較好的滿足數據共享的需求，提高共享能力，同時又能克服目前匹配方法單一，不全面的問題，從而能有效的提高本體匹配的精確度，提高其信息搜索的準確率。 第五，對所做的工作進行總結，展望了未來所要做的工作，并陳述了本體和本體映射的研究方向及發(fā)展前景。 基于語義Web的本體映射研究還處于起步階段，還有很多地方需要更進一步的改進，本文下一步的工作將主要研究更加合理、效率更高的本