基于本體的模擬地震預(yù)測推理系統(tǒng)的研究.pdf

1、本體具有較強(qiáng)的知識表達(dá)能力和支持較強(qiáng)的推理能力，并且能夠從語義和知識層次上描述信息系統(tǒng)的概念模型。本論文結(jié)合地震專業(yè)領(lǐng)域，在本體理論的基礎(chǔ)上研究并實現(xiàn)模擬地震預(yù)測推理系統(tǒng)。首先,通過對地震特征信息進(jìn)行分析，抽取出符合一定地震預(yù)測意義的知識，建立領(lǐng)域本體庫；
　　 其次，在地震本體知識庫的基礎(chǔ)上，使用語義網(wǎng)規(guī)則語言SWRL，構(gòu)造了SWRL地震預(yù)測推理規(guī)則,并借助Jess 推理引擎進(jìn)行推理和查詢；另外,為了彌補(bǔ)基于規(guī)則的推理單一推理

2、方式的不足,在本體知識庫的基礎(chǔ)上構(gòu)造了地震案例庫,以便在語義層次上進(jìn)行案例推理,本體語義相似性度量和其它多種相似性度量方法相結(jié)合,可以得到更加精確的推理結(jié)果；這樣，本體作為新的知識表示技術(shù)，與人工智能中的規(guī)則推理和案例推理技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，建立了地震預(yù)測推理系統(tǒng)，實現(xiàn)了地震預(yù)測的數(shù)字化，提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性和效率。
　　 事實上，地震預(yù)報尚未過關(guān)，所以完全依靠人工智能及計算機(jī)技術(shù)來解決人類專家尚未解決的地震預(yù)報這一科學(xué)難題是困

3、難的，但是，利用人工智能及推理技術(shù)來代替人類專家的工作，提出讓預(yù)報專家來作出決策的咨詢意見，把預(yù)報人員從繁雜的日常工作中解脫出來，以便有更多的時間從事科研活動則完全是可行的，也是可取的。
　　 基于此,本文把地震預(yù)測作為應(yīng)用背景,設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于本體理論的地震預(yù)測推理系統(tǒng)。本文的設(shè)計流程如下：第一，本論文參考大量地震文獻(xiàn)資料和在領(lǐng)域?qū)＜业膮⑴c下，利用Protégé本體開發(fā)工具構(gòu)建地震領(lǐng)域本體庫，用以描述該領(lǐng)域中的知識概念和概

4、念間的約束和聯(lián)系。
　　 第二，借助SWRLTab,詳細(xì)描述了基于地震本體的SWRL 推理規(guī)則的建立過程，從分析待解決問題到推理流程的描述，再到SWRL規(guī)則的Atom的建立和Imp的建立，直到最后完成了整個的規(guī)則庫的開發(fā)，詳細(xì)的介紹了每一步的開發(fā)過程。
　　 第三，本文采用Jess引擎來作為SWRL本體規(guī)則的推理引擎。首先把地震本體實例和SWRL 推理規(guī)則映射成相應(yīng)的Jess事實和規(guī)則，然后Jess引擎根據(jù)轉(zhuǎn)換來的事實和

5、規(guī)則執(zhí)行推理，完成地震預(yù)測和查詢要求。
　　 第四，為了彌補(bǔ)規(guī)則推理知識獲取的瓶頸,本文綜合運用了案例推理技術(shù),在本體案例庫的基礎(chǔ)上,借助第三方本體知識訪問組件Jena 工具包，采用語義相似性度量方法和多種相似性度量方法相結(jié)合來檢索地震案例庫，以求找到最相似的案例來指導(dǎo)預(yù)報。
　　 文章的最后提出了基于本體的規(guī)則推理與案例推理相結(jié)合的地震預(yù)測推理系統(tǒng)框架，這也是用當(dāng)今新的理論和技術(shù)對地震預(yù)測工作的一次探索和嘗試,以求能給