語義Web中知識服務(wù)的研究.pdf

1、WWW是人類有史以來構(gòu)建的最大的信息庫，其中URI和HTTP創(chuàng)建一個(gè)全球范圍內(nèi)可訪問的信息空間，在這個(gè)空間中，每個(gè)對象都有全球唯一的名字。與數(shù)據(jù)庫技術(shù)相比，Web技術(shù)放棄全局一致性的約束，在保持局部信息一致性的基礎(chǔ)上促使信息空間向全球性發(fā)展。隨著信息資源共享越來越迫切的需求，隨著WWW逐漸成為信息共享的支撐平臺，以語義Web為代表的語義技術(shù)，以其嚴(yán)格的邏輯理論基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)路線，正逐漸成為未來Web信息系統(tǒng)的一項(xiàng)支撐技術(shù)。

2、語義Web基本出發(fā)點(diǎn)是：將機(jī)器可讀的信息加入Web頁面，采用本體(ontology)技術(shù)精確定義Web資源中所共享的詞匯，利用知識表示技術(shù)實(shí)現(xiàn)Web資源的自動推理，并應(yīng)用Agent技術(shù)來協(xié)同處理Web中的信息。語義Web中的知識服務(wù)就是研究如何在開放的、大規(guī)模的Web語義互聯(lián)環(huán)境中，有效地共享、組織、管理和融合分布的語義資源，建立動態(tài)的、跨平臺的、面向社區(qū)的交互模式，提供按需服務(wù)以支持協(xié)同工作、問題求解和決策支持。本文主要研究了知識服務(wù)

3、的兩個(gè)關(guān)鍵問題：服務(wù)動態(tài)性的建模和資源的規(guī)范組織。主要包括： 1．?dāng)U展了DDL邏輯系統(tǒng)。用邏輯的方法明確地描述了環(huán)境與服務(wù)之間的交互的內(nèi)涵語義，填補(bǔ)基于語義內(nèi)容的推理和基于服務(wù)的過程推理之間的鴻溝，達(dá)到兩者內(nèi)在的、一致的、無縫的結(jié)合。DDL結(jié)合了描述邏輯和動作理論，支持對服務(wù)過程方面的建模和推理。定義了一組動作構(gòu)造器，運(yùn)用這些構(gòu)造器可以在原子動作的基礎(chǔ)上組成復(fù)雜的動作；并著重討論了DDL的動作一致性，提出了基于Tableau動作

4、一致性檢測算法，以及可執(zhí)行性和投影兩個(gè)基本動作推理。DDL邏輯系統(tǒng)是建立在描述邏輯基礎(chǔ)之上，利用描述邏輯的框架更好地體現(xiàn)了服務(wù)的描述和執(zhí)行，并為服務(wù)提供了知識共享的基礎(chǔ)，促進(jìn)服務(wù)之間的互操作性。DDL能為Web服務(wù)的應(yīng)用特別是在語義Wleb中的應(yīng)用提供邏輯基礎(chǔ)。 2．提出了基于邏輯程序設(shè)計(jì)的DDL動作表示和推理支持。深入分析了動作和世界模型之間的交互體現(xiàn)轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的特征，邏輯程序與描述邏輯在表達(dá)方面的交集以及它在表示轉(zhuǎn)移系統(tǒng)時(shí)所展

5、現(xiàn)的獨(dú)特優(yōu)勢?；诖?，提出了一種DDL邏輯系統(tǒng)與邏輯程序設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換方法，將動作的描述轉(zhuǎn)換成邏輯程序，將動作的語義和推理轉(zhuǎn)換成邏輯程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)答集計(jì)算。該轉(zhuǎn)換能夠以語義一致的方式將服務(wù)過程推理建立在本體和規(guī)則之上，并利用邏輯程序設(shè)計(jì)的非單調(diào)性和過程性解決動作領(lǐng)域的框架問題和推理問題。從而為采用邏輯程序設(shè)計(jì)的理論和工具支持DDL的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。 3．提出了基于區(qū)間的知識模型并設(shè)計(jì)查詢語言。服務(wù)的執(zhí)行會產(chǎn)生關(guān)于環(huán)境變化的、具有

6、時(shí)間戳的歷史信息。深入分析了時(shí)序ER模型和時(shí)序描述邏輯在歷史信息建模方面的優(yōu)點(diǎn)和不足。我們定義了一個(gè)基于區(qū)間的知識模型，在表達(dá)能力和形式化語義之間找到一個(gè)好的平衡點(diǎn)用于對歷史信息的建模。該模型由時(shí)序知識模式、時(shí)序完整性約束和時(shí)序解釋結(jié)構(gòu)三部分。時(shí)序知識模式吸取了時(shí)序ER模型的表達(dá)特點(diǎn)，從顯示和隱式兩個(gè)方面來描述時(shí)序信息的知識結(jié)構(gòu)，包括時(shí)序概念、時(shí)序?qū)傩?、時(shí)序關(guān)系和轉(zhuǎn)移關(guān)系。時(shí)序完整性約束由一組規(guī)則組成，描述了時(shí)序信息應(yīng)滿足的性質(zhì)，能豐富

7、模式的表達(dá)能力。時(shí)序解釋結(jié)構(gòu)吸取了時(shí)序描述邏輯的特點(diǎn)，定義了模型的形式化語義。在時(shí)序知識模式之上設(shè)計(jì)了3種時(shí)序結(jié)構(gòu)：時(shí)序的布爾表達(dá)式、時(shí)序選擇和時(shí)序投影，并定義基于這些結(jié)構(gòu)的高級查詢語言，為時(shí)序數(shù)據(jù)的操作提供了一種有效的途徑。 4．設(shè)計(jì)了面向服務(wù)和本體驅(qū)動的知識管理模型。在主體網(wǎng)格平臺所關(guān)聯(lián)的Web資源空間之上，建立語義空間和知識空間，形成一個(gè)動態(tài)的、可擴(kuò)展的層次互聯(lián)環(huán)境，支持有效的Web資源獲取、發(fā)布、共享和管理等。在資源空間

8、之上，網(wǎng)格本體服務(wù)支持本體的引入，在局部資源之上形成語義空間。語義空間屏蔽局部數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)上的不同，支持基于語義的數(shù)據(jù)訪問，為資源的有效發(fā)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。針對多個(gè)語義空間之間的無序，網(wǎng)格本體協(xié)調(diào)服務(wù)支持語義資源的管理，在語義空間之上形成知識空間。知識空間屏蔽局部資源在語義上的異質(zhì)性，構(gòu)建物理上分離但語義上集中虛擬團(tuán)體，并支持基于多本體的分布查詢。結(jié)合面向服務(wù)和基于本體的知識管理的特點(diǎn)，該模型能在分布的、數(shù)據(jù)密集的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的查詢。最后