垂直领域搜索的科学文献检索通过匹配输入检索关键词和文献的结构语义增强检索性能,支持科学研究活动。本文通过半监督文献和检索双层图结构语义模型,增强文献检索的准确性,以此为基础设计离线和在线流水式以及多种结构语义模型可插拔和融合的系统结构。具体工作包括:1、检索需求分析和离线表示学习与在线检索流水式可配置架构设计:分析文献图模型与检索关键词隐藏结构图模型的特征提取、索引、系统管理、数据库访问等关键功能。提出离线表示学习和在线检索相分离的从表示学习到检索的流水式系统结构,并针对多种表示学习算法,提出可配置、可插拔的模块化语义融合系统架构。2、半监督文献与检索双层图结构语义模型:词和词的共现关系、词和文献的包含关系、文献引用关系构成异构图,通过多种方式抽取词、文献的结构语义表示。将检索关键词集合作为短小文档处理,将文献图结构中的词共现关系泛化到检索关键词集合上,建立检索关键词的隐藏结构图,以此引入文献图结构中的语义,抽取检索关键词集合的结构语义。3、多种方式融合语义检索:针对多种方式获得的语义表示特点进行语义融合,通过融合后的文献图结构语义与检索关键词集合图结构语义,建立文献和检索关键词集合的语义匹配,提供可配置的检索服务。最后通过原型系统实现与测试,实现了科学文献检索系统的主要功能,在对系统关键模块的性能进行充分经验评估的基础上,对系统各功能模块进行集成测试,测试结果表明系统可满足用户的核心功能和性能需求。