论文部分内容阅读
随着本体在计算机领域广泛的应用,本体的规模和复杂性也日益膨胀。由于目前本体构建方法缺乏一种科学的、规范的、通用的开发流程,导致本体的构建和重用面临着不利于理解、维护和共享等问题。为解决上述问题,本体的模块化构建与重用成为当前语义网和本体工程等领域研究的热点。本体模块化构建是指按照一定的原则将一个待构建的复杂领域,自顶向下分解为多个相对独立,又互相关联的“子领域”,然后对每个子领域进行独立的构建,形成多个“本体模块”。将若干个本体模块按照适当的原则和方法组合起来,就形成了一个模块化本体库。本体模块化构建思想的提出,使得整个本体中知识定义及结构的科学性不会由于开发人员自身知识的局限性而受到影响。目前,关于本体模块化构建的理论和方法有很多,主要有:(1)分布式描述逻辑,(2)C-OWL,(3)ε-Connections理论,(4)P-DL(Package-based Description Logics),(5)分布式动态描述逻辑。通过比较各种方法的特点,并结合项目实际的需要,本文提出了一种基于ε-Connections理论的旅游领域本体构建方法,并在此基础上根据改进的Tableau算法,用pellet推理机实现对多个本体模块的联合推理。由于知识的共享性是本体一个非常重要的特点,为了在实际的应用中更好的体现出这一优势,本文进一步对模块化本体库的重用问题进行了研究。本体重用是指从用户需求分析出发,在现有本体基础上构造新本体。现有本体将作为新本体的一部分出现。也就是说,在本体构建过程中,开发人员可以根据待构建本体对某领域知识的需求,将已有本体中与这些领域知识相关的部分或全部知识作为一个重用模块,导入到新的待构建本体中。这种重用的思想使得开发人员不必在待构建本体中,对已经在现有本体中定义过的相关知识进行重复的定义和约束。虽然当前针对本体重用的研究取得了一定的进展,但是目前这些重用理论的研究对象基本上都是单个的独立本体。由独立本体的局限性可知,目前的重用算法也不能在同时满足高效和准确性。为了解决这种矛盾,本文根据保守扩充理论,以应用ε-Connections方法构建的模块化旅游领域本体库为研究对象,提出了一种新的更加通用的重用算法——ERMMO算法,并验证了该算法的正确性。本文的主要工作和创新点:(1)分析了几类主要的本体模块化构建的理论和方法。通过比较并结合实际需求,本文提出了一种基于ε-Connections理论的旅游领域本体构建方法,并构建了一个旅游领域的模块化本体库。(2)根据改进的Tableau算法,用pellet推理机实现对多个本体模块的联合推理。最后通过具体的实验,验证了本文对旅游领域本体的模块化构建方法可以有效的降低本体构建的复杂度,并且有利于本体的更新和重用。(3)基于保守扩充理论,以模块化本体库为研究对象,提出了一种新的更加通用的重用算法——ERMMO算法,并验证了该算法的正确性。在保证较高的准确性的同时,较大的提高了以往针对独立本体的重用算法的抽取效率。总之,当前对本体模块化构建与重用的研究还大多停留在理论层面。本文通过一些定理和实验,验证了文中方法的可行性和正确性,为进一步研究打下基础。