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基于基础教育领域本体的智能搜索代理模型研究

作　者: 李棚
导　师: 杨晓江
学　校: 南京师范大学
专　业: 教育技术学
关键词: 智能代理本体语义检索个性化检索
分类号: TP391.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 22次
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内容摘要

21世纪的第一个十年已经走完,随着我国教育信息化进程的进一步推进,互联网中涌现出了大量基础教育领域资源。无论是工作在教学第一线的人民教师、广大的中小学生及其家长,还是作为基础教育管理者的政府工作人员,对这类信息的依赖程度均呈现递增趋势。因此,研究如何更好的从互联网中获取基础教育资源对进一步提升教师的工作效率、拓展学生的知识视野、促进教育信息化等方面都具有重要意义。本文针对传统搜索引擎在获取领域资源方面的不足,尝试用智能搜索代理技术解决基础教育领域的信息检索问题,并提出了一个基于基础教育领域本体的智能搜索代理模型的设计方案。该智能搜索代理模型充分借鉴了信息检索领域的突出研究成果,并体现了智能代理所独具的自主性、个性化等特点,通过对用户检索行为的分析即可完成对用户检索偏好的学习,为用户提供高效而准确的个性化检索服务。本文所做的工作主要包括以下5个方面：(1)细致地分析了智能搜索代理的研究现状,在此基础上,从模型结构的角度设计了一个基于基础教育领域本体的智能搜索代理模型(称为OISA-EDU),旨在为基础教育领域人群提供更准确、更个性化的信息获取途径。(2)深入地研究了基于本体的信息检索技术,并在参照《基础教育资源元数据应用规范》(CELTS-42)和《教育主题词表》的基础上,使用Protege及OWL-DL构建了一个初具规模的基础教育领域本体(EDU-ONT),进而以该本体为知识库,提出了面向基础教育领域的语义检索模型。文中对影响信息检索查准率和召回率的关键技术进行了探讨,提出了基于EDU-ONT的轻量级语义标注算法、用户查询预处理算法以及检索相似度计算方法。实验结果表明,该模型能够有效的提高主题信息检索的查准率及召回率。(3)为满足用户对信息检索的个性化需要,在对用户模型设计方法以及动态更新机制深入分析的基础上,为OISA-EDU设计了用户个性化信息检索服务系统,该系统主要包括基于用户模型的信息过滤、兴趣文档推送、用户定制监测等3个子功能。它是对语义信息检索功能的补充,增强了智能搜索代理的用户自适应性。(4)认真地总结了基础教育领域站点的内容组织规律,提出了可以高效探测站点更新资源的策略。(5)使用JAVA及丌源框架JADE实现了OISA-EDU的原型系统,最后通过实验证实了该模型较之于传统搜索引擎在信息获取方面的优势。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第1章绪论  8-14
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 智能代理研究现状分析  9-11
  1.3 研究目的及主要内容  11-12
  1.4 研究成果  12
  1.5 本文的组织结构  12-14
第2章基础理论与关键技术研究  14-34
  2.1 智能代理的相关理论与技术  14-20
    2.1.1 基本概念  14
    2.1.2 FIPA  14-19
    2.1.3 JADE框架  19-20
  2.2 本体的相关理论与技术  20-29
    2.2.1 本体的定义  20-21
    2.2.2 本体的作用  21-22
    2.2.3 本体的分类  22
    2.2.4 本体的构建  22-27
    2.2.5 推理机  27-29
  2.3 信息检索的相关理论与技术  29-32
    2.3.1 信息检索模型  29-30
    2.3.2 基于本体的信息检索  30-31
    2.3.3 信息推送技术  31
    2.3.4 信息过滤技术  31-32
    2.3.5 检索评价指标  32
  2.4 本章小结  32-34
第3章基于基础教育领域本体的智能搜索代理模型设计  34-40
  3.1 设计原则  34-35
  3.2 模型框架  35-38
  3.3 模型主要工作流程  38-39
    3.3.1 用户登录流程  38
    3.3.2 语义检索流程  38-39
    3.3.3 定制监测流程  39
  3.4 本章小结  39-40
第4章基于基础教育领域本体的语义检索  40-58
  4.1 基础教育领域本体的构建  40-46
  4.2 基于EDU-ONT的语义检索流程  46-52
    4.2.1 轻量级语义标注  46-49
    4.2.2 查询表示与预处理  49-51
    4.2.3 语义相似度计算  51-52
  4.3 语义检索模型的实现与评价  52-57
    4.3.1 模型实现  52-56
    4.3.2 性能评价  56-57
  4.4 本章小结  57-58
第5章基于三维用户模型的个性化服务  58-76
  5.1 用户模型  58-65
    5.1.1 三维用户模型的设计  58-60
    5.1.2 用户模型的更新  60-65
  5.2 OISA-EDU中的个性化服务  65-74
    5.2.1 信息过滤服务  65-67
    5.2.2 兴趣文档推送服务  67-68
    5.2.3 用户定制监测服务  68-74
  5.3 本章小结  74-76
第6章 OISA-EDU原型系统的实现与评价  76-86
  6.1 开发环境  76
  6.2 对代理通信的约定  76-79
  6.3 核心类介绍  79-82
    6.3.1 CenterSearchAgent类  79-80
    6.3.2 UserInteractAgent类  80-81
    6.3.3 IOAgent类  81-82
  6.4 性能评价  82-85
    6.4.1 实验过程  83-85
    6.4.2 实验数据分析  85
  6.5 本章小结  85-86
第7章总结与展望  86-88
  7.1 全文总结  86-87
  7.2 下一步的工作  87-88
参考文献  88-92
在读期间发表的学术论文及研究成果  92-94
致谢  94

基于基础教育领域本体的智能搜索代理模型研究

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