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基于FCA与Jena的领域本体半自动构建方法研究

作 者: 张少敏
导 师: 郭剑毅
学 校: 昆明理工大学
专 业: 系统工程
关键词: 领域本体 半自动构建 形式概念分析 Jena 本体推理 形式化
分类号: TP391.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 51次
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内容摘要


针对传统搜索引擎的返回信息冗余、不准确等不足而提出的问答系统是一种全新的信息检索系统,而基于知识库的问答系统更具有检索答案方便、快捷、准确等优点。最近几年,本体得到了包括人工智能、知识工程等领域的高度关注,并且应用十分的广泛。在基于知识库的问答系统中,选择本体作为知识库的承载形式可以更好的表达知识与知识之间的本质关系,使得知识间的组织、存储更加合理,减少冗余,也将有利于语义答案的抽取。本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明,而在现实的应用中,绝大多数的知识是模糊的隐含在非结构化的文档或是人的大脑活动中,相当的不明确。针对本体的构建来讲,困难之处就是如何将隐含知识明确化,即如何找出所有潜在的概念和概念之间的关系来构建本体。在纯粹的人工构建过程中,本体的编码表示工作是由手工操作本体编辑工具,逐个地输入本体元素来完成。明显地,当要构建的本体具有大量知识时,这种方式需要大量的重复劳动,存在移植性差、效率低下等问题。基于此,本文就围绕服务于领域问答系统的本体知识库的自动构建,提出结合形式概念分析法(Formal Concept Analysis, FCA)与Jena领域本体构建方法,具体来说,本文主要包括以下特色工作:1.本体理论和自动构建核心问题的研究首先分析了本体的相关理论,包括:本体基本概念、建模元语、本体的分类等及当前本体研究的热点问题;接着介绍当前本体的学习工具,总结了领域本体自动构建的核心问题,包括领域概念学习、关系挖掘和本体形式化表示等,并提出基于FCA与Jena的领域本体半自动构建方法。2.基于FCA的领域本体模型构建方法的研究首先介绍了形式概念分析的相关理论,包括:形式背景、概念格理论及其构造算法后,深入探讨了FCA如何应用于本体构建。针对领域本体知识库的构建,提出了基于批处理方法的概念格构造算法,并应用于领域本体模型的构建(DOCFCA)。最后以云南旅游领域本体的构建为例,详细介绍了具体的构建过程。3.基于Jena的领域本体形式化表示与推理查询的研究深入研究Jena框架,详细介绍了Jena的形式化接口,并基于Jena提出了本体的编码算法;接着剖析本体推理引擎架构,研究如何基于Jena的推理引擎进行知识的一致性检验,并且扩展领域的推理规则;最终基于Jena实现了领域本体模型的形式化表示及推理查询。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 课题研究背景  9-10
  1.2 课题研究意义  10
  1.3 国内外研究现状  10-11
  1.4 本文研究内容  11-12
  1.5 论文的组织  12-13
第二章 本体构建的相关理论  13-19
  2.1 本体相关理论  13-14
    2.1.1 本体理论  13
    2.1.2 本体建模元语  13-14
    2.1.3 本体分类  14
  2.2 本体研究的热点问题  14-15
  2.3 目前主要的本体学习工具介绍  15-16
  2.4 核心问题分析及解决方案  16-18
  2.5 本章小结  18-19
第三章 基于形式概念分析领域本体构建  19-33
  3.1 FCA相关理论  19-22
  3.2 概念格的构造  22-23
    3.2.1 批处理构建方法  22
    3.2.2 渐进式构建方法  22-23
  3.3 FCA与本体构建相结合的研究  23-25
    3.3.1 FCA应用于本体构建  23-24
    3.3.2 FCA应用于本体合并  24-25
  3.4 基于FCA的领域本体模型构建方法  25-31
    3.4.1 领域本体的构建原则  25
    3.4.2 基于FCA构建领域本体模型(DOCFCA)  25-31
  3.5 本章小结  31-33
第四章 基于Jena的领域本体形式化表示与推理查询  33-43
  4.1 Jena介绍  33-34
  4.2 本体描述语言的选择  34-35
  4.3 领域本体形式化表示  35-38
    4.3.1 Jena的形式化接口  35-38
    4.3.2 领域本体编码算法  38
  4.4 领域本体推理引擎  38-42
    4.4.1 推理机简介  38-40
    4.4.2 基于Jena的一致性检验  40
    4.4.3 基于Jena的推理查询  40-41
    4.4.4 扩展领域推理规则  41-42
  4.5 本章小结  42-43
第五章 领域本体半自动构建原型系统  43-49
  5.1 原型系统架构  43-46
    5.1.1 构建领域本体模型  43-45
    5.1.2 本体的形式化表示  45-46
    5.1.3 本体的推理查询  46
  5.2 系统评测  46-48
  5.3 本章小结  48-49
第六章 总结与展望  49-51
  6.1 总结  49
  6.2 展望  49-51
致谢  51-53
参考文献  53-57
附录A 攻读硕士学位期间发表论文  57-59
附录B 攻读硕士期间参与科研项目  59

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 文字信息处理
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