语义化web的关键技术及其应用研究new

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1、电子科技大学博士学位论文语义化Web的关键技术及其应用研究姓名：姚绍文申请学位级别：博士专业：计算机应用技术指导教师：周明天2002.4.1皇王翌垫查兰竖主堡壅：塑墨些鲨!塑差壁垫查壁苎壁旦旦塑————————一摘要(Web已经到了向语义化发展的一个转折点：XML提供了通用的表示语法，是Web向语义化方向发展的种子技术；RDF提供了语义上描述知识的数据模型和一组基本的描述原语，是语义化w曲在语义上的技术基础。在传统的Web向语义化Web发展的过程中，KE技术和计算机软件工程中成熟的方法，特别是Ont

2、ology技术和OO技术，起到了关键的作用。这种发展过程在解决目前web面临问题的同时，Ontology成熟技术和其他传统技术如何成功地融入到Web计算模式中至关重要。除了一些关键的标准和技术外，如何在语义化Web中表示形式化的知识、表示查询公式实现查询乃至推理功能、为提高查询效率与准确性进行Ontology学>-3等都是Web语义化过程中的主要问题。在传统的应用向Web计算环境迁移的同时，KE技术应用于语义化Web最具前景的是智能信息集成和KM。以KM盖蚺的KM具有很多不同的内涵，因此√新型的AI

3、中传统的KM和面向语义化WebKMS应该从结构和功能实现上进行重新的审视、规划和设计。本文对Web语义化过程中部分关键问题和基于语义化Web的KMS进行了研究，主要的创新性工作包括：／·定义了逻辑公式及关系公理描述原语的Ontology语义jweb环境中用标记语言描述对象和资源，为了在语义化Web上表示知识、逻辑公式、关系公理和规则，需要定义描述命题逻辑公式、谓词逻辑公式、Hom逻辑的逻辑原语以及描述属性之间关系的关系原语。(在现有的Ontology语言中，有的不是面向Web这种标记语言环境的，有的

4、缺乏知识、逻辑公式、公理以及规则表示的通性支持。本文基于RDFS、OIL等有影响的技术对这些逻辑原语和关系原语进行了扩展定义，f这样，从语法上采用通用的XML、从语义上采用这些定义的原语，就可以描述知识、规则和公理。语义化Web的应用之间以及对外数据知识交互接口上，采用所定义的原语进行描述，可以最大限度地与语义化Web平台上的应用相兼容，如可以最大限度地兼容RDF解析器和XML解析器等。广p一／二·定义了用户查询推理原语OntoIogy语义及SOAP封装i魄有的查询语言缺乏结构化特性或只是针对XML

5、文档实现XML语法结构级查询，为了实现语义化Web的语义级查询，需要新的查询语言和机制。针对用户的查询推理要求，利用前人已定义的逻辑描述原语和关系公理描述原语，以及基于KE的核心推理技术，摘要本文定义了描述用户查询推理请求和响应的原语，并对所定义的查询推理原语进行了SOAP封装和HTTP绑定。然后，基于上述查询推理原语定义、SOAP封装和HTTP绑定，本文还设计了面向Ontology／RDF数据的查询系统结构，该查询结构具有一定的推理功能。厂矿．，多·提出了基于RDF描述的OntoIogy学习聚类算

6、法；钓了提高查询的效率和语义上的准确性，语义化Web需要进行Ontology学习聚类。在对基于RDF和Ontology的资源描述进行层次分析基础上，为了从资源描述的RDF数据中学习Ontology，针对RDF数据描述模型中的节点和三元组，本文扩充了Ontology学习的基础理论，提出了“节点之间的语义距离”和“RDF三元组描述的语义距离”等概念，并据此提出了“语义广度为n的Ontology学习算法”。用形式化的描述工具着色Petri网CPN建立了该学习算法的CPN模型，验证了该算法的可行性和完备性。

7、r6¨J，丫·提出了基于语义化Web和OntoIogy技术的KMS框架；／提出了基于B／S模式的LJ—KMS结构。LJ—KMS基于语义化Web计算环境，LJ．KMS的内部描述语法采用XML，语义上采用Ontology技术描述知识、规则、公理和查询。这样，LJ—KMS将语义化Web计算环境、KE技术特别是Ontology技术以及基于逻辑的知识系统较好地结合在一起。基于LJ—KMS结构，为用户的查询推理提供了SOAP封装和HTTP绑定接口，为应用系统设计了主要功能模块、系统接口的UML类和JA、，A程序

8、编码。，矿i／r5·丽江少数民族人文知识管理的Ontology工程。俪江少数民族文化遗产是“世界文化遗产”，丽江作为一个国际性的旅游热点，其丰富的民族文化和完整的世居民族特性，不仅需要加强组织管理，加大游客对丽江的民族文化丰富内涵的深入了解，而且还要在现代文明的冲击中保护和保存这些世界仅存的文化遗产。针对丽江少数民族人文知识管理，配合丽江相关部门对少数民族人文知识按分类学进行了分类，完成了部分人文知识的Ontology工程化。这样建立的Ontology概念抽象不仅有利