本体存储技术研究

第４６卷　第６期２０１９年６月计算机科学COMPUTERSCIENCEVol．４６No．６June２０１９

到稿日期:２０１８Ｇ１２Ｇ２３　返修日期:２０１９Ｇ０２Ｇ２４

张淑芳(１９７９－),女,博士,副教授,主要研究方向为数字图像处理及视频编码,EＧmail:shufangzhang＠tju．edu．cn(通信作者);彭　康(１９９５－),

女,硕士,主要研究方向为生物医学图像处理;宋香明(１９９３－),男,硕士,主要研究方向为生物医学图像处理;张子昱(１９９５－),男,硕士,主要

研究方向为生物医学图像处理;王汉杰(１９８４－),男,博士,副教授,主要研究方向为纳米生物医学工程.DNA数据存储技术研究进展

张淑芳１　彭　康１　宋香明１　张子昱２　王汉杰３

(天津大学电气自动化与信息工程学院　天津３０００７２)１　(天津大学国际工程师学院　天津３０００７２)２

(天津大学生命科学学院　天津３０００７２)３

摘　要　随着计算机技术和网络技术的飞速发展,由此产生的海量数据给传统数据存储方式带来了巨大挑战,因此研

究人员开始致力于寻找新一代存储方案.脱氧核糖核酸(DeoxyribonucleicAcid,DNA)作为天然的遗传信息存储介

质,具有存储容量大、能耗低和寿命长等优点,有效克服了传统硬盘和计算机存储等方式的不足,故DNA数据存储技

术成为信息技术和生物技术交叉领域的研究热点.文中综述了DNA数据存储技术的研究进展,首先对DNA及其存

储的理论框架进行了介绍;然后详细阐述了DNA数据存储中的编码技术:二进制数据的压缩编码算法、纠错算法以

及二进制数据到DNA４种碱基的转换方法;最后对现阶段已有的DNA存储方案进行了分析,并对DNA数据存储研

究存在的挑战进行了讨论.

关键词　数据存储,DNA,压缩编码,纠错算法,存储密度

中图法分类号　TP３０１ 文献标识码　A DOI　１０．１１８９６/j．issn．１００２Ｇ１３７X．２０１９．０６．００２

DBpedia知识库本体分析

[摘要] 在现有的语义网项目架构中，基于关联数据形式的知识库项目往往处于整个语义网

络的核心，如何对于这些知识库的知识内容进行组织、储存和查找就成为了决定整个语义网络运行效率的关键因素。在目前的关联数据知识库项目中，DBpedia是较为典型且成熟的一

个，DBpedia网站使用本体的方法来对其条目内容进行组织和存储，本文旨在通过对DBpedia

现有本体结构的分析来说明知识库的本体结构对于知识库的组织、存储和查找有着怎样的影

响，并试图从该例中分析归纳得出类似网站知识库内容的本体构建的一般要点。

[关键词] DBpedia 关联数据 本体 本体构建

1． 概述及相关简介

1998年，WWW网络的发明者Berners-Lee提出了语义网的概念。这一概念的核心在于

致力提高万维网络及其互联的资源的可用性和有效性，使得下一代的互联网更加智能和高效，

能够有效处理目前网络中的大量信息内容。这一概念和其具体的技术实现几经波折，从一开始的基于本体的构想到2006年Berners-Lee提出的关联数据概念，在目前的语义网构想中，

关联数据成为了其技术实现的核心概念。

关联数据是一种推荐的最佳实践，用来在与以往中使用URI和RDF发布、分享、连接各

类数据、信息和只是，发布和部署实例数据和类数据，从而通过HTTP协议解释并获取这些

数据同时强调数据的相互关联、相互联系以及有益于人际理解的语境信息。在目前的具体实

践中，数据往往以RDF文件的形式发布到互联网络上，存储在关联数据知识库中。而大多

数需要使用这些关联数据的网站可以直接从在线关联数据知识库的数据接口获取RDF文件并提取其中的相关信息反馈给用户，从而实现信息和数据的跨网站共享。从上面不难看出，

在线关联数据知识库在当前的关联数据语义网构想中占据着核心位置。

DBpedia就是这样一个在线关联数据知识库项目。它从维基百科的词条中抽取结构化数

据，以提供更准确和直接的维基百科搜索，并在其他数据集和维基百科之间创建连接，并进

《融合FAQ、本体和推理技术的问答系统研究》

一、引言

随着互联网的迅猛发展，信息量的爆炸式增长使得用户对于快速、准确获取信息的需求日益增强。问答系统作为一种能够直接回答用户问题的技术手段，受到了广泛关注。本文将重点研究融合FAQ、本体和推理技术的问答系统，探讨其研究背景、意义、现状及发展趋势。

二、研究背景与意义

在当今信息爆炸的时代，问答系统成为用户获取信息的重要途径。FAQ（Frequently Asked Questions）作为常见的问题解答方式，具有简单、直接的特点。本体作为一种知识表示方法，能够有效地描述领域知识。推理技术则能够根据已知信息推导出未知信息。将FAQ、本体和推理技术融合，可以构建一个高效、智能的问答系统，提高用户获取信息的效率。

三、国内外研究现状

目前，国内外学者在问答系统领域进行了大量研究。在FAQ方面，许多网站通过整理常见问题及答案，为用户提供便捷的信息获取方式。本体技术方面，研究者们利用本体描述语言构建领域本体，实现知识的语义化表示。推理技术方面，各种推理算法被广泛应用于知识推理、问答系统等领域。然而，将FAQ、本体和推理技术融合的问答系统研究尚处于初级阶段，仍需进一步探索。

四、融合FAQ、本体和推理技术的问答系统

4.1 系统架构

融合FAQ、本体和推理技术的问答系统架构主要包括数据层、知识层和逻辑层。数据层负责存储FAQ数据和领域知识；知识层利用本体技术构建领域本体，实现知识的语义化表示；逻辑层则负责实现问答系统的推理功能。

4.2 关键技术

（1）FAQ处理：对FAQ数据进行预处理，提取关键信息和问题类型。

（2）本体构建：利用本体描述语言构建领域本体，实现知识的语义化表示。

（3）推理技术：采用各种推理算法，根据用户问题推导出相关答案。

（4）问答匹配：将用户问题与知识库中的信息进行匹配，找出最佳答案。

4.3 系统实现

在系统实现过程中，需要解决以下问题：如何将FAQ数据与领域知识融合？如何构建有效的领域本体？如何设计高效的推理算法？针对这些问题，可以采用以下方法：

１３４　福　建　电脑　２０１１年第３期　浅谈本体技术在高校数字图书馆建设中的应用　陈韵如　０　（１．重庆大学计算机学院重庆４０００４４　２．重庆理工大学图书馆重庆４０００５４）　【摘　要】：在网络信息资源呈指数增长的互联网时代．如何使数字信息资源得到合理的配置、充分的　利用，最大限度地满足读者的信息需求。是数字图书馆建设过程中迫切需要解决的问题　本体技术是数字　图书馆的核心技术。本文从数字图书馆产生的背景和目前的技术问题出发．介绍了高校数字图书馆应具备　的硬件平台，引入了本体的概念，研究了本体与语义ｗｅｂ之间的关系．进而探讨了本体技术在高校数字图　书馆建设中的应用。为读者更加高效、便捷地利用图书馆的资源提供思路。　【关键词】：数字图书馆；本体；语义ｗｅｂ：应用　１、引言　数字图书馆技术是应用需要推动和相关技术发展　相结合的必然产物【１＿］】。一方面．”期刊危机”和”信息爆　炸”导致图书馆的相对购买能力大大下降；另一方面，　随着计算机技术和多媒体技术的发展．传统的以”自给　自足ｎ为特征的传统图书馆文献保障体制已无法适应　文献资料的发展要求。为此．一种新的以Ｉｎｔｅｒｎｅｔ为”馆　舍”、以数字化文献为载体、以数据库和ｗｗｗ文档库为　信息存储基础的网络化电子图书馆一数字图书馆便应　运而生。数字图书馆的新趋势是虚拟图书馆．它是当代　计算机、网络与通讯技术、高密度存储技术和多媒体技　术的有机结合［４１。而目前实际存在的技术问题主要分三　方面：（１）系统软件。我国高校图书馆自进入自动化阶　段以来．各馆系统管理软件以自我开发占大多数．例如　重庆理工大学图书馆用ＴＰＩ平台已自建六个数据库：”　四个一百”工程。重庆理工大学获奖学士论文全文数据　库，教师专著题录数据库，教师学术成果全文数据库。　重庆理工大学硕士学位论文数据库。外文财经数据库。　但数据结构不统一。数据格式不标准．所以提高软件系　统的质量是数字化建设的基础之最。（２）信息资源的质　量与标准。馆员业务素质，能力和水平是影响信息数据　质量高低的重要环节，图书馆自身管理水平、规章制度　是否细致与全面起决定性作用。（３）信息的安全问题及　版权、产权问题。建设数字化图书馆的硬件平台是完成　传统图书馆向数字化图书馆的转变的重要基础工程　基于以上问题．我认为高校数字图书馆的硬件平台应　采用海量存储，多数据通道、高吞吐量、宽带设计。应采　用先进且成熟技术，具有高的性能比，能支持多媒体。　并对广泛采用的传统以太网有良好的向前和向后兼容　能力，具有良好的开放性、可管理性、可扩充性，可获得　厂商的广泛支持　２、关于本体　目前．对本体的定义较为公认的一种说法是”共享　概念化的明确的形式化规范说明”ＩＳ１　虽然不同研究者　对本体有不同的描述．但是从内涵上来看．他们的认识　是一致的．都把本体当作某个领域内不同主体之间进　行交流的语义基础。抽象的说．本体是一组概念及其概　念之间关系的集合。如果用本体的思想来组织表征读　者兴趣的一组关键词。那么在向读者提供信息的时候。　就不再是单纯的关键词匹配．而是把词与词之间的关　系考虑进来了，这样就能有效的提高检索系统的质量。　比如，假设某一读者的兴趣为ｆ乐器鉴赏，人物传记，吉　他弹奏，……ｌ。如果有一篇文档是关于乐器鉴赏的，文　档中没有出现吉他这样的词汇．如果读者模型中没有　考虑词之间的联系。则不会把这样的一篇文档给用户。　但我们知道吉他是乐器中的一种，在乐器鉴赏文档中．　可能也有对吉他弹奏有启示作用的信息．这样会使系　统的查全率降低。引入本体的思想．系统在决定是否把　此文档给读者时。会考虑到两者之间的关联。从而把此　文档认为是读者的潜在兴趣．同样也推荐出来。语义　Ｗｅｂ是未来网络的发展方向．是信息可以被机器理解　和使用的新的信息环境悯。它最大的特点在于将语义嵌　入到Ｗｅｂ资源中．使得Ｗｅｂ上的一切资源都可以被　应用程序识别和利用．从而促进全球知识的共享。本体　是语义ｗｅｂ中的一层．它解决知识描述、知识共享等问　题．而语义ｗｅｂ又成为推动本体研究的新动力。　３、本体技术在高校数字图书馆建设中的应用　本体技术是指能将本体应用于某领域时所采用的　实现技术．它包括：本体建库方法论（ＩＤＥＦ５法、骨架　法、ＴＯＶＥ法、ＭＥＴＨＯＮＴＯＬＯＧＹ法、ＫＡＣＴＵＳ法，ＳＥＮ．　ＳＵＳ法）：本体建库工具和自动半自动建库的方法；本　体检索策略和手段：本体推理远离、机制和方法等。高　校图书馆是师生获取知识的重要源泉．是办学实力的　象征。随着信息技术的发展和数字图书馆建设步伐的　加大．高校数字图书资源日愈丰富．可供读者查阅的电