基于本体的语义搜索研究综述

第１２卷第２１期２０１２年７月　１６７ｌ一１８１５（２０１２）２１－５３２８－０４　科学技术与工程　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖ０１．１２　Ｎｏ．２１　Ｊｕ１．２０ｌ２　＠２０１２　Ｓｃｉ．Ｔｅｅｈ．Ｅｎｇｒｇ．　

基于本体的语义相似性研究　

李文超杨妮妮　

（辽宁石油化工大学，抚顺１１３００１）　

摘要为了在信息检索中，从语义层面全面理解用户查询意图，提高信息的查全率和查准率，提出了基于本体的语义相似　性和相关性计算方法。该算法充分考虑了本体模型结构的特点和本体间语义距离、本体密集度等因素对语义相似性的影响，　提高了信息检索性能。以煤炭矿井工程的知识体系为例，建立了本体库模型，并设计了本体库的树状内存数据结构。通过实　

验仿真计算验证了本体相似性算法的有效性。　关键词本体　语义相似性　煤炭矿井工程　中图法分类号ＴＰ３９１．３；　文献标志码Ａ　

随着Ｗｅｂ的快速发展，信息海洋不断扩张，传　

统的检索系统采用的是全文检索或主题匹配等检　

索技术，不具备语义理解能力很难满足用户的需　

要。例如，一个矿业工作者要检索与“数字测井”相　

关的数据时，如果单纯从字符串匹配的角度而不考　

虑语义层次的检索，由于“ＪＧＳ一１Ｂ智能工程测井　

系统”在字面上没有“数字测井”这几个字，虽然在　

语义上与“数字测井”密切相关，但这样的数据就很　

难被检索出来。因此，为了获取更符合用户预期的　

信息，研究特定领域知识体系所包含的概念及其之　间的语义联系成为解决这一问题的首要工作。　

本文根据本体模型结构的特点，设计了本体语　

义相似性和语义相关性算法，并以煤炭矿井的知识　

体系为实例，建立了相应的本体库，通过仿真计算，　

验证了本体相似性算法的有效性。　

１本体　

本体是为描述某个领域的知识库结构而组织　

起来一系列术语，是知识共享的工具和载体。本体　

的概念源于哲学领域，是表达概念语义的有力工　

具，后来逐渐被人们引入到情报科学、农业和地理　

工程技术　武汉船舶职业技术学院学报２００８年第４期　

一种基于本体的Ｗｅｂ语义服务架构的研究＊　

张辉　。朱俊武。　（１．武汉船舶职业技术学院人事处，湖北武汉４３００５０；　２．扬州大学信息工程学院，江苏扬州　２２５００９）　

摘　要　为解决现有的Ｗｅｂ服务缺少形式语义支撑，导致Ｗｅｂ服务的自动选择和组合困难的问题，该文提出一种基于　本体的语义Ｗｅｂ服务架构ｓ０Ａ一２，定义了Ｗｅｂ服务本体，并实现ＱｏＳ和上下文信息在ＳＯＡＰ消息中的嵌入和传递。　与已有的方法相比，针对服务选择和组合的智能需求，本文提出的服务本体综合考虑了Ｑ０ｓ和上下文因素。　关键词Ｗｅｂ服务；本体；语义　中图分类号　１Ｐ３１６．８　文献标志码　Ａ文章编号　１６７１—８１００（２００８）０４—００４２—０５　Ｗｅｂ服务（Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，简称ＷＳ）技术与　面向服务的体系结构（ＳＯＡ），使Ｗｅｂ应用从孤立　的ｗｅｂ页面逐步转变为统一的ｗｅｂ平台。它是　一种“自包含，自描述，模型化的应用”，可以“通过　Ｗｅｂ进行发布，并通过Ｗｅｂ被查找和调用”。一　个Ｗｅｂ服务发布后可以被其他的应用或者其他　的ｗｅｂ服务所查找和调用，因此ｗｅｂ服务技术　其实是一种通过网络来支持机器之间相互操作的　软件系统。全球许多科研机构和研究组织都致力　于对ｗｅｂ服务技术各方面相关规范和标准的研　究工作，如Ｗ３Ｃ，ＩＢＭ，ＨＰ，Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ等。其中　的关键技术列举如下：ＸＭＬ（可扩展标记语言），　ＷＳＤＬ（Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　Ｄｅｓｃｒｉｐｆｉｏｎ　Ｉ　ａｎｇｕａｇｅ，简　称ＷＳＤＩ　）…、ＵＤＤＩ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ，Ｄｉｓ—　ｃｏｖｅｒｙ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，简称ＵＤＤＩ）　和ＳＯＡＰ　（Ｓｉｍｐ（）ｂｊｅｃｔ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，简称ＳＯＡＰ）　。　ＸＭＬ、ＳＯＡＰ、ＷＳＤＩ　与ＵＤＤＩ共同构成了ＳＯＡ　的主要部分，它们之间的层次关系与对应的功能　如图１所示。　随着语义网（Ｓｅｍａｎｔｉｃ　Ｗｅｂ，简称ＳＷ）技术　的发展，人们越来越多地认识到本体（Ｏｎｔｏｌｏｇｙ）　在Ｗｅｂ服务技术中的作用。通过基于本体的语　义描述，可以使得Ｗｅｂ服务成为机器可读、可理　解和可操作的实体，从而支持Ｗｅｂ服务的自动发　现、自动执行、自动组合与自动交互。支持对　图１　Ｗｅｂ服务体系结构　Ｗｅｂ服务进行语义描述的技术称为语义网服务　（Ｓｅｍａｎｔｉｃ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，简称ＳＷＳ），其中最新　的研究成果是Ｗ３Ｃ组织提出的（）ＷＬ—Ｓ（Ｏｎｔｏｌ—　ｏｇｙ　Ｗｅｂ　Ｌａｎｇｕａｇｅ　ｆｏｒ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）。ＯＷＬ—Ｓ对　Ｗｅｂ服务的描述主要有３个部分：服务原型　（ＳｅｒｖｉｃｅＰｒｏｆｉｌｅ）、服务模型（ＳｅｒｖｉｃｅＭｏｄｅ１）和服　务基础（ＳｅｒｖｉｃｅＧｒｏｕｎｄｉｎｇ）。以（）ｗＬ—Ｓ为代表　的研究工作致力于对Ｗｅｂ服务功能属性方面的　语义描述，另一方面，对Ｗｅｂ服务非功能属性方　面的语义描述研究工作同样至关重要，即对Ｗｅｂ　服务的服务质量（Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，简称ＱｏＳ）　进行语义描述。　ＱｏＳ指与服务相关的非功能属性，描述关于　服务某些方面的性能。Ｗｅｂ服务的ＱｏＳ主要包　括：有效性（Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）、可读性（Ａｃｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ）、　完整性（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）、性能（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）、可靠性　收稿日期：２００８—０５—１４　作者简介：张辉，男，副教授，主要从事计算机应用方面的教学和科研工作。　基金项目：湖北省教育厅科学技术研究项目Ｑ２００８５３０１。　

２００６年第１１期　计算机与现代化　ＩＩＳＵＡＮＪＩ　ＹＵ　ＸＩＡＮＤＡＩＨＵＡ　总第１３５期　

文章编号：１００６－２４７５（２００６）１１．００２１．０４　

一种基于本体的具有语义搜索功能的Ｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇ模型　

胡杨，万健，余日泰　

（杭州电子科技大学计算机学院，浙江杭州　３１００１８）　

摘要：针对符合ＳＣＯＲＭ规范的教学资源，提出一个具有有效语义搜索功能的Ｅ．１ｅａｒｎｉｎｇ模型。通过ＳＣＯＲＭ本身对ＬＯＭ　

学习对象已规定好丰富的Ｍｅｔａ－ｄａｔａ，并引进本体工程理论（ｏｍ螂ｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ），对不同的符合ＳＣＯＲＭ规范的教学资源　

（教材）加以分析、对比、归纳、关联、评估、推荐，使得不同的Ｇｌｅａｍｉｎｇ中的教材得以串联，以辅助网络学习平台对ＳＧＯＲＭ　

教材能进行更精确的分类管理工作。而学习者通过网络学习教材中找到所需要的资料，改善以往查询准确度不够高的　

问题。　关键词：本体；Ｅ－ｌｅａｒｎｌｎｇ；ＳＣＯＲＭ；语义网；Ｍｅｔａ－ｄａｔａ；本体工程　

中图分类号：，ＩＰ３０１　文献标识码：Ａ　

Ａｎ　Ｅ－ｌｅａｍ￣Ｍｏｄｅｌ　ｗｉｔｈ　Ｓｅｍａｎｔｉｃ・ｓｅａｒｃｈ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｏｎｔｏｌｏｇｙ　

ＨＵ　Ｙａｎｇ，ＷＡＮ　Ｊｉａｎ，ＹＵ　Ｒｉ・ｔａｉ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，　ｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎ￣ｈｏｕ　３１００１８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｌ￣ｔｒａｅｔ：Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ＳＣＯＲＭ—ｃｏｍｐｌｉａｎｔ　ｔｅａｅｈｌｎｇ　ｒｅ，ｆｌＯｌｌｒＣｅｓ．８ｒＩ　Ｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｗｉｔｈ　ｓｅｍａｎｔｉｃ－ｓｅａｒｃｈ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａ．，ｆ１．Ｍｅｔａ－ｄａｔａ　

ｄｄｉｎｄｅｄ　ｂｙ　ＳＣＯＲＭ　ｃ８ｌｌ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｅｓｓｅｎｔｉ　ｕｙ　ｔｏ　ｄｅｓｃｒｉｂｅ　ｌｅａｒｎｉｎｇ　ｌ＇￣ｉＯｕ．ｒｏ＿，ｅ￥．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ　ｓｈａｒａｂｌｅ　ｌｅａｒｎｉｎｇ　Ｉｅｓｏｌ】】粥ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　

第２３卷第７期　２０１３年７月　计算机技术与发展　

Ｃ０ＭＰＵＴＥＲ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＡＮＤ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　Ｖｏｌ＿２３　Ｎｏ．７　Ｊｕｌｙ　２０１３　

基于领域本体的语义合成研究　

林培金　，曹苏燕　，应捷　

（１．南京邮电大学，江苏南京２１０００３；　

２．南京交通职业技术学院电子信息工程系，江苏南京２１１１８８）　

摘要：为了在检索过程中全面挖掘用户查询信息，文中提出了一种基于领域本体的语义合成技术，该方法以文本为数据　源，引用数据源和领域本体之间的映射关系来表达数据文本的语义。文章提出了一个语义合成模型，该模型由领域本体、　关键词语义抽取、概念语义相似度计算及语义推理等相关技术模型组成。文中对该模型进行了实验验证，通过对实验结　果进行分析推理可知，文中提出的基于领域本体的语义合成模型提高了检索系统的查准率和计算机处理信息的能力，从　

而也提高了用户的满意度。　关键词：领域本体；语义合成；语义相似度；概念映射　中图分类号：ＴＰ３１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—６２９Ｘ（２０１３）０７—００４４—０４　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—６２９ｘ．２０１３．０７．０１１　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｓｅｍａｎｔｉｃ　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｏｎｔｏｌｏｇｙ　

ＬＩＮ　Ｐｅｉ－ｊｉｎ　，ＣＡＯ　Ｓｕ—ｙａｎ　，ＹＩＮＧ　Ｊｉｅ　

（１．Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｏｓｔｓ＆Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１０００３，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎａｎｊｉｎｇ　２１　１　１８８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｕｓｅｒ’Ｓ　ｑｕｅｒｙ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｔｒｉｅｖａｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ａ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｏ—　ｍａｉｎ　ｏｎｔｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｕｓｅｓ　ｔｅｘｔ　ａｓ　ｄａｔａ　ｓｏｕｒｃｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｏｍａｉｎ　ｏｎｔｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｒｅｆｅｒｅｄ　ｔｏ　ｅｘｐｒｅｓｓ　ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｔｅｘｔ．Ｔｈｅ　ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｍＯｄｅｌ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ　ｂｙ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．ｗｈｉｃｈ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏ—　ｇＹ　ｍｏｄｅｌｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｄｏｍａｉｎ　ｏｎｔｏｌｏｇｙ．ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ。ｃｏｎｃｅｐｔ　ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｒｅａｓｏｎｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｒｅｔｒｉｅｖａｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｕｓｅｒ　ｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎ　ａｒｅ　ａｌｌ　ｉｍ—　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｓｔｕｄｉｎｇ　ｏｎ　ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｏｍａｉｎ　ｏｎｔｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｏｍａｉｎ　ｏｎｔｏｌｏｇｙ；ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ；ｃｏｎｃｅｐｔ　ｍａｐｐｉｎｇ