分布式本体语义研究综述
- 格式:doc
- 大小:26.50 KB
- 文档页数:6
动态本体构建的国内外研究现状综述1. 引言1.1 动态本体构建的国内外研究现状综述动态本体构建是近年来信息学领域一个备受关注的研究方向,它是指在本体知识库的基础上,对知识的结构和内容进行不断的更新和演化,以适应不断变化的需求和环境。
动态本体构建的研究范围涉及多个学科领域,包括计算机科学、人工智能、知识图谱等。
国内外学者们在这一领域进行了大量的研究工作,取得了丰硕的成果。
在国内,动态本体构建的研究也逐渐受到重视,一些知名高校和科研机构积极开展相关研究项目。
国内学者们在动态本体构建的理论框架、方法技术、应用领域等方面取得了令人瞩目的进展,为我国在这一领域的研究和发展贡献了力量。
而在国外,动态本体构建的研究也蓬勃发展,一些国际知名研究机构和学者在这一领域进行了深入探讨,并取得了许多创新成果。
国外学者们的研究成果不仅在学术界产生了广泛影响,也在工业界得到了广泛应用。
动态本体构建的国内外研究现状呈现出蓬勃发展的趋势,有望为相关领域的发展带来新的突破和机遇。
接下来我将对动态本体构建的意义、国内外研究现状、方法技术、应用领域以及发展趋势等方面进行更详细的综述和分析。
2. 正文2.1 动态本体构建的意义动态本体构建是知识图谱建设中的重要环节,它利用本体表达形式对领域知识进行建模和表示,可以帮助计算机理解和推理领域知识。
动态本体构建的意义主要体现在以下几个方面:1. 知识表示与共享:动态本体构建可以帮助将领域知识以结构化的形式表示出来,使得不同系统之间能够共享知识,提高信息检索和推理效率。
2. 知识推理与智能搜索:通过构建动态本体,可以实现知识之间的关联和推理,实现智能搜索和推荐等功能,提升用户体验。
3. 语义一致性与数据质量:动态本体构建可以帮助保障数据的语义一致性,减少数据冗余和错误,提高数据质量和准确性。
4. 领域应用创新与发展:动态本体构建为各个领域的应用提供了基础支撑,可以促进各种创新应用的发展,推动领域的进步和发展。
叙词表、分类法与分布式本体.L作研究2OO7年12月第12期叙词表,分类法与分布式本体李娜任瑞娟(河北大学,保定O71OO2)(摘要】本文分析叙词表,分类法与分布式本体概念的内涵与外延及各自的属性,探讨了三者相互关系,在此基础上提出了建立基于叙词表,分类法与分布式本体模型的设想.这种分布式本体是在语义和知识层次上描述信息系统的概念模型建模工具.通过对这种分布式本体的机理与实现方法的分析与总结得出结论:基于叙词表,分类法构建的分布式本体是在分布异构的网络环境下探索知识发现,知识组织,知识检索,知识服务的有效途径,是智能网络服务的必然归宿.(关键词】叙词表;分类法;分布式本体CAbstraetJ’INstl1esisanalyzestheconnotationanddenotationof【e8aurus.TaxonomiesanddistributedOn. tologyaswellastheirrespectiveproperties.~oughthediscussionofthereLati omhipamongthem,thisthesisputsfor- wardsthetentativeplanoftiledistributedontologymodelbasedOilThesaurus andTaxonomies.,I1ledistributedontologyisthemoaeli~toolofconceptualmodeltodescribingthesystemofinformation Oilthelevelofsemanticsandknowledge.Throughtheanal~sandthemechanismoftiledistributedontology,thethesisg etstheconclusion:thedistributedOil- tologybasedOilThesaurusandTaxonomiesisanefficientmethodtoexploret hediscovery,organization,retrievaland serviceofknowledgeinthenetworkenvironmentoftheheterogeneousdistrib ution,anditisalsotheinevitableorlenta? tionoftheintelligentnetworkservice.【Keywords~The!~aurus;Taxonomies;DistributedOntology[中图分类号]G250.7[文献标识码]A[文章编号]1008—0821(2OO7)12—0122—03网络环境下如何组织分布异构的海量数字信息,并为用户提供精确高效的网络检索服务成为迫切的研究课题,这引起了人们对传统知识组织工具如叙词表,分类法等在网络环境中适应性的争论与探讨.尽管叙词表和分类法等传统知识工具已开始在网上发展,但是对机器语言来说,其互操作性和表达性仍比较差,因此传统信息组织工具如何在分布网络环境下成为知识发现,知识组织,知识检索,知识服务的有效途径成为一项重要任务.1叙词表(Thesaurus)查英文字典可知”thesaurus”一词的源意:”1t-”Abookofword01”0finformationaboutaparticularfieldorsetofconcepts; Especially8bookofwordsandtheirsynonym.b:Alistofsubject headings01”deseriptiomordescriptorsusuallywithacro~—-refer-? cno._,esystemforuseintheoriginationofcollectionofdocumentsfor Fefcrenc~andretrieval.”(a:关于某个特殊领域或概念集的词汇和信息图书,尤其是词汇及其同义词的书.b:为了参照和检索所藏文献源而使用,带有的参照系统的主题标题或描述词或描述符号的列表)a项的解释是指有关特定领域中概念集合的含义.就信息存储与检索的范畴而言,描述文献内容特征的叙词表是收集足以表示知识概念的字和词,并以特定的结构加以排列的集合.用这些字和词来控制同义词,区别同形异义词,并显现各相关词汇间的阶层和语义归属的各种关系,因此说,叙词表是体现作为知识体系本体映射的规范化语义网络体系.而对于对叙词表在知识表示方面的功能与含义更是我们进行探讨语义WEB应着重关注的方面.b项的解释可以看出,中文中对叙词的概念描述与英文中的”叙词(descriptor)的描述十分相近,也可称为描述词,叙述词.它是一些以概念为基础的,经过规范化的,有组配性能,能显示词间语义关系和动态性的词和词组,是描述文献资料主题的标识符号”.由此可见,”thesaurus”是一个集合名词,是”叙词”的集合体.b项中的解释基本与为情报检索服务而编制叙词表的用意相吻合.对”thesaurus”一词含义的界定,图书馆学情报学界经常指的是网络数据库检索的多用”概念集”,而传统环境下则多称为”叙词表”.2分类法(Taxonomies)Taxonomy:Thebranch0fsciencedealiIlgwithputtingplants andanimalsintovariesCIass~accordingtotheirnationalrelation-ships.(根据族关系对动植物进行分类的科学分支)分类法:是一种根据资源内容属性对资源进行分r-JyJIl类,系统地组织和揭示的方法,它强调的是概念之间的层级聚合与类别体系.2.1传统分类法传统分类法提供详细的层级知识分类体系,并将各种对象或概念划分到该体系中的各类层次类别中.分类法一收稿日期:2O∞一lO一3l作者简介:李娜(1974一),女,2003年毕业于河北师范大学本科,河北大学书馆馆员,已发表论文l0篇.任瑞娟(197O一),女,1992年毕业于河北大学物功系,现任河北大学图书馆技术部主任,副研究馆员,河北大学管理学院图书馆学硕士生导师.曾发表沦文2o箍.—-——122?—-——般用字符或数字来代表分类类别,对于类别往往有适用范围阐明等信息.如中国图书馆分类法,国会图书馆分类法等.分类法常用八分法,双位制解决同位类号码配置和扩充问题,用借号法实现上下位类号码配号的目的,用预留空号法处理因学科发展或类目配置造成的类目增补问题.2.2网络环境下分类系统网络环境下文本分类一直是数据挖掘和网络挖掘研究的热点之一.它在改善搜索引擎检索性能,提高网络信息服务质量等方面发挥着重要作用.而研制高效的文本分类系统,可为各种文本分类算法提供实验平台,促进文本分类技术的实用化和不断发展.文本自动分类可分为基于分类体系的自动分类和基于信息过滤和用户兴趣的自动分类.目前,对自动分类的研究多是基于分类体系的系统.国内外对文本自动分类的研究大都是对词的统计分析展开的,其中多采用的是基于统计词频的贝叶斯算法的自动分类方法.2.3自动分类系统的应用网络环境下分类系统特别是自动分类系统的建立成为当前语义WEB的一个重要内容.如:维基百科(Wild)是一个自由,免费,内容开放的百科全书协作汁划,世界各地的参与者都可以编辑其中的任何文章及条目.它创始于2001年1月,到2004年3月就发展到6000多名参与者,用50多种语言编写了不同种类的6o多万个条目,现已逾31858个条目.3本体(Ontology)3.1概念在人工智能界,公认为”本体是对共享概念模型的形式化规范说明”,包含4层含义:3.1.1”概念模型(conceptualization)”指通过抽象出客观世界中一些现象(phenomenon)的相关概念而得到的模型. 概念模型所表现的含义独立于具体的环境状态;3.1.2”明确(explicit)”指所使用的概念及使用这些概念的约束都有明确的定义;3.1.3”形式化(forma1)”指ontology是计算机可读的(即能被计算机处理);3.1.4”共享(share)”指本体中体现的是共同认可的知识,反映的是相关领域中公认的概念集,即本体针对的是团体而非个体的共识.3.2本体目标3.2.1知识获取:是捕获相关领域的知识,提供共同理解,确定共同认可的词汇,并从不同层次的形式化模式上定义相关词汇(术语)和词汇间的关系,并构造基于知识的系统时,用已有本体作为起点和基础来指导知识获取, 提高其速度和可靠性.3.2.2知识重用:本体分析澄清了领域知识的结构,又为知识表示打好了基础.规范描述本体分析有助于确定知识系统(如知识库)的需求和规范.目前已有的本体很多,出于对各自问题域和具体工程的考虑,构建本体的过程也是各不相同的.3.2.3知识共享:避免重复的领域知识分析,用统一的术2(1Y/年12月第12期语和概念使知识共享成为可能.3.3本体构造标准在众多研究人员提出的若干构造本体的标准中,其中最有影响的是Gruber于1995年提出5条本体构造规则, 即:3.3.1明确与客观性(formality):本体必须有效地说明所定义术语的意思.定义应该是客观的,与背景独立的.当定义可以用逻辑公理表达时,应该是形式化的,尽可能的完整.所有定义应该用自然语言加以说明.3.3.2一致性(Coherence):本体应该是一致的,即它应该支持与其定义相一致的推理.它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性.3.3.3可扩展性(Extendibility):本体应该为可预料到的任务提供概念基础.它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义.3.3.4编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法.因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法.3.3.5本体约定最小(Minimalontologicalonunit):本体约定应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可.这可以通过定义约束最弱的公理以及只定义通讯所需的词汇来保证.3.4本体的分类WEB中的本体分为流程本体与信息本体.在一次智能化的电子信息交换中,交易过程本身为流程本体,而交易数据为信息本体.本文所讨论的为信息本体.信息本体的分类有多种,普遍公认的是基于本体的详细程度或本体领域依赖度.按本体的详细程度分类有参考本体与共享本体;按照领域依赖度可分为顶级(t0p—lev.e1),领域级(remain—leve1),任务级(task—leve1),应用级(application—leve1)本体4个级.领域本体是对信息源的具体内容建模,如:生物学,航空航天科学等领域的具体内容建模.应用本体是对信息的具体应用背景的描述,比如航空航天科学在企业中应用,如航空企业组织结构,生产过程等企业模型.4基于叙词表与分类法构建分布式本体从本体的属性可知,本体是进行知识获取,知识检索,知识共享的模型.分布的网络环境下知识服务也要求用本体去实现知识获取,知识组织,知识检索,从而最终实现知识服务.叙词表与分类法对信息的标识及组织方式的不同,由分类法形成了信息分类号码标识系统,由叙词表形成了受控语词(即:叙词)标识——主题词标识系统.因此,在分类号,主题词之间存在着隐含的概念对应关系,或称之为相容关系.通过等值对应,近似对应,从属对应等关系使这种隐含的对应关系显现出来,通过相应的软件实现二者之间互相控制和转换,并在此基础上建立基于叙词表与分类法的分布式本体全局本体库.在全局本体库的基础上, 以各学科的细化及应用建立的具体应用级本体形成局部本体库,由局部本体库为特定的网络用户服务.由分类法形成的自动分类系统对用户的需求分析提炼出关键词库,由一123一工作研究工作研究2007年12月第12期这些关键词来与局部本体库对应,完成一次智能化化信息交易,从而实现对用户的智能网络服务(IntelligentWebSer- vi懈).4.1分布式本体的必然性当前,各实验系统的本体一般是存储于一台机器上,比如wordrIet.但在网络环境下,没有一台机器具有如此之强的计算能力,可以承担整个WEB对它的全部请求,因此靓Z丰=知j泌库全局本体库本体的分布性是必然的.面向WEB的公布式本体的基本要求为:4.1.1高度一致性:知识的使用需要一定的推理机制,所以知识的一致性必须被保证;4.1.2一定的效率:在分布的环境中,必须保证一定的请求效率.4.2分布式本体的工作机制(见图】)事蠼一耋l返回准确内容I局部本休B(上层)局部本体库(下层)局部本体C(上层)厂—]局部本体库(下层)图1分布式本体的工作机制4.3分布式本体模型由8部分构成.其中核心是3—5层.4.3.1知识库:是互联网上各种知识层次的信息源.4.3.2知识推理判断模块.4.3.3全局本体库:全局本体库是储存大型本体的中心.比如,全局本体库的作用是给下级本体库提供本体,以及保证各个局部下本体库中本体的一致性,并解决因学科发展和类目配置可能造成的类目增补问题.必要时甚至试图通过全局本体库的版本控制机制来处理本体的演化问题, 这正如分类法与叙词表本身的版本问题一样.4.3.4局部上层本体库:局部上层本体库中存储的本体主要来自于全局本体库,它只服务于有限的一群用户,当局部本体发生改变的时候,需要和全局本体库一致.4.3.5局部下层本体库:局部下层本体是在满足用户需求过程中不断产生的,由关键词积累精炼产生.4.3.6语义服务器:即被本体标记的HTML或XML页面,它使用本体标记语言来定义页面中的某个内容的具体概念, 例如:现有的DAML工具已经能够很方便地给页面加上所需的标记.DAML服务器是服务的提供者.4.3.7服务代理者:服务代理者就是Agent,这些Agent能从页面中读出DAML标记,然后通过知识处理工具对这些标记进行处理从而得到这些标记中包含的知识,而且可以对这些知识做一些推理,然后给人们提供智能服务.这些Agent是专门为了使用本体而设计的,所以现在也有人称这种本体Agent.4.3.8用户:信息需求者.4.4分布式本体模型的实现4.4.1全局本体库——自动分类主题知识库的建立实例用分类法形成的信息分类号码控制主题词,实现二者的一对一,一对多的对应转换.在此基础上,可以实现分类语言,主题语言一体化,根据分类语言,主题语言兼容互换的原理,实现自动标引和分类.将《中国图书馆分类一l24一用户法》提供的分类体系与《中国分类主题词表》提供的现成的知识分类体系融合起来,形成机器标引的样本语料映射到现成分类体系上形成全局本体库.并与权威的标引数据库整合起来建立一个高质量,高效率的用于自动分类的知识库.国内已有类似做法.4.4.2局部上层本体库——全局本体库中某一具体学科或其应用将局部本体库中本体分为上层本体与下层本体.局部上层本体库中存储的本体主要来自于全局本体库,是全局本体库中一个或多个类的本体或是某一类下属的若干个子类本体.4.4.3局部下层本体库——后控词技术实现本体库的更新与修补下层本体是在服务用户过程中不断产生的,由用户使用过程中关键词的积累去实现.并在经过统计精炼后实现局部上层本体库的更新或说是修正,进而部分或全部局部上层本体库的补充涉及全局本体库的更新.比如:利用全文检索后控词技术,通过对用户输入的一些关键词标引,统计与分类,再进一步进行词频的统计,筛选出含有高词频的词串,形成局部本体库的下层本体.并不断由用户的使用去验证其规范性及是否符合全局本体库的一致性要求. 如符合,则纳入上层本体,进而纳入全局本体库,以达到全局本体库的增补,扩充之目的.但若所产生的新词(概念)的分类属性与全局本体库相悖则应仔细考证全局本体库的概念,以做好及时修正.4.4.4语义服务器一是智能网络服务(rWrs)的提供者被本体标记的页面是动态或静态的网站,它是智能网络服务(IWS)的提供者,目前,有很多工具可建立这样的系统,如:DAML,DAML+Oil,OWL,RDF(S)等免费工具去实现.用户创建页面代理可以访问页面代理包含的内容,向页面代理提供的表单填充消息,而向语义Web服务器请求下载特定的资源,查询满足条件的(下转第127页)虑取消印刷型期刊.2.5.2在馆际协调中,其他协调馆可提供电子版或印刷型期刊复制服务的,特别是一些价格昂贵的外文期刊,可考虑取消订购该品种的印刷型期刊.2.5.3读者使用率低,甚至长年无人间津的,并且不是本单位重点学科的期刊,可考虑不保留该品种的印刷型期刊.2.5.4各出版商出版的期刊数据库在内容上有大量的重复,如清华同方和维普通讯在医学期刊品种上有许多是从叠的.因此在订购期刊全文数据库时,可考虑订购品种较全的,节约下来的经费可以订购印刷型期刊作为补充.2.6可行性从图书馆资源配置角度来考虑.2.6.1图书馆期刊库的空间能否持续容纳每年不断增长的印刷型期刊存放.有的图书馆馆舍面积有限,而本单位又没有在近期扩建馆舍面积的计划,此时就应考虑削减部分非核心的印刷型期刊的品种和数量.2.6.2图书馆信息设施的配套设备,硬件如:视听设备,缩微阅读机,复印设备,文字处理设备,图书馆自动化系统,局域网以及因特网接口等.软件如:各类型的中外文期刊,文献数据库,这些配套设备每年都要投入大量的资金,才能保障已有资源的稳定持续增长.如果不能保证充足的购置经费.同时也没有足够的空间安置硬件设施,也应适当考虑减缩电子型期刊的规模.综观我国期刊资源的现状,科技类电子型期『1J和印刷型期刊即有共性的一面,也有各自特长的一面一方面目前大部分电子型期刊根本无法完全取代印刷型期刊,另一方面电子型期刊也是今后发展的重要趋势.网络环境给各类型图书馆带来了革命性的影响,对期刊资源进行合理, 科学,有效的配置,是各类型图书馆顺应时代潮流,由传统型向数字化方向发展必须迈出的一步.参考文献2007年12月第12期Decer【lber.2OO7No.12馆工作与研究,1996,(4):47—48.[2]朱树良.中医药学电子文献信息资源及利用[J].台湾:明师中医杂志,2000,(12):24—26.[3]朱树良.中医药学期刊与电子化[J].浙江中医学院,1999.23(增刊):16—17.[4]蔡颖.国内电子报刊概述[J].现代情报,2001,(6): 4—5.[5]高善姬,甄连花,金丹.21世纪电子期刊发展趋势[J].现代情报,2002,(2):92—93.[6]师曾志,王建杭.纯电子期刊及大学图书馆读者对它的态度和利用[J].中国图书馆,2002,28(3):57—59.[7]闫凤云.对网络报刊发展现状的思考[J].图书馆工作与研究,2005,(1):71—73.[8]黄波.网络期刊的特性分析与利用评议[J].图书馆论坛,2005,25(1):77—78.[9]王虹菲.电子资源的采购与评价[J].图书馆学研究,2005,(4):67—69.[10]金文波.网络环境中电子期-T1利用探讨[J].现代情报,2001,(5):29—30.[11]应峻,徐一新.电子期-T,】与馆藏重复[J].图书情报工作,2006,50(1):119—122.[12]查丽华.我国电子信息资源管理的4对内在矛盾探析[J].图书情报工作,2006,50(5):40—43.[13]任宁,查长美.网络环境下高校图书馆资源的科学配置[J].图书馆论坛,20o6,26(1):l11一l13.[14]钟月钦.论新形势下建筑学校图书馆的采访工作[J].图书馆论坛,2006,26(1):121—123.[15]赖毅,方英.高校图书馆信息资源共享摸式探析[J].图书馆建设,2006,(2):39—41.[16]钱国富,林丽.开放期-T1(OpenJournals)及其影响研究[J].图书与情报,2005,(1):38—40.[1]朱树良.近八年来国内期-T’】价格涨幅浅析[J].图书::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::(上接第124页)资源或解答特定的问题由页面代理将这些对页面下载,资源查询,问题解答交语义Web服务器完成.语义Web服务器在收到来自页面代理的查询请求后,根据需要调用语义索引,从检索模块,本体,知识库及推理机模块中取出与查询请求相关的信息,再把这些信息发给推理机.普通用户仍可通过语义Web浏览器与整个系统进行交互,进行基于语义的信息检索.用户可以指定待查目标的属性,进行相应的查询.4.4.5基于Web的本体代理软件——Am利用本体对WEB上服务进行搜索,代理,分析,处理的基于本体的软件.它通过调用处理本体的API接口得到本体,对比需求与本体的一致性,从而实现一次智能网络服务.多次服务中用户反馈信息可以实现对本体库的动态的修正及补充.5结束语基于续表和分类法构建的分布式本体是在语义和知识层次上描述信息系统的概念模型建模工具,是在分布异构的网络环境下实现知识发现,知识组织,知识检索,知识服务的有效机制,而基于本体的智能网络服务()是语义wleb必然的发展方向,由此分布式本体是1WS的必然归宿.参考文献[1]侯汉清,薛鹏军中文信息自动分类用知识库的设计与构建[J].情报,2003,(6):681—686.[2]董慧.基于本体论和数字图书馆的信息检索[J].情报,2003,(6):648—652.[3]McGuiness,DeborahL.ConceptualModelingforDistributed OntologyEnvironments.Proceedingsofthe~ghthIntematlonal CmfferenceforConceptualStructures【pcal,ain~sticandCorn- putationalIssues[C].ICCS2000,DarmstadtGermany,2000. 8.[4]钱鹏.Thesaurus特性及其检索系统外应用的讨论——以Inspec为例[J].情报杂志,2003,(12):74—75.[5]Hendler.James.Agent~andSemanticWeb[J].IEEE. ImelllgentSystems,2001:3—4.一127一工作研究。
分布式系统概述论文分布式系统是指由多个独立计算机节点组成的系统,这些节点通过网络进行通信和协调,共同完成一系列任务。
随着互联网的发展和信息技术的进步,分布式系统越来越被广泛应用于各个领域,如大规模系统、云计算、区块链等。
本文将对分布式系统的概述进行探讨。
分布式系统的核心目标是通过将任务分解为多个子任务并由不同的节点并行执行来提高系统的性能和可扩展性。
与集中式系统相比,分布式系统可以更好地利用计算和存储资源,有效地处理大规模数据和用户请求。
此外,分布式系统还可以提高系统的可靠性和可用性,因为即使一个节点发生故障,其他节点仍然可以继续运行。
分布式系统的设计面临着许多挑战。
首先是系统的通信和协调。
由于节点之间的通信通过网络进行,网络延迟和带宽限制是一个重要的考虑因素。
此外,分布式系统的节点数量通常很大,因此节点之间的协调和一致性成为一个复杂的问题。
为了解决这些问题,研究人员提出了许多技术,如一致性算法、分布式事务处理和数据复制等。
其次,数据的一致性和可靠性是分布式系统设计的重要方面。
由于数据被分散存储在不同的节点上,节点之间的数据一致性是一个挑战。
在分布式系统中,往往需要使用复制技术来提高数据的可靠性。
数据复制可以在不同的节点上备份数据,并可以通过副本之间的协调来维护数据的一致性。
然而,数据复制也带来了数据冗余和一致性维护的开销。
此外,分布式系统还需要考虑故障恢复和容错性。
由于节点之间的通信和计算是并行进行的,如果一个节点发生故障,如网络错误或服务器崩溃,那么其他节点需要能够感知到故障并进行相应调整,以确保系统的正常运行。
为了提高系统的容错性,需要进行一些故障检测和修复机制的设计。
分布式系统的应用越来越广泛,涵盖了许多不同的领域。
在大规模系统和云计算中,分布式系统被用于处理大规模数据处理任务和提供高性能计算能力。
在区块链技术中,分布式系统被用于实现去中心化的数字货币交易和智能合约。
总之,分布式系统是由多个独立计算机节点组成的系统,通过网络进行通信和协调,共同完成任务。
基于本体的语义搜索研究综述基于本体的语义搜索研究综述随着网络信息的不断增长,传统的文本检索技术已经无法满足人们对更高效、精准的信息获取需求。
因此,语义搜索技术应运而生。
基于本体的语义搜索是一种利用先进的语义分析和本体技术实现的全新搜索方式,它能够更加全面、精准地搜索出用户所需的信息。
本文将对基于本体的语义搜索技术进行详细介绍,并对其发展现状和未来趋势进行分析。
一、基于本体的语义搜索技术简介本体(Boxies)是一个构建和维护共享概念结构的框架,它可以为不同应用程序的数据集提供定义和数据交互的通用概念模型。
本体可以看作是一个概念网络,由节点(类别)、属性和关系组成,并且可以通过Web技术进行分布式创建、访问和维护。
而基于本体的语义搜索,就是利用本体技术支持语义解析,实现更加准确、全面的搜索。
基于本体的语义搜索技术的实现过程:首先,通过本体技术建立领域本体模型,将领域的相关知识、数据和概念的定义集成到本体模型中;然后,用户查询信息时,对用户输入的查询语句进行语义解析,将其转换为本体的语义表示;最后,使用本体语义数据对信息进行检索和排名,并返回查询结果。
二、基于本体的语义搜索技术的实现方法目前,基于本体的语义搜索技术主要有三种实现方法:基于本体的全文搜索、基于表达式树的搜索和基于查询扩展的搜索。
1、基于本体的全文搜索基于本体的全文搜索是通过对文本进行语义解析并生成语义三元组的方式实现的。
通过把搜索问题转化为合理的Formal Query和SPARQL脚本,可以利用本体数据之间的关联性以及它们在语义空间中的分布来提高搜索的准确性。
例如,有一个本体模型包含汽车、发动机、轮胎等术语,用户想要搜索汽车的类型,可以输入“明年年底上市的SUV”,搜索引擎可以将其解释为“基于本体的SUV类型的搜索”,然后使用本体数据对信息进行检索和排名,并返回查询结果。
2、基于表达式树的搜索基于表达式树的搜索是通过将用户查询语句转化为一个表达式树,利用表达式树结构对本体数据进行语义匹配实现的。
Micr ocomputer Applica tions V ol.27,No.7,2011研究与设计微型电脑应用2011年第27卷第7期3文章编号:1007-757X(2011)07-0038-03基于语义的p2p 路由算法研究综述张增杰,刘鑫,李晓城,钱松荣摘要:路由算法在P2P 网路中占有重要的地位,资源的定位、查找均依赖于高效的路由算法。
传统的P2P 网络采用分布式哈希表来进行路由,是与资源的自然语义内容无关的算法,或者说分布式哈希表破坏了自然语言的语义内容。
最近10年以来,语义路由算法在P2P 网络中逐渐兴起。
随着语义网的提出,本体成为自然语言研究方面的热点。
语义覆盖网正是基于本体的知识体系构建的。
而随着社交网路的兴起,又提出了语义小世界的概念。
LSI 、LSH 、VSM 以及各中聚类算法均在P2P 网络的语义路由中得到了广泛的应用。
关键词:语义覆盖网,语义小世界,LSI ,LSH ,空间向量模型中图分类号:TP311文献标志码:A0引言对等网(peer to peer ,P2P)的研究越来越受到科研人员的重视,财富杂志将P2P 技术列为影响Internet 未来的4项科技之一。
与传统的Client/Server 模式不同,P2P 网络中的每个节点的地位都是对等的,既充当服务器,为其他节点提供服务,同时也享用其他节点提供的服务。
P2P 网络拥有广泛的应用,主要集中在文件信息共享、协同计算和分布式存储等领域。
P2P 网络需要考虑的技术要点主要有路由算法、网络拓扑、网络动态管理、分布式存储算法与查询机制。
传统的P2P 路由算法主要基于分布式哈希表(Distributed Hash Table ,DHT ),近来随着语义网(semantic web )[1]研究的兴起,研究人员将语义引入了P2P网络。
从对传统P2P 网络的改进,到语义覆盖网(semanticoverlay network,SON )、语义小世界(semantic small world)[3]等概念的提出,P2P 网络的语义路由算法已经有了阶段性的进展。
本体聚合是指将不同的本体集成在一起,以便更全面地描述和解释某一领域的知识。
本体聚合的基本成分包括本体库、本体映射和本体注释。
下面将分别介绍这三个基本成分,并探讨本体聚合的优缺点。
一、本体库1. 本体库是指用于存储和管理本体的数据库。
它可以包含多个本体,每个本体都描述了特定领域的知识。
本体库的设计要考虑到灵活性和可扩展性,以便适应不同领域的需求。
2. 优点:本体库可以集成多个本体,使得用户可以在一个统一的评台上访问和管理各种知识。
这样可以提高知识的可访问性和可用性。
3. 缺点:本体库的设计和维护需要花费大量的时间和精力。
由于不同本体之间的逻辑和语义关系复杂,需要花费大量的精力来进行本体的映射和注释。
二、本体映射1. 本体映射是指将不同本体之间的概念进行对齐和匹配,以便实现本体之间的互操作性。
本体映射的目标是使得不同本体之间的概念可以进行比较和匹配,以便在不同本体之间进行数据和知识的交流和共享。
2. 优点:本体映射可以帮助用户在不同本体之间进行数据的转换和集成,从而实现知识的共享和交流。
这样可以提高知识的利用效率和价值。
3. 缺点:本体映射需要解决不同本体之间的语义和逻辑差异,这需要花费大量的时间和精力。
本体映射的结果往往是不确定的,需要进行不断的验证和调整。
三、本体注释1. 本体注释是指对本体中的概念、属性和关系进行解释和说明。
本体注释的目标是使得用户可以更好地理解和使用本体中的知识。
2. 优点:本体注释可以帮助用户更好地理解和使用本体中的知识,提高知识的可理解性和可用性。
本体注释可以帮助用户进行知识的推理和检索,提高知识的效率和准确性。
3. 缺点:本体注释需要花费大量的时间和精力。
由于本体中的知识往往非常复杂,需要进行详尽的注释和解释,这对注释者的能力和经验提出了较高的要求。
本体聚合是一项复杂而艰巨的任务,需要充分考虑本体库、本体映射和本体注释三个基本成分。
虽然本体聚合可以提高知识的可访问性和可用性,但其设计和维护都需要花费大量的时间和精力。
语义网本体构建方式研究的开题报告一、研究背景随着互联网的进一步发展,越来越多的数据被发布在互联网上,数据量呈现爆炸式的增长。
而这些数据往往分散在各个网站、数据库及各种应用程序中,缺乏相应的结构化描述,难以进行有效的管理和利用。
语义网(Semantic Web)技术的出现,可以将这些数据以统一的方式互相链接和交换,为利用这些数据提供了更好的途径。
语义网建立在本体(Ontology)的基础上。
本体是一种用来描述事物之间概念关系的形式化表示方法,是语义网的核心。
本体描述了现实世界中的概念和概念之间的关系,使得计算机可以根据定义的本体进行知识推理,从而达到语义的理解和知识的共享的目标。
本体构建是语义网技术中的核心问题之一,其中包括本体的设计、本体的实现、本体的测试等一系列问题。
因此,如何有效地构建本体,一直是语义网相关研究的热点之一。
二、研究目的本研究旨在探讨语义网本体构建的方法和技术,通过对现有本体构建工具的研究与分析,设计和实现一个支持本体构建的工具,并对其进行测试和评估,以提高语义网本体构建的效率和质量。
三、研究内容1. 国内外研究现状的分析通过对语义网本体构建的相关文献进行全面的调研,了解国内外本体构建的研究现状和发展趋势,寻找当前研究存在的问题和不足。
2. 本体构建的方法和技术介绍本体的基本概念和本体构建的方法和技术,包括本体设计的基本原则,本体的开发过程,本体语言的选择,本体构建的工具和平台等方面的内容。
3. 本体构建工具的研究和设计基于现有的本体构建工具进行研究和分析,以及对本体构建应用的需求和技术特点进行综合考虑,设计和实现一个支持本体构建的工具。
4. 本体构建工具的测试和评估通过对所设计实现的本体构建工具进行测试和评估,探讨本体构建效率和质量的提升方法。
四、研究意义1. 对语义网本体构建方法和技术进行深入探究,为今后的本体构建工作提供参考和指导。
2. 开发一个支持本体构建的工具,可以提高本体构建的效率和质量,为推动语义网技术的发展做出贡献。
关于语义学的文献综述摘要:本文旨在对语义学的相关研究进行综述。
通过对相关文献的综合分析,本文介绍了语义学的发展历程、主要研究内容以及当前的研究热点。
同时,讨论了语义学在自然语言处理、人工智能等领域的应用,并对未来的研究方向进行了展望。
一、引言语义学是研究自然语言中词语和句子的意义的学科,它关注语言的意义是如何被传达和理解的。
随着计算机技术和人工智能的发展,语义学在自然语言处理、机器翻译、信息检索等领域的应用越来越广泛。
二、语义学的发展历程(一)传统语义学传统语义学主要关注词汇和句子的字面意义,以及它们之间的关系。
(二)现代语义学随着数理逻辑和计算机科学的发展,现代语义学开始采用形式化的方法来描述语义。
三、语义学的主要研究内容(一)词汇语义学词汇语义学研究词语的意义及其与世界之间的关系。
(二)句子语义学句子语义学研究句子的意义及其与语境之间的关系。
(三)语用学语用学研究语言在实际交际中的使用及其与语境之间的关系。
四、语义学的应用领域(一)自然语言处理语义学在自然语言处理中扮演着重要的角色,如词法分析、句法分析、语义理解等。
(二)机器翻译语义学可以帮助机器翻译系统更好地理解源语言和目标语言之间的语义关系,从而提高翻译质量。
(三)信息检索语义学可以用于信息检索系统,帮助用户更好地理解搜索结果的含义。
五、当前研究热点(一)语义网语义网是一种基于语义技术的下一代互联网,它旨在通过对语义信息的表示和推理,实现智能化的信息处理和服务。
(二)语义推理语义推理是指根据已有的语义信息和知识,推导出新的语义结论的过程。
(三)多模态语义学多模态语义学是指研究多种模态(如文本、图像、音频等)之间的语义关系和语义推理的学科。
六、结论语义学作为一门研究语言意义的学科,在自然语言处理、人工智能等领域有着广泛的应用前景。
未来的研究将更加注重语义的多模态、跨领域和深度学习等方面,为实现更加智能化的语言处理和交互提供支持。
语义网中本体语义相似度算法研究张会影【摘要】本体是对现有Web的扩展,其目标是使Web上的信息具有计算机可以理解的语义,本体在语义网中起到了重要的作用.由于语义网分布式的特点,语义网中的很多数据来自于多个不同的本体.实现异构本体间的互操作,本体映射是最有效的解决方法,进行本体映射时,最重要的是计算来自不同本体的实体间的语义相似度,然后根据相似度确定它们之间的映射关系,因而相似度结果直接影响到映射的准确率,针对目前相似度计算方法的种种不足,对传统语义相似度算法进行改进,通过实验分析表明,改进后算法所得的相似度值更加合理,提高了查全率与查准率.【期刊名称】《蚌埠学院学报》【年(卷),期】2012(001)004【总页数】4页(P8-11)【关键词】语义网;本体;语义相似度【作者】张会影【作者单位】蚌埠学院计算机科学与技术系,安徽蚌埠233030【正文语种】中文【中图分类】TP391.1目前在万维网中,网页仅仅是一个单调的内容显示,电脑只负责将一个网页链接到另一个网页,网络不能按照用户的要求自动搜寻和检索网页,直至找到所需要的内容。
计算机不能从网络上的信息中发现任何语义关联,计算机的主要任务是显示信息给用户。
如果让计算机能够理解网络上的信息并参与信息交流,一定可以为用户的信息语义检索提供更有利的帮助,这就是网络创始人Tim Bemers-Lee于1998年提出的semantic web(语义网)的构想。
所谓“语义”[1]就是文本的含义。
语义需要理解文本的意思和结构,与显示方式无关。
语义网是一种能理解人类语言的智能网络,它不仅能够理解人类的语言,还可以使人与电脑之间的交流变得像人与人之间的交流一样轻松。
本体(ontology)位于从文档描述到知识推理转折的层次,因此本体的构建是实现语义网的关键环节。
由于在网络中可以获取的本体数量越来越多,并且由于本体的创建者不同,使用的建模方法不同,因而即使对同一个领域内的问题的建模,不同的专家开发出来的本体也必然存在着差别,为了使本体之间互相“理解”,本体映射应运而生。
语义文本相似度计算方法研究综述目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (3)1.3 文献综述目的与结构 (5)二、基于词向量的语义文本相似度计算 (5)2.1 词向量表示方法 (7)2.2 基于词向量的相似度计算方法 (8)2.3 词向量模型优化 (9)三、基于深度学习的语义文本相似度计算 (10)3.1 循环神经网络 (11)3.2 卷积神经网络 (13)3.3 自注意力机制 (14)四、基于图的方法 (15)4.1 图表示方法 (16)4.2 图上采样与聚类 (18)4.3 图匹配算法 (19)五、混合方法 (21)5.1 结合多种表示方法的混合策略 (22)5.2 不同任务间的知识迁移 (23)六、评估与优化 (24)6.1 评估指标 (25)6.2 算法优化策略 (26)七、应用领域 (28)7.1 自然语言处理 (29)7.2 信息检索 (30)7.3 问答系统 (32)7.4 多模态语义理解 (33)八、结论与展望 (34)8.1 研究成果总结 (35)8.2 现有方法的局限性 (37)8.3 未来发展方向 (38)8.4 对研究者的建议 (39)一、内容概括语义文本表示与相似度计算方法:首先介绍了语义文本表示的基本概念和方法,包括词向量、句子向量、文档向量等,以及这些表示方法在相似度计算中的应用。
基于统计的方法:介绍了一些基于统计的文本相似度计算方法,如余弦相似度、Jaccard相似度、欧几里得距离等,分析了它们的优缺点及应用场景。
基于机器学习的方法:介绍了一些基于机器学习的文本相似度计算方法,如支持向量机(SVM)、朴素贝叶斯(NB)、最大熵模型(ME)等,讨论了它们的原理、优缺点及适用性。
深度学习方法:重点介绍了近年来兴起的深度学习方法在语义文本相似度计算中的应用,如循环神经网络(RNN)、长短时记忆网络(LSTM)、门控循环单元(GRU)等,分析了它们在文本相似度计算中的性能及局限性。
用于分布式语义查询的语义逼近方法
马应龙;张世鹏;刘绍华;金蓓弘
【期刊名称】《北京邮电大学学报》
【年(卷),期】2008(31)6
【摘要】传统的基于关键词的信息查询方法已经不能满足用户的需要.为此,提出基于语义逼近的信息查询方法,探讨了语义替换规则和基于逼近度的查询结果排序策略.最后基于多代理技术实现了一个分布式语义查询系统,能执行跨多个本体的语义查询任务.
【总页数】5页(P13-17)
【关键词】语义逼近;语义查询;本体;多代理系统
【作者】马应龙;张世鹏;刘绍华;金蓓弘
【作者单位】华北电力大学计算机科学技术学院,北京102206;中国科学院软件研究所,北京100080;北京邮电大学电子工程学院,北京100876
【正文语种】中文
【中图分类】TN311
【相关文献】
1.基于查询语义树的语义查询扩展研究 [J], 黄名选;严小卫
2.论基于语义的分布式查询优化 [J], 韩腊萍
3.基于语义的分布式查询优化 [J], 柳诚飞;孙钟秀
4.基于语义缓存技术的分布式数据库查询优化 [J], 富宇;杨冬黎;杨彬
5.基于逻辑的语义查询优化在分布式演绎数据库中的应用 [J], 茹戈华;石树刚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
分布式本体语义研究综述
摘要:指出了几种分布式本体的语法形式,分析了各自的本体连接方式,并阐述了多种分布式本体基于分布式解释的语义。
关键词:分布式本体;本体复用;本体映射;分布式解释
中图分类号:tp311 文献标识码:a 文章编号:1674-7712 (2013)06-0175-02
一、引言
本体的概念提出后,由于它可以清晰地表达概念之间的关系,迅速地在各个领域得到了应用,随之也产生了数量众多的本体。
在实际使用中,一般会将多个本体连接起来,形成所谓的“分布式本体”。
由于单一的大本体在使用时既影响推理的效率,又不便于维护,分布式本体应该是本体应用的一种常态。
近几年来,不少的研究关注了这一问题,提出了各种连接方式以及语义。
本文概要性地介绍了这些研究成果,以期为国内的研究者提供一些研究帮助。
二、分布式本体的连接方式
本体一般是由领域专家创建后发布供本体工程师使用。
目前,从我们搜集到的资料看,创建的本体连接起来的方式有:
(一)复用
该方式是在本体中直接引用其他本体的类或属性名。
owl规范中的owl:imports便是这一思路的代表。
它允许一个本体通过owl:imports导入另外一个本体所创建的类或属性。
owl:imports会导致本体间比较强的连接关系。
基于此,英国阿伯丁大学的pan[2006pan]团队于2006年提出了一种改进方式:semanticimport。
该方法使用ontologyspace表示本体的复用,用foreignlanguage区分所复用的来自其他本体的概念或角色。
它用foreignlanguage代表当前本体从其它本体所导入的概念名或角色名等,由此种导入方式建立了联系的一系列本体表示成ontologyspace,
美国爱荷华州立大学的bao[2006baoiswc]团队在2006年提出了p-dl(package-baseddescriptionlogics)。
p-dl将本体视为各个package的组合,本体间的连接则看作是package复用了其他package的概念或角色。
(二)桥接
这种方式会定义新的语言描述本体之间的类或属性之间的连接。
比较典型的如pecs(perspectival -connections)[2004grauiswc]。
它由美国马里兰大学的grau团队于2004提出的。
pecs在owl语法的基础了通过link的方式将各个本体连接起来,并以owl抽象语法的方式定义了link的语法。
芬兰赫尔辛基大学的kauppinen[2004kauppinen]在2004年提出了将连接两个本体的公理看作为单独的“桥接本体(bridgeontology)”,只不过该方法尚局限在与时间有关的本体信息的表达上。
(三)映射
映射一般通过发现两个本体之间类或属性上的相似度从而建立
两者之间的联系。
美国rutgers大学的borgida团队于2002年在描述逻辑基础之上根据文献[2000ghidini]的distributedfirstorderlogics的思想设计了一种所谓的“ddl(分布式描述逻辑)”。
分布式描述逻辑对于概念间的映射关系使用into-bridge和onto-bridge来表示。
意大利trento大学的bouquet团队于2003年提出了
c-owl[2003bouquet]。
c-owl在延续了ddl的思路的同时,吸收了文献[2000ghidini]关于“context”的内容,在本体所具有的“globality”和“locality”之间寻找一种平衡。
c-owl将分布式本体视为一个owlspace,将space中的每一个本体所创建的类或属性区分为本地语言(locallanguage)和外来语言(foreignlanguage),并用数字对本体编号,从而方便识别出本体之间的映射关系。
三、分布式本体的语义
在定义分布式本体的语义上,可以分成两种思路:其一,基于分布式解释进行定义;其二,则将多个本体视为单一本体来定义,相比前者称之为“基于全局解释”。
两者的区别在于,前者可以保持各个本体自身的语义,而后者是将多个本体的语义融合到一起。
(一)基于分布式解释
从我们所搜集到的资料看,“分布式解释”最早出现在文献[2004serafini]中,它区别于经典描述逻辑中的“解释”的地方在于,分布式解释由一系列本地解释组成,每个本地解释用来定义分
布式本体中各个本体的语义。
ddl比较早的采用了分布式解释来定义其语义。
对于参与映射的各个本体采用各自独立的域(domain),而对于映射关系则采用domainrelation。
当在各个domain(包括domainrelation)上的解释能满足各个公理(包括本体间概念的映射关系)能够满足(satisfiable)时,那么分布式本体就满足。
在文献
[2005serafiniijcai]中,该团队中的成员意大利trento大学的serafini对bridgerule给出了fix-pointsemantics解释以及本体映射的形式语义。
文献[2012iswc]则给出了加权本体映射的语义。
ddl的分布式解释的思想影响了后面c-owl,p-dl,semanticimport等工作。
c-owl将本体语言描述的本体仍然采用经典描述逻辑的解释,而外来语言所描述的本体则用interpretationhole解释,也就是说外来语言所描述的本体会采用当前本地本体与源本体两者的综合解释。
semanticimport将每个space中的本体仍然用经典描述逻辑中的interpretation定义其语义,而对于foreignlanguage元素则采用了基于domainintersection的语义。
p-dl采用了contextualizedinterpretation,因而在语义上p-dl 使用semanticimporting来解释。
由于p-dl从语法上对经典本体的定义方式从module的角度进行了改造,从而它适合了本体模块化表示和推理的需求。
pecs对于参与连接的本体仍然采用经典的描述逻辑语义,而对于link的语义,pecs则遵循经典描绘逻辑的方法,将link建立于domainrelation之上来解释。
(二)基于全局解释
采用全局解释定义分布式本体的语义,其优点在于可以利用已有的tableau推理机,但缺点在于所面临的规模庞大而导致的推理效率低下的弊端。
因此采用这种方法来定义分布式本体语义的并不常见。
法国里昂大学的fahad在2011[2011fahad]所提出的“本体合并”,尽管它不属于分布式本体,但它也提供了一种使用多本体的方法。
fahad将概念之间的映射转化成gci,从而转换为经典描述逻辑的模型论语义。
四、结论
本文总结了分布式本体的三种连接方式,即复用,桥接和映射,分析了这三种方式的特点。
随后将分布式本体的语义区分成基于分布式解释与全局解释,分别阐述了各自的特点。
分布式解释能保留各个本体自身的语义,所以应用得比较广泛。
该方法的难点在于对连接方式要给予合理的解释,以便于后续的本体推理。
参考文献:
[1]jeffz.pan,
lucianoserafiniandyutingzhao.semanticimport:anapproachforpartialontologyreuse.in1stinternationalworks
hoponmodularontologies(womo2006),
co-locatedwithiswc2006.vol.3,pp.2-15.2006.
[2]jiebao,doinacaragea,
vasantg.honavar.onthesemanticsoflinkingandimportinginmodu larontologies.inproc.ofiswc2006,lncs4273,springerheidelberg,pp.72-86.2006.
[3]bernardocuencagrau,
bijanparsiaandevrensirin.workingwithmultipleontologiesont hesemanticweb.inproc.ofiswc2004,springerheidelberg,pp.620-634.2004.
[4]tomikauppinen,
eerohyv?en.bridgingthesemanticgapbetweenontologyversions. inwebintelligencesymposium,finnishaiconferencevol.20,pp.2-3.2004.
[5]alexborgidaandlucianoserafini.distributeddescription logics:directeddomaincorrespondencesinfederatedinformationsource s.inproc.ofcoopis/doa/odbase2002,pp.36-53.2002.。