基于OWL语义本体的推理与存储研究

摘要

本文对描述逻辑、语义和本体以及本体的描述和查询语言进行了阐述.在此基础上，分析了当前OWL语义本体推理和存储系统存在的问题。如a)不能有效地实现大规模的本体推理。b)不能在数据库中实现推断结果等。为此，提出了一种可扩展的OWL本体推理和存储系统SOR。具体工作如下： 1)可扩展的OWL本体推理系统本文扩展了OWL语义本体的推理系统，结合DHL和DLP的定义，利用推理引擎规则能实现大规模的的本体推理.考虑到大多数的OWLDL本体比DHL更复杂，我们扩展了原来的DHL公理用于支持OWLDL完成TBox推理。更准确的说，我们使用一个DL推理机来获得所有类和属性的包含关系，而不是仅仅支持DHL公理.注意我们把复杂的类描述分解成类结构实例，把一个新的URI指派到每个实例中使得DL推理机能够更好的推理。 2)可扩展的OWL本体存储系统本文扩展了OWL语义本体的存储系统，该系统把本体存储在数据库中并提出对本体更新的有效方法。该方法添加TBox公理和ABox断言以及删除TBox公理和ABox断言使得SOR系统在数据库中实现所有的推断结果. 3)可扩展的OWL本体的查询系统本文通过对查询语言SPARQL进行阐述，以及对SPARQL有效使用SQL查询引擎优化作出评价.这使得SOR系统在各种实际应用中能实现并发查询。 最后，通过仿真实验对可扩展OWL本体推理和存储系统进行了研究，把实验结果和同类系统DLDB和OWLIM做了对比，验证了本文提出的SOR系统具有高效性和可扩展性.

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1 研究背景和研究意义

1.1.1语义Web

1.1.2本体

1.1.3研究意义

1.2 问题描述

1.3 相关工作

1.4 主要工作

1.5 本文结构

2描述逻辑

2.1 基本的描述逻辑语言

2.2 描述逻辑的基本体系

2.2.1 TBox

2.2.2ABox

2.2.3描述逻辑中的推理和系统结构

2.3 本章小结

3 语义和OWL语义

3.1 语义的概念

3.1.1过程式语义和声明式语义

3.1.2语义在计算机中的表示形式

3.1.3数据的语义

3.1.4本体与语义的关系

3.2 OWL语义

3.3 本章小结

4本体和本体的相关语言介绍

4.1 本体概述

4.1.1本体的分类

4.1.2本体的建模元语

4.1.3本体在建设中的困难

4.1.4本体的应用

4.2 本体的描述语言

4.2.1 XML概述

4.2.2 RDF与RDFSchema

4.2.3本体描述语言OWL

4.3 SPARQL查询语言

4.4 本章小结

5基于OWL语义本体的推理研究

5.1 本体推理机

5.1.1本体推理机系统结构

5.1.2两个典型的本体推理机

5.2 本体推理的主要研究内容

5.2.1本体中的冲突检测

5.2.2本体的优化表达

5.2.3本体的融合

5.3 本章小结

6基于OWL语义本体的存储研究

6.1 基于OWL语义本体的存储

6.1.1基于关系数据库的存储系SOR简述

6.1.2基于混合表达式存储系统DLDB简述

6.1.3基于主存的本体存储管理系统OWLM简述

6.2 两种典型的本体存储管理系统

6.2.1 Sesame

6.2.2 Jena

6.3 本章小结

7基于可扩展的OWL语义本体的推理与存储研究

7.1 基于可扩展的OWL语义本体的推理研究

7.2 基于可扩展的OWL语义本体的存储研究

7.3 实验建立和实验需求

7.4 实验分析

7.4.1负荷时间

7.4.2完整性和健全性

7.4.3查询响应时间

8结论与展望

参考文献

附录

作者在读期间科研成果简介

后记