柑橘害虫信息本体的构建与应用研究

摘要

在我国，柑橘害虫的防治是一项长期且严峻的工作。中国的柑橘种植区内，虫害每年发生频繁，而种植人员因缺乏相关的知识和信息，无法针对各类害虫采取快速有效的防治措施，给当地的经济和环境都带来了很大的负面影响。本文将本体论思想和方法引入到该领域，将本体技术和传统农业技术结合，为种植人员提供了一个知识和信息的共享平台，通过该平台，种植人员可以针对柑橘害虫的形态特征、分布区域和为害状进行诊断，获取害虫的基本信息和防治方法，大大提高种植区域内虫害防治的效率和精度。
　　 本文通过构建柑橘害虫信息本体来组织和表示害虫诊断知识，在此基础上结合本体推理技术，构建了一个基于本体的柑橘害虫诊断系统。主要结果包括:
　　 1)构建了柑橘害虫的诊断本体。详细讨论了本体的构建工具、本体的表示语言，并完整按照七步法，在确保柑橘害虫形态、分布和为害状特征的完整性的基础上，利用Protégé4.0.2构建了基于OWL害虫信息本体。通过本体提供领域内的通识术语，合理解决了语义异质的问题，同时清晰的描述了领域知识间的层次关系和复杂的知识体系。
　　 2)基于柑橘害虫信息本体，建立了本体知识库。搜集整理了总计2门3纲11目52科187种柑橘害虫的形态特征、分布区域和为害状等资料。将以上资料归类并建立了柑橘害虫信息本体知识库。
　　 3)基于ICTCLAS分词系统和Jena推理机，结合用户输入的信息和诊断规则，初步实现了柑橘害虫诊断推理。基于语义对本体进行推理，其结果在理论上优于一般的文本检索。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 本体研究简介

1．2 国内外研究进展

1．2．1 国外比较重要的本体

1．2．2 国内比较重要的本体

1．2．3 本体和语义网

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 本文研究的内容

1．3．2 研究的技术路线

2 柑橘害虫信息本体的构建

2．1 本体构建工具

2．2 本体表示语言

2．3 本体的主要构建方法

2．3．1 IDEF5法

2．3．2 骨架法

2．3．3 企业建模法

2．3．4 METHONTOLOGY法

2．3．5 SENSUS法

2．3．6 七步法

2．3．7 本体构建方法比较

2．4 构建柑橘害虫信息本体

2．4．1 确定本体的领域和范畴

2．4．2 查找可复用的本体

2．4．3 领域中重要术语

2．4．4 定义类和类的层次等级体系

2．4．5 定义类的属性

2．4．6 定义属性的分面

2．4．7 创建实例

2．5 本体和知识库

2．6 本章小结

3 柑橘害虫诊断系统分词的实现

3．1 中文分词简介

3．2 中文分词的算法

3．3 几种典型的中文分词系统

3．3．1 CDWS分词系统

3．3．2 SCWS分词系统

3．3．3 FudanNLP分词系统

3．3．4 ICTCLAS分词系统

3．3．5 各分词系统的比较

3．4 分词功能的设计与实现

3．4．1 分词模块

3．4．2 特殊词汇登录模块

3．5 本章小结

4 柑橘害虫诊断推理的初步实现

4．1 本体推理机简介

4．2 常用的本体推理机

4．2．1 Jess简介

4．2．2 Pellet简介

4．2．3 FaCT++简介

4．2．4 Racer简介

4．2．5 Jena简介

4．2．6 各推理机的比较

4．3 本体推理模块

4．4 柑橘害虫诊断的初步实现

4．5 本章小结

5 结论与讨论

5．1 主要内容和结论

5．2 进一步的研究方向

参考文献

致谢