语义Web模糊本体集成方法研究

摘要

本体集成是针对本体异构现象和本体重用困难等问题而提出的,是解决本体异构,促进本体重用的一种有效方法。传统的语义Web本体研究以精确本体为主,而人类的认知往往是不精确的,模糊性作为不精确性的一个方面,能够很好的表达现实世界的知识和各种关系。于是,本文将模糊性引入到本体中来,将传统的对精确本体的集成扩展为对模糊本体的集成。
　　 本文提出了一个语义Web模糊本体模型。该模型的形式化描述更加详尽,也更加突出了语义Web模糊本体自身的特点,推动了本体由精确性研究方向向不精确性研究方向的转变。针对该模糊本体模型,本文提出了语义Web模糊本体集成框架,并在此框架的基础上提出了一种模块化的模糊本体集成方法。该方法在本体模块化的基础上,设计了一个多映射策略融合修复的映射方法,并根据映射结果对模糊本体进行合并,以期达到最终的紧密集成。
　　 为了解决语义Web本体重用困难这个问题,本文先将本体模块化,再对本体进行映射与合并操作。对大型模糊本体本着高内聚、低耦合的原则进行模块化,各个模块可以看作是独立的小型本体,这就使本体重用变得简单、方便；对模块化后的模糊本体进行映射,可以大大提高映射效率,由于采用基于结构、语法、属性、实例多策略的映射融合方法,使得映射的结果准确率更高更可靠；根据映射结果对模糊本体从概念、属性和实例等方面进行合并,并对模糊本体各个要素之间的隶属度进行重新度量。
　　 根据以上方法,本文设计并实现了模糊本体集成系统FOIS(Fuzzy Ontology Integration System)。为验证方法的有效性和原型系统的可用性,本文对OAEI2010提供的同领域本体进行集成。实验结果表明,本文设计的模糊本体集成系统能够发现更多的隐含关系,能够对模糊本体进行有效的集成,在映射效率、映射准确率以及合准率这几个评价指标上均优于传统的精确本体集成系统。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 研究背景及课题意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 论文章节安排

第2章 语义Web模糊本体与本体集成

2.1 语义Web模糊本体

2.1.1 本体及不精确本体

2.1.2 模糊本体

2.1.3 Fuzzy Set,f-OWL,f-DL

2.1.4 语义Web模糊本体

2.2 本体集成

2.2.1 本体集成的提出

2.2.2 本体集成相关概念

2.2.3 本体映射

2.2.4 本体合并

第3章 模糊本体集成机制与算法研究

3.1 不精确本体集成

3.2 模糊本体集成框架

3.3 模糊本体集成预处理模块

3.3.1 模糊本体预处理模块流程图及算法

3.3.2 模糊本体解析

3.3.3 本体不一致处理

3.4 模糊本体模块化模块

3.4.1 本体模块化定义及方法

3.4.2 模糊本体模块化流程图及算法

3.4.3 模糊本体模块化条件

3.4.4 模糊本体模块化方法及评价

3.5 模糊本体映射模块

3.5.1 模糊本体映射流程图及算法

3.5.2 模糊本体映射方法

3.5.3 映射融合与修复

3.6 模糊本体合并模块

3.6.1 模糊本体合并规则及冲突处理规则

3.6.2 模糊本体合并流程图及算法

3.6.3 隶属度计算

第4章 模糊本体集成系统的设计与实现

4.1 系统设计

4.1.1 系统总体设计

4.1.2 系统模块设计

4.1.3 系统数据库设计

4.1.4 系统体系结构设计

4.2 系统模块实现

4.2.1 系统开发平台

4.2.2 模糊本体预处理

4.2.3 模糊本体模块化

4.2.4 模糊本体映射

4.2.5 模糊本体合并

第5章 实验结果与分析

5.1 实验数据

5.2 评估方法

5.3 实验结果

5.4 结果分析

第6章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 工作展望

参考文献

攻读学位期间公开发表的论文

致谢