语义网上自治实体间本体知识路由的实现机制

摘要

本文的意图在于设计一种可以融入本体知识的P2P系统，并找到一种高效的本体知识路由机制，以帮助用户尽最大可能找到所需知识，或所需相近的知识。知识发现正力图解决上述问题。而我们研究的本体知识路由是在知识发现基础上的延伸。虽然知识发现理论为我们提供了一种高效的发现知识的策略，但是这仅仅是一种策略，它无法在整体上提出一种知识共享及传播的机制。陆汝钤院士曾说过：“知识是一种结构化的信息”。而语义网正是一种可以应用于当今Internet，并解决用户知识需求的有效方案。本文的研究利用了语义网技术，并加入了人工智能与自治系统的最新研究成果。在系统设计上，本文基于半分布式P2P系统，并加入自治多Agent系统的注册服务机制，以本体知识间的语义关系为指导，构造节点间的逻辑连接，进而指导系统中查询消息的路由。本文提出的面向本体知识路由系统的路由算法利用路由节点上提供的丰富的语义信息，找寻到达知识提供者的语义线索，并记录找寻路径。它不仅为用户提供了查询应答，还为用户提供了一条由查询者所持有的兴趣概念到他所要找寻的目标知识之间的知识链。这种知识链可以帮助查询者理解如何根据自身知识推理所需知识。在上面思想的指导下，本文使用多Agent技术，设计并搭建语义P2P系统，并在此系统上试开发基于本体技术的E-learning作业指导系统SHES(Semantic Homework Enlightening System)。 除此以外，本文的另一项主要成果是将心理学中的行为分析方法引入到语义Web服务分析与建模过程中，结合描述逻辑为语义Web服务、服务复合的形式化建模与逻辑验证提供一种理论方法。同时在本文的系统设计中，将路由过程设计成为一个复合服务，因此便可以用本文中探索的理论验证方法，对本体知识路由过程进行可靠性验证，为本体知识路由的研究提供理论基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1语义Web与语义Web服务概况

1.1.2多Agent技术

1.1.3行为分析与服务设计

1.2论文研究内容及意义

1.3论文结构

第二章相关领域研究综述

2.1语义Web与智能Agent技术

2.1.1语义Web概述

2.1.2语义Web标记语言

2.1.3智能Agent技术

2.1.4基于Agent的语义Web

2.2行为分析

2.2.1行为分析定义

2.2.2 Web服务中的行为分析

2.2.3分析与建模

2.2.4 Agent行为的推理

2.3自治计算

2.3.1自治计算的概念

2.3.2自治计算的特征

2.3.3自治系统的结构

2.3.4自治元之间的关系

2.4逻辑建模与推理

2.4.1描述逻辑简介

2.4.2描述逻辑子语言—ALCN

第三章本体知识路由

3.1本体知识路由定义

3.2本体知识路由的组成部分

3.3本体知识路由的层次结构

第四章本体知识路由系统

4.1组织方式

4.2消息模型

4.3动态本体库

4.4运行机制

4.5社区分割与粒度

4.6相关工作比较

第五章路由算法研究

5.1本体分割方法

5.1.1本体中概念间的关系

5.1.2本体的关联分割

5.1.3路由中本体分割的合理性

5.2语义查询路由

5.2.1存在性验证

5.2.2必要条件

5.2.3启发式规则

5.2.4基于语义的路由算法

5.2.5最优路径选择

5.2.6试验中的最短路径选取问题

第六章基于行为分析的验证与推理

6.1语义Web服务的验证与推理

6.1.1行为视角下的服务

6.1.2交互

6.1.3解释模型

6.1.4服务复合过程的推理与验证

6.2路由服务

6.1.1路由中的服务行为

6.1.2路由行为的建模

6.1.3路由中的服务流程

第七章试验与评价

7.1路由系统性能评价

7.2算法评价

7.3开发工具的选择

7.3.1 OWL API-Jena简介

7.3.2本体编辑工具-Protégé

7.3.3多Agent系统搭建工具-JADE

7.4 SHES实验系统的设计与开发

7.4.1路由节点的设计

7.4.2用户节点的设计

7.4.3作业指导系统的设计与实现

7.3.4系统的运行结果及分析

第八章总结与展望

参考文献

致谢

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