基于多种资源的本体学习方法的-研究

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1、东南人学硕1：学位论文1．1研究背景1．1．1研究意义第一章绪言语义Web(Semanticw曲)是下一代Web的发展方向。W3C于2001年2月启动了“SemanticWebActivity”，从此，语义Web的研究和应用得到了广泛的关注，并取得了很大的进展。2004年2月lO日，与RDFS(RDF和RDFSchema)和OWL语言有关的12个技术规范正式发布，这标志着语义Web的本体语言及理论基础已经基本奠定。2004年2月25日，w3c成立了。SemanticWebBestPracticesandDeployment”工作组，并宣告。SemanticWebActivity”进

2、入第二阶段。Web上的领域本体，如社会网络、电子商务／政务、生物信息学，生物医学等领域的本体，正在蓬勃发展。于此同时．ISWC白2003年以来每年都举办语义Web挑战赛(SemanticWebChallenge)，以此鼓励语义Web走向应用。语义Web时代正在向我们走来。本体在语义Web中扮演着十分重要的角色。本体最初是哲学上的概念，指关于世界某个方面的一个特定的分类体系，该体系不依赖于任何特定的语言。随着本体应用的日益广泛，越来越多的人研究本体并给出了许多不同的定义。其中引用最为广泛的是Gmber在1993年给出的定义“I：本体是一个概念化的显式规约。这个定义体现了本体的四层含义

3、：●概念化(Conceptualization)：通过抽象出客观世界中一些现象的相关概念而得到的模型，其表示的含义独立于具体的环境状态●显式化(Explicit)：所使用的概念及使用这些概念的约束都有显式化的定义●形式化(Formal)：本体是计算机可读的●共享(Sham)：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，它所针对的是团体而不是个体因此，本体的目标是捕获相关的领域知识．提供对该领域知识的共同理解，确定该领域内共同认可的词汇(术语)，井显式地给出词汇和词汇之间相互关系的形式化定义。通俗地说，本体是对某个领域或者更广范围内，概念以及概念之间的关系的描述。作

4、为一个规约，本体需要通过某种语言来表达，而面向语义Web环境下的本体一般是指使用RDFSl2】或OWL[3I等语言开发的本体。本体的构建基本上都是手工完成的，这样的构建方式存在着很多弊端。首先，它对本体工程师的要求很高，一般要求他们是某个领域的专家，对该领域的知识有深入的了解；其次，本体构建过程费时费力。虽然目前有很多用于辅助本体构建的工具，例如WebOntol4J，Pmt电扩J，OilEdl61，KAONl7]以及OntoEditIs]等。它们可以帮助本体工程师专注于本体内容的组织，而无须关心本体的描述语言。但是本体工程师需要自己手工去编辑概念的名称，组织它们的关系，这对本体工程

5、师仍然是很大的负担。因此，自动半自动地构建本体成为了人们亟待解决的问题。本体学习(OntologyLearning)就是在以上的背景之下产生的。本体学习的目标是通过基于多种资源的奉体学习方法的研究机器学习、自然语言处理和概率统计等技术自动或者半自动地从已有的数据资源中获取期望的本体。虽然国外在这个方面的研究很多，却都没有给出关于本体学习的明确定义，而只是把相关的技术统称为本体学习。本体学习其实是获取本体的过程，而非一项单纯的技术。按照Staabll的定义，一般的本体学习分为八个层次，分别是术语(Terms)、同义词(Synonyms)、概念(ConceptFormation)、概念

6、层次(ConceptHierarchies)、关系(Relation)、关系层次(RelationHierarchies)、公理模式(AxiomSchemata)、一般公理(GeneralAxiom)，如图1．1所示。1．1．2应用背景图1．1Slaab定义的本体学习层次结构图本文的工作是以DynamicView项目为背景的。DynamicView项目是一个可供研究员查询计算机科学研究领域分布状况及其发展趋势的语义Web门户(SemanticWebportal)。DynamicView项目可以提供以下三点功能：●获取基于ACM分类系统的研究员数角的分布状况。例如．图1．2显示了20

7、05年中美两国在InformationSystem领域的研究员数量的分布状态．地图上的突出圆点表示大学的地理位置，圆点的面积与该学校在待查询研究领域的研究员数量成正比；●中美两国2000．2005年研究领域的发展趋势。例如，图1．3显示了中美两国近五年内“机器学习”领域的研究员数量的变化趋势；●中美两国2000．2005年的十大热门研究领域及领域中的研究员数量。例如，图1．4显示了中美两国2005年的十大热门研究领域和领域中的研究员数量。2东南人学硕1：学位论文(b)