语义web环境下语义推理的研究与实现

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1、语义web环境下语义推理的研究与实现汤怡洁周子健（中国科学院国家科学图书馆武汉分馆中国科学院武汉文献情报中心湖北武汉430071）[摘　要]从语义推理技术入手，主要针对描述逻辑、推理算法和推理机三个方面进行了研究分析。在此基础上，本文进行了语义推理原型系统的设计与实现。系统在语义分析模块中利用语义推理进行检索词的规范和扩展，在语义检索模块通过语义推理挖掘关联隐含知识。通过语义推理原型系统的构建，利用专用推理机Pellet与Jena推理子系统层叠的方式进行语义推理，为今后各种知识服务系统的语义推理提供参考依据。[关键词]语义网，语义推理，推理机，语义分析[分

2、类号]G250ResearchandImplementationofSemanticInferenceunderSemanticWebEnvironmentTangYijieZhouZijian(WuhanBranchofNationalScienceLibrary,CAS,Wuhan430071,China)[Abstract]Startingfromthesemanticinferencetechnology,researchandanalyzefromthreemainlyaspects,includesdescriptionlogic,infere

3、ncealgorithmandinferenceengine.Onthisbasis,wedesignandimplementtheprototypesystemofsemanticinference.Inthisprototypesystem,usingsemanticinferenceprocessesthespecificationandexpansionofsearchkeywordinthesemanticanalysismoduleanddiscoverstheimplicitknowledge.Atlast,thispaperpointsou

4、tthatusingPelletinferenceenginewithJenainferencesubsystemlayeredapproach,providesthereferenceforthefuturekindofknowledgeservicesystemtodosemanticinference.[Keywords]SemanticWeb，SemanticInference，InferenceEngine，SemanticAnalysis1.前言近年来，人们对下一代Web——语义Web的发展和研究产生了浓厚的兴趣，TimBerners-Lee在

5、2000年提出了语义Web的概念和体系结构。简单地说，语义Web中“语义”的核心就是知识共享，包括计算机与计算机、人与计算机之间的共享。传统Web资源中的语义信息或领域知识以机器难处理的自由文本的方式存在，资源间的语义关系是以一种隐含方式存在，这些语义信息由于缺乏明确的描述而丢失。如果能明确表达Web资源语义，并把资源之间的关系冠以某种特殊的含义，将大大提高资源的共享能力，这也是语义Web的研究动机。在语义Web中语义推理的一个基本作用就是由给定的知识获得隐性的知识，在本体中的推理从根本上说就是把隐含在显式定义和声明中的知识通过一种处理机制提取出来。本体的

6、推理有多方面的应用：对于本体的建立者，推理的主要作用是检测冲突，优化表达和本体融合；对于本体的使用者，推理的作用主要是获得本体中的知识和运用本体中的知识解决问题。2.语义推理技术分析研究2.1描述逻辑描述逻辑[1]是一种逻辑形式，也称为一种逻辑语言，是一阶谓词逻辑可判定的子集，能够提供可判定的推理，是一种基于逻辑的知识表示形式。描述逻辑的基本构件包括概念（Concepts），关系（Roles）或称属性，个体（Individuals）[2]。概念是对资源对象集合的抽象描述；关系/属性是用来描述和判定资源对象的性质和对象间的关系；个体是资源对象的具体化。三者组

7、合构成了对知识信息的表达，同时通过对概念、关系/属性和个体进行逻辑上的限定性约束，使描述对象具有描述逻辑层次的语义表达能力。描述逻辑形式或描述逻辑语言有很多，如AL、ALC等。其中AL（AttributiveLanguage）是最基本的描述逻辑，针对的是任意一个原子概念和它的否定形式的判定问题；ALC（AttributiveLanguageComplement）是一个相对简单的逻辑子语言，是对AL的补充，具有典型而且简洁的逻辑语义。ALC支持的推理分为基于TBox的推理和基于ABox的推理两大类，前者依据的是完全的TBox概念语义，语义推理的目标是概念层次

8、的；后者是以TBox概念断言为依托，分析ABox的实例集合解决实例