基于本体的教育资源元数据检索模型的研究

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1、内蒙古大学硕士学位论文第一章绪论1．1问题的提出随着网络和网络教育的发展，Intemet上的教育资源也在迅速增长。由此带来的问题便是教育资源管理、发现和获取的难度增加，迸一步导致教育资源难以复用，管理系统难以互操作。此外，现有的搜索引擎大多是基于文本和关键字的通用检索，检索到的结果也往往是成百上千条，但这些结果之间很难具有直接相关性。这样的检索对于教育资源的查找来说不是一种有效的方法。出现这一问题的症结在于没有对教育资源进行恰当的信息描述。TimBemers．Lee在2000年12月18日XML2000的

2、会议上提出了语义Web，他将语义W．eb定义为【l】“语义w-eb是当前Web的扩展，其中的信息被赋予良好的定义(well—defined)，使计算机和人能够更好的协作"。从这个定义可以看出，语义Web并不是要取代现有的Web，而是进行扩展。扩展的方式是对现有信息进行形式化的描述，目的是机器可理解，以便计算机更好的提供信息服务。W3C(WorldWideW如Consortium)是这样阐述语义Web的121：“将机器能理解的数据发布在Web上正成为很多组织最优先考虑的工作，只有Web成为一个自动工具和人能

3、够共享和处理数据的平台时，它的潜能才可能全部发挥。"本体论是语义Web的重要组成部分，也是语义Web能够得以实现的基础。近年来，知识本体在人工智能领域引起了研究人员的兴趣，并越来越多地应用在万维网信息的表示、组织与管理上，一个重要原因就是当前对于网络的知识共享和知识交换存在巨大期望和需求。随着各种已有的和将要开发的Web应用的不断增多，入们希望不同的系统能够共享某个共同公认的知识库或者词汇(术语)集合，提供统一的领域模型，这样就极大地促进和实现了不同系统间的数据或知识共享、交换和重用。随着人们对于教育资源

4、领域的关注，教育资源逐渐成为一个分布异构环境中的知识体系，为领域知识的语义理解、计算机理解、计算机和人进行交互提供了应用框架和实现途径。虽然本体在人工智能领域中已经被广泛的谈论和实践，但在我国教育资源领域中的研究仅仅局限在概念的界定和初步理论研究层面上，对于知识本体的方法论、编码语言、构建工具、具体构建缺乏实践。本文讨论本体在教育资源领域应用，并对本体的描述语言、方法论、构建和检索工具进行介绍和分析，希望能够为教育资源领域本体的深入建设提供一个初步的理论和实践的基础。基于本体的教育资源元数据检索模型的研究

5、1．2课题研究的目的和意义解决网络环境下由于系统或资源的异构产生的互操作问题是目前教育资源领域的核心内容。“异构"是指系统或资源在结构上的不同，互操作是指系统或资源之间的兼容性或关联关系。万维网上的资源库是异构的，从数据结构、数据库系统，到应用系统；从命名方式、数据格式，到结构模型，都有可能完全不同，尽管目前提出很多标准规范对各个层次的异构进行适当的约束，但是教育资源领域在这个方面尚缺乏完整的解决方案。元数据提供了教育资源领域的语义基础，使资源有了基本的微观结构，但是元数据并不能完全解决信息系统的语义异构

6、问题，包括资源采用不同元数据标准造成的微观结构异构问题以及资源对象之间存在的复杂关联关系，知识本体在某种程度上可以看成是“元"元数据，信息系统中不同实体对象可能采用不同的元数据方案，不同的实体对象之间的关联关系非常复杂，知识本体能够对这些情况进行很好的描述，从而为信息的组织、管理以及检索、查询提供模型和方法。信息检索作为信息学领域中最活跃的研究分支之一，其涉及到多学科领域的交叉合作，主要包括：信息的组织、存储、索引、异质数据源的集成和人工智能等技术，信息检索技术的研究与发展和这些相关领域的发展是息息相关的

7、。同样的，对新的信息检索技术的研究也能推动相关学科和研究领域的发展。因此，基于语义的信息检索技术研究具有较高的学术理论意义。故本文研究如何将本体技术应用到语义检索系统中来，来缓解当前信息检索难的这个问题。通过研究学习语义Web理论和相关技术，构建出一个基于本体的语义检索模型。以RDF为基础，采用本体技术，将传统的对网上信息按关键字查询转化为按语义查询，从而得到相关度和概念正确度比传统的搜索引擎更高的查询结果。并且对今后研究语义搜索算法及基于语义的搜索引擎实现建立了技术基础。使得基于语义的搜索引擎相对于传统

8、的搜索引擎，有更高的准确性，对未来如何更好、更准确地获取网络信息也具有非常重大的意义。在学习、探索本体的概念和原理的基础上，把握目前国内外研究现状。详细分析领域本体建模的成功经验，讨论本体的描述语言，设计了本体建模流程，并进行本体实例建模和形式化编码，建立本体的标引思想，对模型中主要环节作了功能定义和详细描述。本文建立领域本体，参照本体所描述的领域概念和概念间的关系，进行领域资源标引，设计领域资源语义检索模型，根据概念问的关系