云环境下基于语义网的水稻领域知识表示分析与研究

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1、分类号：TP39单位代码：10193密级：公开学号：20130591硕士学位论文云环境下基于语义网的水稻领域知识表示分析与研究AnalysisandresearchofricedomainknowledgerepresentationbasedonSemanticWebincloudenvironment作者姓名：苑超学位类别：理学硕士专业名称：计算机应用技术研究方向：数据挖掘与知识工程指导教师：李东明副教授所在学院：信息技术学院2016年5月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下

2、，独立进行研究所取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢所列内容外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文所有内容若有不实之处，本人愿意承担一切相关法律责任和后果。学位论文作者签名：签字日期：年月日关于论文使用授权的声明1、本人完全了解吉林农业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间所完成的论文及相关成果

3、的知识产权属吉林农业大学所有，并同意将本论文的版权授权给吉林农业大学，学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。2、本人（同意/不同意，务必打印后填写）吉林农业大学将本论文版权授权给不同媒体进行电子出版、多媒体出版、网络出版以及其他形式出版（涉密学位论文解密后应遵守此协议）。3、本人声明毕业后若发表在攻读研究生学位期间完成的论文及相关的学术成果，必须以吉林农业大学作为第一署名单位。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期

4、：年月日I摘要针对我国目前农业领域的信息资源结构化较差，数据利用率低，难以共享和重用；且随着时间的推移数据获取渠道的日趋便捷，数据量也随之飞速增长，传统的单机处理模式已经难以胜任等问题，本研究尝试利用现有的语义网框架与基于Hadoop的分布式计算框架来解决这一问题，使计算机能够在一定程度上理解相关信息资源的含义，实现基于语义的简单搜索与推理，同时具有处理大尺寸数据集的能力，为农业领域知识的共享与重用以及未来的农业信息语义网提供一定的研究基础。本文在对Hadoop分布式计算框架以及Jena语义网框架进行

5、深入研究的基础上，对其进行整合。设计了一个运行在Hadoop分布式平台之上的语义网框架。该框架支持SparQL的主要查询语言，可以实现查询与简单的推理功能；运行于可扩展的分布式系统之上，具有易于扩展，可按需进行配置，面向大数据等优点。在框架的可用性、效率以及准确性方面做出以下创新和改进：1、在具体云计算框架与语义网模块结合的过程中，对所采用的Hadoop分布式计算框架进行改写，在元数据类型中加入TripleWritable，使RDF三元组可序列化，并作为元数据在集群各节点间传输，使框架整合成为可能。2

6、、针对所采用的Hadoop分布式计算框架的特点，设计了小文件整合算法。该算法可以将众多的RDF文件进行整合，提高集群的处理效率。3、改写HDFS中的文件调度策略，对文件分片与冗余部分进行了重写，从而解决了同一个Triple被划分到不同节点处理的问题，保证结果的准确性。最后，针对本研究提出的框架进行了两方面测试：第一，采用模拟数据对创新模块的准确性、可用性以及集群效率进行了验证；第二，将该框架与水稻病虫害领域知识相结合，测试其解决实际问题的能力。结果表明该框架能够实现基于语义的查询功能，能够进行简单的推

7、理，并且随着数据量的增加本文所提出的语义网框架在处理速度方面的优势更加明显。关键词：语义网，分布式计算，基于本体推理，水稻领域知识2AbstractWithfastdataacquisitionandrapidincreaseofdatavolume,currentinformationresourcesofagricultureinChinaarearepresentlyweakinstructuring,datautilization,sharingandreusing.Aimingtosolve

8、theproblemsabove,thisthesistriestousesemanticnetanddistributedcomputingframeworkbasedonHadooptoreplacethetraditionaluniprocessingmode.Takingdomainknowledgeofriceascaseanalysis,thisthesispreferstoprovidesomeresearchbasisforsharing