基于Jena的城市交通领域本体推理和查询方法

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1、万方数据第28卷第8期2011年8月计算机应用与软件ComputerApplicationsandSoftwareV01．28No．8Aug．2011基于Jena的城市交通领域本体推理和查询方法田宏马朋云(大连交通大学软件学院辽宁大连116028)摘要通过对城市交通信息进行抽象和分析，建立了城市交通领域本体库，并持久化存储到关系数据库。对比分析了基于Jena的语义推理机制及其所涉及的问题。构造交通信息的推理规则并在Jena平台下实现该领域基于语义的检索和路径查询功能，得出潜在的语义查询结果，给出了实现算法的描述和实验结果。为交通领域提高信息检索的查准率和查全率提供了一个有效

2、的方法。关键词城市交通本体Je瑚语义查询中国分类号TP302．2文献标识码AAREASONINGANDQUERYMETHoDFORURBANTRANSPORTATIoNDOMAINONTOLOGYBASEDONJENATianHongMaPengyun(&hoolof＆胁，DalianJiaotongUniversity，Delian116028，“嘶，China)AbstractTheurbantransportationdomainontologylibraryiscreatedandhasbeenpersistentlystoredintoarelationaldat

3、abasebyabstractingandanalysingtheurbantra伍cinformation．鸭esemanticreasoninglne虻hallismbasedOnJenaandtheissuesinvolvedwereanalysedcomparatively．nepotentialsemanticqueryrestdtsareobtainedbyconstructingthereasoningrulesoftr'd曲cinformationandthenimplementedofttheplatformofJenathefunctionofseman

4、tic-basedretrievalandpathsearchofthedomain．，I．11eimplementingalgorithmisde·scribedindetailandtheexperimentalresultsaregiven．Inthiswayaneffectivemethodisprovidedtotheurbantransportationdomaininell-hancingtheprecisionandrecallrateofinformationretrieval．KeywordsUrbantransportationOntologyJena

5、Semanticquery0引言随着城市化进程的快速发展，城市的聚集效应和辐射效应带来的大量人口压力不断增加，城市交通面临着巨大挑战，智能交通系统(ITS)是未来的发展趋势。因此，建立适用的人工智能查询系统是出行人员提高信息检索效率的重要手段。其中有代表性的是美国MIT的交通仿真系统和日本东京大学的大规模交通网络交通状态动态分析系统。国内北京大学遥感中心开展了本体在地理空间信息系统中的应用，通过建立共享地理领域信息的公共词汇集Geo—Ontology提供知识查询系统和知识系统的查询推理⋯。本文将本体理论应用于城市公共交通领域，通过建立城市交通领域本体、分析其概念之间的关系，

6、在Jena推理机制的基础上开发了数据库集成语义查询和推理原型系统，实现了基于语义的信息查询，解决了数据库间结构异构、语义异构等问题从而实现了语义层次上信息共享和交互。1推理机的相关概念1．1基于本体的推理技术目前常用的推理机有Jess、Racer、Pellet、FaCT十+、Jena等‘21。Jena是面向语义Web的应用开发包，提供了针对本体的推理机，而且支持对本体的解析。Jena还提供了DIG接口，类似于数据库中ODBC接口。它允许后台使用不同的推理引擎，所以在Jena中，也可以使用Racer、Pellet、FaCT++这些推理机。在对城市交通本体进行解析和推理的过程中

7、，文中涉及到的推理问题有：(1)类(概念)／实例关系推理给定知识库X，C是K中的一个类(概念)，i是K中的一个个体。可推理的关系有：判断一个个体是否是C的一个实例；判断在K中c的所有实例；判断在K中个体i是哪些类的实例，判断两个实例之间的关系。比如昌平26路是郊区公交在昌平区，马连店是昌平26路的一个站点，则马连店也在昌平区。(2)类(概念)的关系推理给定类C和D，判断它们之间的关系(子类、成员、部分)。(3)类的满足性推理给定一个类C，判断C在K中是否是可满足的(一致的)。(4)基于属性的推理属性与类(实例)有相