基于冲突序列的不协调本体调试与修复

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1、分类号：TP31单位代码：10183研究生学号：2013531023密级：公开基于冲突序列的不协调本体调试与修复IncoherentOntologyDebuggingandRepairBasedonClashSequences作者姓名：张瑜专业名称：计算机软件与理论研究方向：语义网与自动推理指导教师：欧阳丹彤教授培养单位：计算机科学与技术学院2018年6月基于冲突序列的不协调本体调试与修复IncoherentOntologyDebuggingandRepairBasedonClashSequences作者姓名：张瑜专业名称：

2、计算机软件与理论研究方向：语义网与自动推理指导教师：欧阳丹彤教授学位类别：工学博士培养单位：计算机科学与技术学院论文答辩日期：2018年6月5日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位盲审专家正高级西安交通大学主席许东教授美国密苏里大学盲审专家正高级武汉大学委员徐鹰教授美国佐治亚大学盲审专家正高级兰州大学马志强教授东北师范大学梁艳春教授吉林大学欧阳继红教授吉林大学刘磊教授吉林大学宫雷光教授吉林大学未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对

3、本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明

4、研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士√博士学科专业：计算机软件与理论论文题目：基于冲突序列的不协调本体调试与修复作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林大学计算机科学与技术学院智能信息处理实验室（130012

5、）作者联系电话：13596186160摘要摘要基于冲突序列的不协调本体调试与修复在语义Web中，本体作为形式化的知识表示，能够完成语义层次上万维网信息的共享和交换，是实现语义网的关键目标即“机器可理解”的重要基础。然而，在本体的构建、更新、演化、合并等过程中，不协调的现象经常发生，从而使得针对该本体的推理、查询、重用等服务失效。解决这些问题的主要办法是本体调试和修复，研究目标是定位导致本体不协调的原因，获取与之相关的极小不可满足子本体，并提供一套有效的修复策略，交由领域专家进行修复。因此本体调试和修复对于本体正确性的保证和本

6、体质量的维护起着基础性的关键作用，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。本文致力于解决本体调试和修复的关键技术问题，实现对不协调原因的准确而快速的定位并提供有效的修复方案。为此，本文提出了基于冲突序列的优化策略，将其应用于本体的白盒法与黑盒法调试、动态环境下的本体调试以及本体修复三个方面，具体研究内容如下：（1）基于Tableau扩展规则的白盒法和基于“扩张-收缩”策略的黑盒法是不协调本体的两种主要调试方法。白盒法调试的思想是构建以不可满足概念为根的Tableau树型结构，由于每个析取规则都会生成一棵新的Tableau子树，

7、这将导致白盒法存在大量冗余的扩展公理。黑盒法在扩张候选子本体的过程中很容易选出与不可满足无关的大量冗余公理，这会造成大量的时间开销，甚至无法求解。针对此问题，本文提出了基于冲突序列的优化方法，该方法能够从本体中抽取出与不可满足概念有关的冲突集。核心思想是构造与基本冲突模式相关联的冲突序列，基于该序列获得冲突集，并将黑盒法与白盒法调试限制在该冲突集上进行从而提高调试效率。对比实验表明，基于冲突序列的优化策略取得了较好的调试效果，特别是针对规模很大与不可满足概念很多的本体，效果更加显著。（2）鉴于实际应用领域的很多本体都是动态变

8、化的，对本体的每一次动态修改，都可能出现新的不协调情况，此时需要重新对该本体进行调试。对此，本文提出了基于冲突序列的动态本体调试方法，该方法首先为不协调本体构造其对应的冲突序列，I吉林大学博士学位论文在每一次动态调试过程中，都将前一次调试的冲突序列作为启发式信息指导后续的调试过程，从而有效