产品数据模型的本体知识表达

针对数据建模不能很好满足产品知识集成与共享的需求,提出产品数据建模需要引入基于本体的形式化语义信息表达机制;在分析EXPRESS语义的基础上,构建描述逻辑语言ALCNRP(D)表达EXPRESS SCHEMA中本体语义知识,为产品全生命周期知识交换与共享建立描述和推理的基础．     

基于语义Web的GIS互操作技术

GIS互操作技术是实现地理信息共享的关键.目前对GIS互操作的研究还主要集中在语法层次上,在语义层次上的互操作研究还处于起步阶段.而语义Web技术能够提供从语法层次到语义层次上的互操作性.因此,如何将语义Web技术应用于GIS互操作是一个值得研究的问题.提出了一种基于语义Web的GIS互操作方案,使用OWL建立地理信息本体,在此基础上探讨了同一本体不同版本间的比较,实现了GIS的语义互操作.     

地名本体数据库存储模式及应用研究

地名本体属于地理信息领域本体范畴,是维护地理要素位置的本体,在地理空间语义网的发展中有着十分重要的作用,尤其为地理信息与资源的发现提供便利.从基于地理空间语义网的日常地理信息查询需要出发,设计了地名本体概念模型,在此基础上构建了地名本体实例存储数据库模式,实现了基于Geodatabase的地名本体实例数据存储.通过地名本体模型的构建,探讨语义网条件下的地名本体模型设计与地名本体实例化问题,对于实现地理要素数据组织与关系表达具有重要理论和实践意义.     

基于语义Web的GIS互操作技术

GIS互操作技术是实现地理信息共享的关键。目前对GIS互操作的研究还主要集中在语法层次上,在语义层次上的互操作研究还处于起步阶段。而语义Web技术能够提供从语法层次到语义层次上的互操作性。因此,如何将语义Web技术应用于GIS互操作是一个值得研究的问题。提出了一种基于语义Web的GIS互操作方案,使用OWL建立地理信息本体,在此基础上探讨了同一本体不同版本间的比较,实现了GIS的语义互操作。     

形式概念分析在本体构建中的应用

随着信息共享和数据交换的范围不断扩大,语义数据集成成为数据库技术研究中的热点.本体作为共享概念的形式化说明,用于表达数据源的语义、识别和建立概念间的语义关联、达成语义一致,提供了语义异构问题的解决途径.传统的关系数据库由于具备技术成熟、应用广泛、数据管理能力强、数据安全程度高等特点,依然是数据存储的主要手段.然而,关系数据只表达了"属性/值"二元关系,不具备语义描述的能力,如何在关系数据中直接抽取数据的语义,构建本体,提炼丰富的语义信息,弥补关系数据表的缺陷,是一个重要的研究方向.文中探讨了运用形式概念分析的技术,结合数据库模式及其数据,构建本体的方法.在研究本体构建的基本方法基础上,论述了形式概念分析方法,并结合给定的数据库模式及其数据信息,演示了运用形式概念分析的方法构建本体的过程.     

面向GIS语义共享的地理单元及其模型

为了实现GIS语义共享,用适当数据模型合理组织地理信息是至关重要的。尽管现行的对象模型已将空间信息与属性信息融成一体,但它未强调对地理信息的语义表达。文章首次对地理单元概念进行了界定,并据此提出地理单元模型,从而更好地进行地理信息的语义表达。文章指出地理单元是构筑GIS应用系统的基本构件,地理单元模型是支持GIS语义共享的数据模型。     

形式概念分析在本体构建中的应用

随着信息共享和数据交换的范围不断扩大,语义数据集成成为数据库技术研究中的热点。本体作为共享概念的形式化说明,用于表达数据源的语义、识别和建立概念间的语义关联、达成语义一致,提供了语义异构问题的解决途径。传统的关系数据库由于具备技术成熟、应用广泛、数据管理能力强、数据安全程度高等特点,依然是数据存储的主要手段。然而,关系数据只表达了"属性/值"二元关系,不具备语义描述的能力,如何在关系数据中直接抽取数据的语义,构建本体,提炼丰富的语义信息,弥补关系数据表的缺陷,是一个重要的研究方向。文中探讨了运用形式概念分析的技术,结合数据库模式及其数据,构建本体的方法。在研究本体构建的基本方法基础上,论述了形式概念分析方法,并结合给定的数据库模式及其数据信息,演示了运用形式概念分析的方法构建本体的过程。     

基于本体的电力多数据源信息集成研究

在电力领域,由于异构的多数据源带来的语义冲突问题越来越成为制约信息集成的难点。基于本体的概念,提出一个电力信息语义集成方案。从分布式的电力数据源中提取出局部本体,然后将局部本体整合为全局本体,从而消除数据库之间的信息冗余与冲突,能够实现多维查询、信息推理和本体演化等功能,从语义层面实现电力信息的无歧义共享与重用。     

基于关系数据库的本体构建方法研究

本体可以很好地解决异构数据库集成中语义异构问题。由关系数据库模式转换到本体结构是信息集成的基础技术之一。该文提出了一种基于关系数据库的本体建模方法,并对构建过程中丢失的外键所包含的语义信息进行恢复,使得数据库的语义表达更为完整。     

基于本体的上下文感知中间件框架

上下文感知是普适计算的核心技术之一,而描述和理解上下文信息是上下文感知的前提。由于上下文信息种类繁多、感知方式迥异,目前开发面向特定应用的上下文感知系统缺乏统一的机制和通用的架构,增加了系统开发的成本。引入语义Web技术,利用本体对上下文信息进行建模,采用本体描述语言描述上下文模型,提供了一个公共的上下文本体以实现多个独立开发的上下文感知系统对知识的共享和推理,构建了通用的上下文感知中间件框架,从而实现对域内上下文知识的共同理解。     

Upgrade of a current research information system with ontologically supported semantic search engine

Harmonising the metadata format alone does not solve the issue of efficient access to relevant information in heterogeneous environments, when different systems use different content, contextual and semantic concepts for certain entities. One such type of heterogeneous systems are also Current Research Information Systems (CRIS), which store their data primarily in local relational databases, using different formats and various local concepts.In this article, we study the possibilities and propose a new ontologically supported semantic search engine (OSSSE) which, in addition to the harmonisation of the metadata format among local CRIS systems, also ensures that the meaning of data and/or concepts that belong to various metadata entities are also harmonised. A special model of ontological infrastructure was designed, and dedicated test ontology was created alongside with a new simplified algorithm for creating ontology, the basis of which is the distinction between new and already existing classes in terms of content. Finally, we evaluated the proposed OSSSE model using a simulation of the search process on the base of 41,113 real searches within SICRIS. The obtained results show that regardless of the search situation, the proposed OSSSE is always at least as efficient as a search without ontological support in terms of precision, while recall remains the same; the improvement has been shown to be statistically significant with a high confidence interval (p<0.005).The proposed OSSSE model is able to solve the issue of harmonizing the data where different heterogeneous systems use different content, contextual and semantic concepts, which is the case in many advanced expert systems. In this manner, the more the search is carried out based on the properties described by the supporting ontology, the more the infrastructure can help a searcher. The proposed concepts, ontological infrastructure and the designed semantic search engine may well help to improve search precision in several information retrieval systems.     

Ontologies for agents

An ontology is a computational model of some portion of the world. It is often captured in some form of a semantic network-a graph whose nodes are concepts or individual objects and whose arcs represent relationships or associations among the concepts. This network is augmented by properties and attributes, constraints, functions, and rules that govern the behavior of the concepts. Formally, an ontology is an agreement about a shared conceptualization, which includes frameworks for modeling domain knowledge and agreements about the representation of particular domain theories. Definitions associate the names of entities in a universe of discourse (for example, classes, relations, functions, or other objects) with human readable text describing what the names mean, and formal axioms that constrain the interpretation and well formed use of these names. For information systems, or for the Internet, ontologies can be used to organize keywords and database concepts by capturing the semantic relationships among the keywords or among the tables and fields in a database. The semantic relationships give users an abstract view of an information space for their domain of interest     

基于混合推理的知识库的构建及其应用研究

该文提出了基于OWL本体与Prolog规则的平面几何知识库的构建方法,从而可形式化地表示平面几何中丰富的语义信息.一方面,用类型、定义域、值域、分类、属性、实例等本体描述来表达结构化的知识,为领域内概念与概念之间关系的描述提供形式化的语义;另一方面,用Prolog规则来解决本体不能有效表达的诸如属性之间的关系和操作等问题,从而支持复杂关系间的推理.在此基础上,用Protégé和Prolog构建了一个基于本体和规则的平面几何知识库.实验证明:此知识库可实现知识和语义层次上的信息查询,还可进行复杂问题求解,其丰富的语义描述和混合推理能力弥补了传统知识库的不足.     

一种改进的本体语义相似度计算及其应用

词语相似度研究,是知识表示以及信息检索领域中的一个重要内容.词语相似度的计算方法一般是利用大规模的语料库来统计.本体给词语间相似度计算带来了新的机会.利用本体结构上的ISA关系,提出了本体内部概念之间的相似度计算方法.实验结果表明,该方法能充分利用本体特点来计算相关概念之间的相似度.结合一个简单本体,介绍了如何计算概念间的相似度,及其在智能检索系统中的应用.     

一种基于本体的概念相似度计算及其应用

概念的语义相似度研究,是知识表示以及信息检索领域中的一个重要内容。本文提出了基于语义相似度和相关度的综合概念相似度计算方法,考虑了语义距离和本体库特征,加入概念的信息重合度、概念的深度、概念的密度和不对称因子的辅助影响。通过实验和两种传统的语义相似度计算方法进行对比,本方法能更好地区分本体树中不同关系的概念对,验证了该方法的有效性。     

基于本体结构的概念间语义相似度算法

针对本体模型的结构特点,从模型概念间的宽度、深度、密度等方面分析本体概念相似度的计算,将其合并为结构因素。结合语义重合度、语义距离等影响相似度的因素综合考虑,提出一种基于本体结构的计算概念间语义相似度的算法。通过建立本体模型并进行实验分析,总结出本体结构方面各因素对本题概念语义相似度的影响。     

基于PSO-BP算法的地理本体概念语义相似度度量

针对现有度量方法中考虑因素不够全面和因子权重计算依据经验确定的不足,提出粒子群优化BP神经网络（PSO-BP）的地理本体概念语义相似度度量模型。该模型利用本体属性、本体结构和语义关系的相似度,结合权重信息计算概念的综合相似度;同时,利用粒子群算法优化的BP神经网络获取因子权重,避免现有方法中因子权重确定的人为主观干扰。最后,从基础地理信息概念中提取出200组样本,用其中190组作为训练集,对神经网络模型进行训练,以获取权重;剩余10组作为测试集。将该模型和几种常用算法进行对比,通过分析测试集的各算法求解结果和专家判定结果之间的相关系数,结果表明该模型计算地理本体概念的相似度更为准确,符合人类认知特性,效果更好。     

基于本体的数字图书馆个性化用户模型表示

本文针对当前个性化服务中基于关键词的用户兴趣表示方法在语义上的不足,结合本体语义信息丰富的特点,提出了一种基于本体的用户模型表示方法。在数字图书馆领域内,介绍了本体形式化描述并构建了数字图书馆领域本体,给出了用户模型的表示方法。并以个性化信息检索为例,说明了利用用户兴趣本体表示中的同义,上下位等关系给用户提供服务的方法。实验表明基于本体的表示方法能够给用户提供更加个性化的信息。     

Bridging Ontologies and Conceptual Schemas in Geographic Information Integration

Integration of geographic information has increased in importance because of new possibilities arising from the interconnected world and the increasing availability of geographic information. Ontologies support the creation of conceptual models and help with information integration. In this paper, we propose a way to link the formal representation of semantics (i.e., ontologies) to conceptual schemas describing information stored in databases. The main result is a formal framework that explains a mapping between a spatial ontology and a geographic conceptual schema. The mapping of ontologies to conceptual schemas is made using three different levels of abstraction: formal, domain, and application levels. At the formal level, highly abstract concepts are used to express the schema and the ontologies. At the domain level, the schema is regarded as an instance of a generic data model. At the application level, we focus on the particular case of geographic applications. We also discuss the influence of ontologies in both the traditional and geographic systems development methodologies, with an emphasis on the conceptual design phase.