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《基于描述邏輯的語義web知識表示和推理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、廣西師范大學碩士學位論文基于描述邏輯的語義Web知識表示和推理姓名:王軍申請學位級別:碩士專業(yè):計算機軟件與理論指導教師:蔣運承20080401廣西師范大學碩士研究生學位論文基于描述邏輯的語義Web知識表示和推理學生:王軍指導老師:蔣運承教授年級:2005專業(yè):計算機軟件與理論研究方向:語義Web中文摘要萬維網(wǎng)(WorldWideWeb)已成為人們獲得信息、取得服務的重要渠道之一。但至今它主要作為文件媒體的集合,其上的大部分內(nèi)容都是設(shè)計給人看的,而計算機卻不能對其內(nèi)容進行自動理解和處理。因此,萬維網(wǎng)雖然是一個具有虛擬的無限潛力的信息資源庫,但是,這種潛力卻未能得到充分的應
2、用。針對上述問題,研究者們提出了語義Web的概念。語義Web是由萬維網(wǎng)的創(chuàng)始人TimBerner-Lee于1998年首先提出的,并且把它描述為:“是對當前Web的擴展,其所具有的定義良好的語義,能更好地使計算機和人之間進行協(xié)同工作?!闭Z義Web的目標是使Web上的信息具有計算機可以理解的語義。為了實現(xiàn)語義Web信息服務的智能化和自動化的目標,語義Web研究者們開發(fā)了許多新技術(shù)并提出了一系列的技術(shù)標準。TimBerners-Lee一直致力于語義Web技術(shù)的研究,提出了語義Web的層次模型,并得到了語義Web研究者們的認同。該模型由七個層次組成,分別為:Unicode和URI
3、層、XML+NS+XMLSchema層、RDF/RDFSchema層、Ontology層、Logic、Proof和Trust層。知識表示是語義Web實現(xiàn)的基礎(chǔ),知識表示就是把知識編碼成一種適當?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為了便于知識管理和推理分析,知識表示的方法一般要求簡單、明了、易于理解,并能對知識進行方便、靈活的擴充。傳統(tǒng)的知識表示方法主要有數(shù)理邏輯、規(guī)則式專家系統(tǒng)、框架及語義網(wǎng)絡(luò)等。上述知識表示方法通常是集中式的,這意味著每個人對于共同的概念,必須使用完全一樣的定義。而語義Web的知識表示需要構(gòu)建在一個數(shù)據(jù)和知識多對多交換的大平臺之上,其核心內(nèi)容是建立一個語義明確的信息空間。語義W
4、eb所面臨的一個最大挑戰(zhàn)就是如何提供一種語言,能夠同時描述數(shù)據(jù)以及根據(jù)數(shù)據(jù)進行推理的規(guī)則,并且允許任何現(xiàn)存知識標識系統(tǒng)中的規(guī)則能輸出到Web上,由此增強Web的邏輯性。迄今為止,解決這一任務的重要技術(shù)包括XML、RDF、和本體等。XML提供了靈活、通用、豐富的結(jié)構(gòu)化信息表示方式,是整個語義Web的基石;RDF則定義了一個簡單的數(shù)據(jù)模型以表達數(shù)據(jù)間的關(guān)系;本體通過定義屬性并建立一個分類層次結(jié)構(gòu),將不同的概念區(qū)別和組織起來,同時也通過屬性將概念相互聯(lián)系起來,從而建立起概念的語義空間,是解決語義層次上Web信息共享和交換的基礎(chǔ),它在語義Web中具有非常重要的地位。描述邏輯是一種
5、基于對象的知識表示的形式化工具,是一個用于描述及推理概念知識的邏輯公式集合體,是一階謂詞邏輯可判定的子集,能夠提供可判定的推理功能,是語義Web本體層的邏輯基礎(chǔ),在語義Web的發(fā)展過程中起著非常重要的作用。本文首先介紹了傳統(tǒng)的知識表示方法及已有的語義Web知識表示方法,分析了這些已有的語義Web知識表示方法所存在的不足和局限性,然后在此基礎(chǔ)上對基于描述邏輯的語I廣西師范大學碩士研究生學位論文義Web的知識表示方法進行了研究和探討。本文的主要貢獻有兩個:一是在MiraBalaban工作的基礎(chǔ)上給出了一種表達能力較強且推理可判定的描述邏輯SHION(D)與F-Logic之間的
6、關(guān)系,證明了描述邏輯SHOIN(D)表示的本體可以語義等價地轉(zhuǎn)化為一個F-Logic本體,并給出了一種推理可判定的描述邏輯與規(guī)則的集成方法,給出了一個推理算法,證明了算法可判定性及正確性,分析了算法的復雜性。二是在Sowa和Baader等人的工作基礎(chǔ)上,給出了如何把可判定的概念圖子集所表示的知識轉(zhuǎn)化為描述邏輯知識庫的方法,并且給出了這種轉(zhuǎn)化的正確性證明,給出了利用描述邏輯已有的可判定的自動推理算法判斷概念圖的一致性和包含關(guān)系的方法,也證明了這些方法的正確性。這些工作彌補了Sowa和Baader等人研究中的不足,為概念圖在語義Web知識表示中的實際應用提供了堅實的理論基礎(chǔ)。
7、關(guān)鍵詞:本體;描述邏輯;推理;概念圖;規(guī)則;語義Web;知識表示II廣西師范大學碩士研究生學位論文DescriptionLogicsBasedKnowledgeRepresentationandReasoningfortheSemanticWebStudent:WangJunSupervisor:ProfessorJiangYunchengGrade:2005Major:ComputerSoftwareandTheoryResearchArea:SemanticWebABSTRACTWorldWideWebhasbecomeo