本体演化方法与机制研究及应用

互联网已成为人们获取信息最重要的途径,互联网上的绝大多数信息是以人们理解的格式来表示的,而作为智能软件代理并不理解和处理这些信息,互联网的潜力还远远没有挖掘出来。为了解决这个问题,web创始人Tim Bemers-Lee提出了下一代语义互联网的构想。它是当前web的扩展,为当前的互联网展示了美好的前景,它的目的是使web信息更为有序,让计算机更好的与人们协同工作。语义web采用多层次的表示框架,在语义web上,信息是以结构化的形式表示的,而本体则描述了其中的语义,本体位于由文档描述到知识推理转折的层次,在语义web中起着关键的作用,它可以实现不同系统之间的翻译和映射,达到系统之间的互操作;实现知识的共享与重用;支持形式化的描述与支持推理等,本体在语义web上和其它许多领域都有着广泛的应用。因此,对本体及其相关问题的研究对语义web的发展起着非常重要的作用。 然而本体的开发与维护是一个工程性的,复杂的过程,同样也是一个动态的复杂的过程,在本体应用的过程中会发生各种变化,如应用环境的变化,概念的变化,共享模型的变化等,都会导致本体出现冲突与不一致,影响本体所表示信息的有效性,为了实现本体的共享和重用,必须根据各种变化对本体作适应性的变更,即对本体的演化过程进行研究,从而达到本体的有效性和一致性,本文试着从版本管理方面着手来研究本体演化的相关问题。 文章首先介绍提出该问题的背景知识,及其深入研究此问题有如何的研究意义,概述语义web与ontology的相关知识,对ontology进行一个全面的介绍,包括起源,ontology描述语言,编辑工具以及与语义web的关系等,重点介绍它在表达语义互联网及其它涉及语义表达方面的支撑作用;分析了KAON原型系统并对其本体的演化功能进行了描述;从整体的角度讨论了本体的系统演化框架和一般的演化过程。对本体演化原因的分析,提出了本体演化过程中的版本管理框架;结合实际应用,对基于本体的个性化出版物系统中本体的演化与版本管理进行分析与设计。最后对全文进行了总结,给出了进一步的研究展望。