古建筑领域本体的构建及应用研究

随着时代的发展,古人遗留下来的古建筑丰富多彩,古建筑带给人们的不仅是视觉上的体验,还有背后蕴含的文化知识,人们向往的也正是这些不同历史时期保存下来的文化名城与建筑包含的历史底蕴。人们对古建筑的追崇,以及互联网技术的发展与大数据时代的到来,使用户可以通过网络更便捷地查找旅游信息,但是通过网络查找经常存在查询结果不匹配的现象。结构化存储数据能够很好地规范海量信息,结构化知识库能让知识的划分更加专业规范。语义Web里的本体是一个公理集,描述逻辑是表达本体的有效工具,使用基于本体的问答系统会让查询结果变得更加准确。特定领域知识库规范了领域中的概念、对象属性、数据属性以及与其它概念之间的语义关联关系。现阶段国内外研究古建筑的知识多但分类不完善,所以本文利用本体结构化的优点来规范该领域知识。本文首先研究古建筑知识,构建古建筑本体并用描述逻辑形式化表示;其次对用户提出的问题进行语义分析,疑问词识别,并依据词性提取相应的语义关系;最后对知识库进行查询及推理得出结果,并将结果返回给客户端。本文研究的主要工作如下:(1)古建筑本体构建:借鉴软件工程中面向对象建模方法为指导方针构建本体。搜集古建筑数据,提取古建筑属性特征,对古建筑信息重新整合,分析概念之间内在的逻辑关系。利用可视化本体工具Prot6g6和OWL2编码语言,构建古建筑领域本体。定义原子概念和原子角色,运用描述逻辑表示古建筑领域本体。(2)古建筑本体查询规则定义和推理:使用基于语义依存分析算法对自然语言问句进行理解。使用Jena将数据资源标注,持久化存入数据库,形成带有语义信息的数据,为本体映射提供数据表。使用SPARQL语言进行语义查询与推理,自定义古建筑SWRL规则,增强对古建筑领域知识的推理能力。(3)古建筑知识查询移动APP平台设计:使用Jena解析概念的直接父类与子类来设计古建筑列表展示功能。提出计算古建筑实例的影响因子公式,计算实例在知识库中影响程度。在上述理论与算法的基础上,实现一个基于本体的古建筑问答系统原型,并将上述研究成果与移动设备结合起来,在手机上运行古建筑APP,创新智慧旅游产品,使用AJAX技术动态加载数据,最后验证并比较了问答的准确率。