本体的形式化模型及在语义查询中的应用-

1、 本体的形式化模型及在 语义 查询 中的应用 土 ，因 此术语描述式（ ） 被式（ ） 包含。 （ ） 若 支持 “ 原子否”构造符 第二阶段 ，将 “ ，”构造 符连 同所修饰 的术语视为一个独立 的术语 ，若遇到 “ ： ”形式 ， 则加入 “ 一”构造符，转换成 “ ， ”形式。 例如， 给定 术语公式 厂 八 （ ） 首先转换为 。 了 （ ） 然后转换为 二 ， （ ） 根据 （ ） 中的方 法， 式（ （ 、 转换为 第三阶段的比较过程 同前。 （ （ ） 若支 持“ 数量约束” 构造符 引入数量约束构造符将 带来两种冲突： ， 与 ， ， 如果 ， 尸与 土 ， 如果 第二阶段，

2、将数量约束连同 所修饰的术语视为一个独立的 术语， 如果遇到上述冲突， 则引 入“ 土 ， ， 第三阶段结构比 较过程中， 运用性质 的 和解决数量约束构造 符问 题，即 （ 月 （ ， ） ，当且 仅当。 ？ ； （ ， ） （ ， ） ，当且 仅当。 四、基于本体的信息检索 为了简化， 暂不考虑本体实例集与实 例声明 集， 本体模型简化为 ， 。 通过第三部 分中的 术语包含关系的检验，可以得到包含关 系集合 ， 满足自 反性与 传递性。 简化的本体 模型可 以表示成树 结构，节 点为术语 ，有 向边 表示包 含关系 ，无 向边表示等价 关系 ，如图的 七 部分所示 。 一个信 息源通常

3、是 由若干个 对象集 组成， 如在 环境 下，这些信息可以是 网页的 集合，或者是 。每 一个信 息源 都具有一个 厂气 畔 ” 一 认 几 本体（ 或者隐含包括） ， 这个本体所包含的术语为 这个信息 源的用户 所熟悉 。一个 信息源 包含着 一 个数据 库 ，存储着 用户感 兴趣的对 象。数据 库 中的每一个对 象都用本 体的术语进 行索引 。 信 息系统 的结构示意图 用户要查询感兴趣的对象，首先要浏览信息源 的本体 ，发现想要 的术语 ，或者用这些 术语来构 本体的形式化模 型及在语义查询中的应用 造查 询表达式。 信息 源返回合 适的 结果。 如 提供了 通用 性的 目 录， 还有一

4、些 门户站点提供 了专业性 的目录 ，如医药、物理、旅游 等。 本文将信息源可以 抽象为一个 三元组 ， ， ，其中 ， 是领域本体， 是术 语 的 包含关系， 是对 象集， （ （ ， ） ， （ ） ， ， （ ） 且 ， ， （ ） 为 信息源中以 ； 为主题 进行索引 对象集 。图给 出了一个 信息 系统示意 图 ，虚 线表示 术语 的对 象集 。 （ ） （ ） ， （ ） （ ） ， （ ） （ ） ， （ ） （ ， （ ） （ ， （ ） ） ， （ ） 二 ） ， （ ） ） 定 义 下位术语 集 术语 的下位术语 集为 （ ） （ ） 定 义 上位术 语集 术语 的上位术语

5、 集为 （ ） （ ） 定 义 等 价术语集 术 语 的等价术 语集为 （ ） 本文利用 本体模型定义了 种查询模式，见 表 ，其中 下 。 本文以 图所示的信息 源为例， 列出了对 种查询模式的结果，见表 衰 基于本体棋型的查询梭式 术语的查询模 式 （ ） （ （ ） （ ） ） （ ） （ ） （ ） 查询模式的说明 按 及 的等价术语进行索引的 对象集 按 及其子类术 语， 的等价术语及其子类术语进行索 引的对象集 按 及其父类术语 ， 的等价术语及其父类 术语进行索引的对象集 （ ） （ ） （ ， 且 ） （ ） ） （ （ ） （ ） （ ） ） 的 所有父类术语的 ， 模式的

6、文集。 衰 墓干本 体棋型的 种查询模式的结果 本体术语 对象集 ） （ ） （ ） ） （ ） ） ， ） （ ） ， ， （ ） ， ， （ ， ） ， ， （ ， ， ， ， ， ， ， ） 几 ， ， ， ， （ ， ， ） 歪 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ） ） （ ， ， ， ， ， ， ， （ ， ， ， ， ， ， ， ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， （ ， ） ， ， ， ， ， ， ） ， ， ） ， ， 对术语 而言， ， 模式容易 理解。 而 模式是由 模式得到的， 模式 满足这个性 质： 对任意两个术语 和 ， 若 ，则 ， （ ）

7、 ： ， （ ，即 的任意一个父 类的 模式一定包含 的人模式。因此， 我们认为， 对 的 所有父类的 几 模式取交集得到模式入应该能够反映 对 的 需求， 可以 证明 一 般采用以 下查询步骤： ， ， ， 或 ， ，即首 先采用术语的 ， 模式，若结果不 满意，则 采 本 体 的 形 式 化模 型及 在 语 义 查 询 中 的 应 用 用 ， 模式； 若结果仍不满意，则采用术 语的 或人 模式。 用户的 查询请求 可以形式化表 示为： ： ： 一 八 （ ） 其中， 为用户提交的术语， 为空查 询。 性质 令 是一 个查询 模式， （ ， ） ， 有以 下式子成立： （ （ ） （ （ ）

8、 （ ） （ （ ） （ ） （ （ ） （ 用户只要 得到 （ ） 后， 再根据性 质 进行集合运算， 就能够得到用 户所需要的信息 （ ） 五 、小结 本文利用描述逻辑建立的本 体的 形式化模 型，并提出了术语包含关系的检验方法，并在 此 基础上研究 了基于本体 的信息检索机制 ，利用这种 方法 可以提 高系统的语义检 索性能。另外 ， 以下 几个方面还有待深入研究：（ ） 领域本体创 建的工 程方 法。 （ ） 本体模型的扩展，以 支持公理 集。 （ ） 术语包含关系 检验方法的 完善， 支持非原子否、 析取和限定性存在约束 构造符。 参 考 文 献 ： ， ， （ ） ： ， ， ， ， ， ， ， ： ， ， ： ： ， ， ， （ ） ： ， ， ， ： ， ： ， ， ， ， （ ） ： 邓凯，吴家春、 王洪伟 利用本体构建知识图书馆 的研究 ，情报科学 作 者简介 ： 王洪伟 ， 年生，博士研究生，研究方向：信息系统集成化管理 、系统仿真。 本体 的形式化模型及在语义查询中的应用 吴家春， 年生，工学博士，副教授 ，研 究方向：信息系统集成化管理、知识管理 蒋馥（ 女）