基于本體的電子政務(wù)資源管理系統(tǒng)研究.pdf

1、突飛猛進(jìn)的信息化使得各個應(yīng)用領(lǐng)域所積累的信息資源在飛速增長。爆炸式發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)信息資源為人們提供了豐富的信息資訊，同時也將人們淹沒在信息資訊的海洋中，難以選擇信息，難以管理信息。這些信息形式多樣、缺乏統(tǒng)一的描述方式，在傳統(tǒng)資源管理方式下，由于網(wǎng)絡(luò)信息資源缺少統(tǒng)一的語義描述，用戶難以查找到與需求相關(guān)的資源，難以實(shí)現(xiàn)相關(guān)資源的語義融合。如何使被管理信息資源具有應(yīng)用程序可以理解的含義，方便用戶查找到與需求相關(guān)的信息資源，并根據(jù)信息資源所具有的領(lǐng)

2、域知識，實(shí)現(xiàn)信息資源的語義融合，這些問題是現(xiàn)在信息資源管理所面臨的難點(diǎn)。 語義萬維網(wǎng)代表著下一代萬維網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展方向，其著眼點(diǎn)在于解決當(dāng)前萬維網(wǎng)應(yīng)用中所出現(xiàn)的大量問題，致力于通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享和應(yīng)用協(xié)作。語義萬維網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為解決信息資源管理帶來的難題提供了新思路。 本體是共享概念模型的明確形式化規(guī)范說明，能夠以一種明確的、形式化的方式來表示領(lǐng)域知識，提高異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作性，促進(jìn)知識共享。OWL是W3C推薦的網(wǎng)絡(luò)本

3、體語言，以描述邏輯為基礎(chǔ)，能對本體作有效的描述和推理。 針對電子政務(wù)領(lǐng)域資源管理狀況本文研究了基于領(lǐng)域知識的資源管理平臺框架，提出了基于OWL的電子政務(wù)知識本體(EGO)以及相應(yīng)的開發(fā)過程和方法，并開發(fā)了以“固體廢棄物環(huán)境污染治理”為核心的知識本體。針對資源管理平臺中用戶難以檢索到相關(guān)資源的實(shí)際狀況，本文還提出了基于領(lǐng)域知識本體的語義距離和相關(guān)度算法、本體概念辨析以及基于本體概念語義相關(guān)性的語義檢索方法。最后作為知識本體驅(qū)動的資

4、源管理平臺框架的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，本文還開發(fā)了原型系統(tǒng)，提出了基于J2EE架構(gòu)的知識本體在電子政務(wù)領(lǐng)域資源管理中的應(yīng)用模式。 資源描述與推理是實(shí)現(xiàn)資源共享和應(yīng)用協(xié)作的關(guān)鍵性技術(shù)。知識本體是將網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的大量非規(guī)范性知識進(jìn)行概念化表示的一種有效手段，它能夠有效促進(jìn)應(yīng)用之間的概念語義共享。應(yīng)用對應(yīng)描述邏輯的本體描述語言描述的知識本體能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上的資源提供機(jī)器可以理解和推理的描述信息，它是實(shí)現(xiàn)資源共享和應(yīng)用協(xié)作的前提基礎(chǔ)。基于OWL的電子政務(wù)

5、知識本體EGO采用符合W3C組織標(biāo)準(zhǔn)的語義描述技術(shù)，將領(lǐng)域知識本體以計(jì)算機(jī)可讀、可理解的形式化方式表示出來，有利于電子政務(wù)領(lǐng)域信息資源的共享和應(yīng)用協(xié)作。 EGO是一種基于OWL的針對電子政務(wù)領(lǐng)域的可擴(kuò)展知識本體。EGO通過建立概念、概念之間的繼承、實(shí)例關(guān)系以及約束等關(guān)系可以表達(dá)領(lǐng)域知識。EGO可以應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)上各種資源的語義描述。將描述文件(RDF/XML格式)、EGO結(jié)合描述邏輯的推理能力，可以將描述的隱含語義顯式化，得到描述

6、資源中各種本體概念的相互關(guān)系，提供被描述資源的機(jī)器可理解語義。EGO解決了傳統(tǒng)專家系統(tǒng)中知識庫難以被網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的各種應(yīng)用所重用的弊端，可以實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域知識的高度重用。 EGO中的概念語義距離和相關(guān)性計(jì)算是EGO智能應(yīng)用的兩個重要內(nèi)容。概念的語義距離/相關(guān)性計(jì)算能夠解決傳統(tǒng)知識表示中定性概念之間關(guān)系難以量化計(jì)算的問題。與向量空間算法和概率算法不同，EGO基于領(lǐng)域知識模型利用概念之間的語義距離進(jìn)行概念相關(guān)性計(jì)算。語義距離/相關(guān)性的計(jì)算

7、方法考慮了本體概念層次體系中概念的疏密程度、在層次體系中的深度、概念之間關(guān)系的權(quán)重等方面對語義距離/相關(guān)性的影響，在環(huán)保本體概念體系中能較好地反映本體概念之間的相關(guān)性。通過概念相關(guān)性的量化計(jì)算，應(yīng)用程序具備了對EGO中定性概念做出基本定量判斷的智能。概念語義距離/相關(guān)性計(jì)算是基于EGO的資源管理平臺框架中提高檢索結(jié)果相關(guān)性、實(shí)現(xiàn)智能推理的重要基礎(chǔ)。 針對用戶關(guān)鍵詞/關(guān)鍵詞組合的概念辨析能比較有效地捕捉用戶關(guān)鍵詞組合的語義上下文信

8、息，比較貼切地反映用戶的搜索意圖。一組關(guān)鍵詞同時出現(xiàn)為這 些關(guān)鍵詞彼此之間確定了一個上下文環(huán)境，相對應(yīng)的該詞匯的涵義(即其要表達(dá)的概念)能確定下來。本體概念辨析應(yīng)用本體概念語義距離和概念之間的相關(guān)性提出了一種基于語義距離的概念辨析方法，幫助提高語義搜索的準(zhǔn)確性。首先，我們對本體概念體系中的概念作了本體概念同義詞擴(kuò)展。用戶輸入關(guān)鍵詞/關(guān)鍵詞組合時有可能輸入本體概念詞匯項(xiàng)的同義詞，這種情況下，同義詞擴(kuò)展有利于提高本體概念匹配用戶指定

9、關(guān)鍵詞的概率。其次，這種辨析方法先考慮本體概念集中本體概念的詞匯項(xiàng)與用戶關(guān)鍵詞匹配的程度，可能是完全匹配，也可能是部分匹配，找到某個用戶關(guān)鍵詞的對應(yīng)本體概念的待選集合。然后，考慮某個用戶關(guān)鍵詞(記為keyword—A)的待選本體概念集合中的某本體概念(記為concept—A)與其他用戶關(guān)鍵詞的待選本體概念集合中的多個本體概念的相關(guān)性，相關(guān)性指標(biāo)數(shù)最高的本體概念將被選為與用戶關(guān)鍵詞keyword—A對應(yīng)的本體概念。這種概念辨析方法不僅僅考

10、慮用戶關(guān)鍵詞和本體概念的匹配關(guān)系，還考慮了待選的本體概念之間的關(guān)系來反映多個用戶關(guān)鍵詞之間的隱性的語義上下文，能起到較好的概念辨析作用。 基于本體語義相關(guān)性的語義搜索方法將搜索信息時反復(fù)調(diào)用的邏輯推理過程轉(zhuǎn)換為語義信息標(biāo)注時邏輯推理過程的一次調(diào)用與數(shù)據(jù)庫查詢的組合。能將推理機(jī)承擔(dān)的大量的語義推理任務(wù)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)庫引擎上作數(shù)據(jù)庫搜索，充分利用數(shù)據(jù)庫引擎的穩(wěn)定、快捷的優(yōu)勢。語義標(biāo)注是語義檢索的基礎(chǔ)。語義標(biāo)注的過程中，遵循W3C推薦的標(biāo)