面向语义Web的多策略本体映射研究

【摘要】： 随着语义Web的发展,基于本体的开发和应用越来越多。本体是共享概念模型的形式化规范说明。由于本体开发本身具有分布式的特点,不同组织开发的本体可能覆盖相同或者相交的领域,因此在应用中为了更有效地共享和重用本体,就必须找出不同本体之间的映射关系。本体映射就是发现两个异构本体之间的语义关系,并将这种语义关系形式化表达出来的过程,它对于实现语义Web中不同本体之间的互操作具有重要意义。 本文围绕本体映射问题,在分析了本体映射的研究现状的基础上,针对本体间元素名称、实例、结构等特征,提出了一种多策略的本体映射方法,实现了异构本体间的自动映射。主要包括以下几方面内容: (1)研究本体及本体映射理论,分析了本体异构性产生的原因,给出了本体元素间相似度的形式化定义。 (2)采用了一种基于语言学的策略,利用编辑距离和WordNet词典计算本体元素名称间的相似度,并对利用WordNet计算相似度的方法进行了改进。 (3)针对本体中实例,提出了一种基于实例的策略,通过语义富含,增加实例,并利用向量空间模型对本体间基于实例的相似度进行计算。 (4)提出了一种基于结构的策略,针对本体的结构特点,利用树核函数和相似度传递模型计算本体基于结构的相似度。 (5)通过相似度合并算法得到本体元素对的综合相似度,利用映射发现算法输出本体之间的映射关系。 本文最后设计和实现了一个多策略的本体映射原型系统MSOM,对文中提出的算法进行了实验和分析,实验结果表明该算法可以得到较好的查准率。