收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

设备功能视点下的海洋生态本体构建及应用研究

云红艳  
【摘要】:21世纪被称为海洋的世纪,计算机智能信息处理技术与海洋科学的结合,也即“数字海洋”成为科技发展的趋势,而海洋科技信息的存储、表示和处理技术是“数字海洋”发展的基础。许多国家的能源、生态、环境、地理等众多机构对海洋进行了长期的研究,留下了许多有价值的观测数据、实验结果和文献资料,这些数据为海洋科学研究提供了有力的数据基础。 但是,由于海洋数据来源和表示的多样性,集成利用和共享这些数据资料存在许多问题:如数据格式不统一,数据收集、统计的角度不同,同义词,一词多义,术语分类不明确等问题。本体作为“共享概念模型明确的形式化的规范说明”,用于捕获相关领域的知识,提供对该领域知识的共同理解。本体与其它概念模型的不同在于本体是用严格一致的视点来确定概念、概念之间的等级层次(is-a)或整体部分(part-of)关系,即本体确定了所有组织结构共同认可的语义一致约定,所以本体能够作为一个中间件在这些不同机构之间实现数据共享和合作。 海洋生态系统包含海洋、盐泽、河口、珊瑚礁、深海和海底,对于海洋和陆地环境健康非常重要。生态保护和危机管理正不断地受到全世界海洋科学研究机构、政府、水产养殖和其他机构越来越多的关注。显然,从一个明确的视点进行本体建模对于这些机构之间的协作是至关重要的。 能量流动和物质循环是海洋生态系统的两个基本过程,正是这两个过程使各种生物因子、非生物因子以及它们之间的相互作用组成一个完整的功能单元。本文借鉴工程领域文献中的“功能”概念,把物质循环、能量流动等过程看成功能,物理实体(包含海洋生物和海洋)看成设备,由主动体agent执行这些功能。 本文确定“设备功能”视点,提出海洋生态领域上层本体,指导构建了海洋生态系统的概念模型。扩展了OWL-DL语法、语义,用于海洋生态形式化本体的表示。基于构建的海洋生态形式化OWL本体和SWRL规则,开发了海洋生态知识管理系统,为用户提供一个海洋科学研究与合作的语义支撑平台。本文的研究内容主要包括如下5个方面: (1)研究本体建模方法和相关理论,提出了基于知识工程的领域本体构建方法,指导构建海洋生态本体概念模型和形式化本体; (2)针对海洋生态系统的知识特点,提出海洋生态静态结构和动态功能作用过程的知识组织模型;确定“设备功能”视点,构建海洋生态领域上层本体,为海洋生态领域知识表达和海洋生态问题的研究提供了统一明确的视点; (3)借鉴扩展Kitamura设备功能知识框架理论,构建了海洋生态功能过程模型(包含行为模型、碳循环、营养行为、物质循环等);基于Mizoguchi提出的HOZO角色理论,构建了海洋生态概念模型(包含海洋生物本体、海洋环境本体、物质代谢原料本体、海洋水文地理本体)。采用HOZO编辑工具,进行建模,生成了图形化、可视化的海洋生态本体; (4)分析了本体描述语言OWL-DL在角色表达方面的不足,对OWL-DL的语法、语义进行扩展,提出面向过程的OWL-Process模型,对海洋生态功能过程本体和实例进行了OWL-Process形式化语义描述;在Protégé平台下,对海洋生态领域上层本体和海洋生态领域知识本体用OWL-DL形式化编码;针对海洋生态异常现象,构建相应的SWRL规则库; (5)基于构建的海洋生态本体知识库,研究语义检索和本体规则推理,开发了海洋生态知识管理系统,实现了海洋生态知识导航、语义查询、知识检索和生态危机预警功能。通过不断完善SWRL规则库,加强本体规则推理,尝试为海洋生态危机提供较为准确的预警信息,在海洋生态环境保护和海洋生态危机预警方面发挥积极的作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 黄建华;朱才连;;基于本体的BADD原型系统研究[J];上海理工大学学报;2006年02期
2 徐剑波;王仁武;陈家训;;基于本体的概念辨析[J];现代图书情报技术;2006年06期
3 袁琴;杨小虎;;基于本体分类的Web服务合成的研究及应用[J];计算机工程;2007年02期
4 王福成;沈记全;陈科;;基于网格的异构数据库整合研究[J];应用科技;2007年09期
5 宋涯含;延清;;基于本体的网络信息组织方法的理论研究[J];图书馆论坛;2007年04期
6 毋涛;黄宁;;基于语义的工作流过程优化[J];计算机工程与应用;2008年09期
7 王伟;丁振凡;;基于语义关联度的网格服务匹配技术研究[J];苏州科技学院学报(自然科学版);2008年03期
8 胡哲;郑诚;王艳玲;;语义检索关键技术研究[J];计算机技术与发展;2008年10期
9 王莉影;毛宁;陈庆新;;基于注塑模具本体的语义相关性研究[J];机械科学与技术;2008年10期
10 陆敏;杨发毅;彭骏;;基于本体的知识检索研究[J];图书馆学研究;2009年02期
11 葛继科;邱玉辉;;一种基于本体概念语义距离的服务相似度度量方法[J];计算机科学;2009年06期
12 李伟杰;余雪丽;;一种构造OWL本体的方法研究[J];电脑知识与技术;2009年17期
13 李熙;徐德智;赵于前;;基于结构标准的大本体分块映射研究[J];电脑知识与技术;2009年18期
14 董俊;王锁萍;熊范纶;张友华;;基于多维关联规则的本体规则扩展方法[J];模式识别与人工智能;2009年05期
15 熊回香;廖作芳;;本体在Folksonomy中的应用研究[J];情报科学;2010年02期
16 艾伟;孙四明;张峰;;基于本体的Web文本挖掘与信息检索[J];计算机工程;2010年22期
17 曲佳彬;;基于本体的语义信息检索分析[J];技术与市场;2010年12期
18 赵静;鄢萍;陈国荣;胡林桥;;基于本体的机电设备故障诊断知识表示方法研究[J];制造业自动化;2011年15期
19 张钋;李涓子;王克宏;;面向Web服务发现的本体知识库[J];计算机科学;2005年12期
20 王华;吴国文;;一种域本体半自动构造方法[J];模式识别与人工智能;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐立恒;刘洋;来斯惟;刘康;田野;王渝丽;赵军;;基于多特征表示的本体概念挂载[A];中国计算语言学研究前沿进展(2009-2011)[C];2011年
2 缪嘉嘉;李爱平;刘志忠;吴泉源;贾焰;;一种面向语义信息集成的本体扩展方法[A];第二十二届中国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2005年
3 张德政;刘洁卉;;基于图分析的领域知识获取技术[A];着力提高高等教育质量,努力增强高校创新与服务能力——北京市高等教育学会2007年学术年会论文集(上册)[C];2008年
4 李宏伟;吴国荣;袁永华;;基于本体的Web服务自动组合方法研究[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
5 许勇;王智学;李宗勇;;基于图形化的本体一致性检查[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
6 李帆;夏士雄;张磊;王志愿;;基于语义划分的多层关联规则冗余处理方法[A];2010年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集[C];2010年
7 陈静;朱巧明;贡正仙;李培锋;;特定本体指导的信息抽取技术研究[A];内容计算的研究与应用前沿——第九届全国计算语言学学术会议论文集[C];2007年
8 何静;;浅论我国海洋生态安全法制建设[A];生态安全与环境风险防范法治建设——2011年全国环境资源法学研讨会(年会)论文集(第二册)[C];2011年
9 吴国凤;吴乃鑫;;基于语义的Web服务动态组合算法[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
10 连娉婷;陈伟琪;;海洋生态补偿类型及其标准确定探讨[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 云红艳;设备功能视点下的海洋生态本体构建及应用研究[D];中国海洋大学;2012年
2 米杨;基于顶级本体整合的医学领域语义标注研究[D];吉林大学;2012年
3 姜赢;维度本体及其应用[D];武汉大学;2009年
4 杨志和;教育资源云服务本体与技术规范研究[D];华东师范大学;2012年
5 冯莎莎;本体逻辑差的研究[D];吉林大学;2011年
6 陈雯;基于本体框架的交通出行语义轨迹建模、标记及数据库研究[D];华东师范大学;2011年
7 饶国政;基于语义WIKI的本体知识库研究[D];天津大学;2009年
8 陈立;物流信息语义匹配研究[D];北京交通大学;2011年
9 钟美;基于Web的空间本体构建方法研究[D];武汉大学;2010年
10 潘文林;面向事实的两层本体建模方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王娜;基于Silverlight技术的本体编辑器的设计与实现[D];中国海洋大学;2010年
2 范轶;基于本体推理的心电图辅助诊断系统研究[D];吉林大学;2010年
3 徐济成;面向农业领域的本体学习建模研究[D];安徽农业大学;2010年
4 李琼;基于机器学习的本体概念映射研究[D];西安工业大学;2010年
5 王刚;本体构建研究及其在火车订票系统中的应用[D];江苏科技大学;2010年
6 张义飞;基于改进的PI演算的本体演化形式化描述方法[D];吉林大学;2010年
7 孙娅彬;基于本体的物流资源检索技术研究[D];山东师范大学;2010年
8 朱颖;本体技术在陶瓷产品配置系统中的研究与应用[D];景德镇陶瓷学院;2010年
9 王松;高效的异构本体匹配技术研究[D];南开大学;2011年
10 王志俊;语义Web中基于OKQT的本体知识路由实现机制[D];太原理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 陈媛媛;海洋生态为何总损害难赔偿?[N];中国环境报;2010年
2 ;2009年中国海洋环境状况六大看点[N];中国海洋报;2010年
3 厦门记者站 史蔓蓉 吴越;海洋生态健康游火了厦门[N];中国旅游报;2003年
4 记者 洪韬亮;呵护“蓝色家园” 打造“碧海银滩”[N];闽南日报;2009年
5 蔡湛 李劲;爱护海洋生态 污染事故为零[N];中国石化报;2007年
6 本报记者 张艳;保护生物多样性 构建海洋生态文明[N];中国海洋报;2010年
7 ;收集海洋生态数据 南极海豹成好帮手[N];新华每日电讯;2005年
8 李斌 吴晶晶;我国海洋生态喜忧参半不容乐观[N];人民日报;2005年
9 郑峰;宁德建立海洋生态特别保护区[N];农民日报;2002年
10 本报记者 梁嘉琳 金辉 高伟;海洋生态安全需要强大的法律保障[N];经济参考报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978