面向农业云本体的语义推理方法研究

【摘要】：本体——共享概念模型的明确的形式化的规范说明,位于语义网的第四层,是语义网的重要组成部分。但是本体存在不确定性知识表示方面的缺陷,针对这一问题,有学者提出了在本体中加入云模型的构想,即云本体。云本体的提出很好的解决了本体在表示不确定性知识方面的不足,将能够应用在知识工程、信息检索、语义Web等多个领域,应用前景十分广阔。因此,为了将云本体投入实际使用,对云本体的进行语义推理研究就显得十分的必要。本研究针对农业领域云本体推理中不确定性知识的推理问题,重点解决农业领域云本体推理的两个关键问题——农业领域云本体的构建问题和农业领域云本体的语义推理问题,提出了农业领域云本体语义推理的理论与方法,开发了基于茶园气象云本体的茶园茶尺蠖预测原型系统。论文主要的研究内容和取得的研究成果如下：(1)研究了基于Cloud-OWL的云本体建模理论与方法。该方法提出了基于本体的茶园气象知识的组织形式,并针对农业领域中存在的大量不确定性概念,利用基于C-SHOIN(D)的不确定性概念的云化方法,使不确定性概念能够得到形式化表达,最后基于Cloud-OWL实现了茶园气象知识的有效表示,构建了一个茶园气象云本体,并对该云本体进行了一致性检测。(2)研究了面向农业领域云本体的语义推理的理论与方法。该方法以茶园气象云本体为研究对象,通过分析农业领域云本体中不确定性概念的特点,采用语义网规则语言SWRL构建了推理规则,提出运用描述逻辑推理和语义推理相结合的优化推理方法,实现对农业领域云本体的语义推理。(3)开发了基于茶园气象云本体的茶园茶尺蠖预测原型系统。研究在Eclipse平台环境下,采用Java语言,开发一个云本体的推理原型系统,实现云本体推理,并用实例测试验证了文中所提理论与方法的正确性和可行性。论文研究成果对于农业领域云本体推理理论与方法的深入研究,建立基于农业领域云本体的农业知识服务,实现农业领域不确定性知识的高效复用和有效管理,具有一定的研究价值和实际意义。