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语义Web中知识服务的研究

黄河  
【摘要】:WWW是人类有史以来构建的最大的信息库,其中URI和HTTP创建一个全球范围内可访问的信息空间,在这个空间中,每个对象都有全球唯一的名字。与数据库技术相比,Web技术放弃全局一致性的约束,在保持局部信息一致性的基础上促使信息空间向全球性发展。随着信息资源共享越来越迫切的需求,随着WWW逐渐成为信息共享的支撑平台,以语义Web为代表的语义技术,以其严格的逻辑理论基础和标准化的技术路线,正逐渐成为未来Web信息系统的一项支撑技术。 语义Web基本出发点是:将机器可读的信息加入Web页面,采用本体(ontology)技术精确定义Web资源中所共享的词汇,利用知识表示技术实现Web资源的自动推理,并应用Agent技术来协同处理Web中的信息。语义Web中的知识服务就是研究如何在开放的、大规模的Web语义互联环境中,有效地共享、组织、管理和融合分布的语义资源,建立动态的、跨平台的、面向社区的交互模式,提供按需服务以支持协同工作、问题求解和决策支持。本文主要研究了知识服务的两个关键问题:服务动态性的建模和资源的规范组织。主要包括: 1.扩展了DDL逻辑系统。用逻辑的方法明确地描述了环境与服务之间的交互的内涵语义,填补基于语义内容的推理和基于服务的过程推理之间的鸿沟,达到两者内在的、一致的、无缝的结合。DDL结合了描述逻辑和动作理论,支持对服务过程方面的建模和推理。定义了一组动作构造器,运用这些构造器可以在原子动作的基础上组成复杂的动作;并着重讨论了DDL的动作一致性,提出了基于Tableau动作一致性检测算法,以及可执行性和投影两个基本动作推理。DDL逻辑系统是建立在描述逻辑基础之上,利用描述逻辑的框架更好地体现了服务的描述和执行,并为服务提供了知识共享的基础,促进服务之间的互操作性。DDL能为Web服务的应用特别是在语义Web中的应用提供逻辑基础。 2.提出了基于逻辑程序设计的DDL动作表示和推理支持。深入分析了动作和世界模型之间的交互体现转移系统的特征,逻辑程序与描述逻辑在表达方面的交集以及它在表示转移系统时所展现的独特优势。基于此,提出了一种DDL逻辑系统与逻辑程序设计的转换方法,将动作的描述转换成逻辑程序,将动作的语义和推理转换成逻辑程序设计中的应答集计算。该转换能够以语义一致的方式将服务过程推理建立在本体和规则之上,并利用逻辑程序设计的非单调性和过程性解决动作领域的框架问题和推理问题。从而为采用逻辑程序设计的理论和工具支持DDL的应用提供了理论基础。 3.提出了基于区间的知识模型并设计查询语言。服务的执行会产生关于环境变化的、具有时间戳的历史信息。深入分析了时序ER模型和时序描述逻辑在历史信息建模


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