林杰

摘要：現(xiàn)階段，我國的信息資源庫仍存在某些劣勢，如可復(fù)用性、共享性、知識查詢的準確率和百分率等，為了解決目前查詢系統(tǒng)中相關(guān)屬性查找困難以及同義詞難以識別等問題，該文把方法論引入到信息資源庫研究中，并提出了基于領(lǐng)域的語義智能查詢系統(tǒng)的架構(gòu)，本系統(tǒng)是針對特定領(lǐng)域知識信息的語義分析基礎(chǔ)上，得出了相對足夠的語義知識的信息查詢系統(tǒng)。該文的重點是基于領(lǐng)域的信息資源的描述，建設(shè)一個特定領(lǐng)域知識本體及基于內(nèi)容的查詢的系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：本體；檢索；語義

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）34-8268-03

傳統(tǒng)信息檢索技術(shù)主要是基于語法的關(guān)鍵詞匹配和全文檢索技術(shù)的基礎(chǔ)上，主要通過索引、關(guān)鍵詞和列表的方法來實現(xiàn)?，F(xiàn)有的主要缺點是：計算機文獻信息檢索已經(jīng)不能滿足信息檢索的需求。計算機信息檢索過程中，計算機不具有人類的思維能力。因此，搜索查詢的符號輸入檢索系統(tǒng)，就不能與明確的用戶信息需求相適應(yīng)，和不能修改用戶的搜索查詢的標記。在計算機信息檢索系統(tǒng)的檢索問題的同時，搜索需求與文獻標識的匹配是一個完全基于字面的匹配。那就是，計算機將兩個“標志”完全當做是“字符串”的模擬計算。因此，必須要求搜索查詢的標記和文獻標識特征一致，才可以匹配。這種文字的組合，使檢索出的文件只是在字面意義上的查詢和檢索標志保持不變，并在內(nèi)容或概念不一定能滿足用戶的信息需求。

1 基于本體的信息查詢的可行性

針對上述問題最新的查詢工具融入了一些新的方法和技術(shù)，大幅度的提升了信息查詢的效果和效率。如在對結(jié)果進行排序時，會將將引用大量的檢索結(jié)果往前排，以讓用戶可以盡量縮短時間來處理結(jié)果。使用XML和RDF的知識，可以描述萬維網(wǎng)的信息內(nèi)容，使信息不僅是以人為本的信息，并可以使計算機可以理解信息的內(nèi)涵。傳統(tǒng)的搜索引擎依賴與關(guān)鍵詞匹配的字符檢索，簡單的方法沒有充分利用的潛在的信息內(nèi)容?；跈C器理解的內(nèi)容信息，應(yīng)用程序可以更智能的完成推理查詢?；谡Z義的檢索是基于知識（概念）的層面檢索，描述概念和概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，可以挖掘出一些模糊的概念，在檢索準確率方面能更好地滿足用戶的要求。基于知識查詢和基于關(guān)鍵詞查詢是不同的，它是由包括知識之間的類和子類，類和實例等的關(guān)系來查詢，這樣可以有效地控制檢索范圍，同時不僅可以提高搜索的準確率，而且可以大大提高查詢速度。有效的使用本體和語義信息來取代傳統(tǒng)的關(guān)鍵詞匹配是一個重要的促進智能檢索的方法。知識網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)是由人的本體論和認識論組成的。領(lǐng)域本體定義了主題詞匯的基本屬性和關(guān)系，以及和術(shù)語之間的關(guān)系組合規(guī)則，定義了詞匯擴展的概念，以及抽象對象，關(guān)系和類，詞匯。運用這些定義，可以對領(lǐng)域知識進行描述。結(jié)合知識查詢和本體是一個在當前信息檢索領(lǐng)域的研究熱點。

2 基于本體的檢索模型架構(gòu)

下圖為基于本體的智能化的知識檢索結(jié)構(gòu)模型。顯示了本體技術(shù)在檢索結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。該系統(tǒng)有以下幾個模塊： 查詢轉(zhuǎn)換模塊、領(lǐng)域本體服務(wù)器、文檔處理器、檢索代理、定制處理模塊。相互之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖1所示。

該系統(tǒng)由兩部分組成：基于領(lǐng)域本體的知識預(yù)處理（包括信息庫、文檔處理器、領(lǐng)域本體服務(wù)器和數(shù)據(jù)源）和基于領(lǐng)域本體的智能檢索（包括領(lǐng)域本體服務(wù)器、查詢轉(zhuǎn)換模塊、定制處理模塊、檢索代理和信息庫）。與傳統(tǒng)的信息查詢系統(tǒng)不同的地方在于，查詢過程和知識處理過程中都加入了本體論的知識。

3 基于本體的教育資源庫系統(tǒng)的設(shè)計

信息資源是網(wǎng)絡(luò)教育的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，呈指數(shù)增長的網(wǎng)絡(luò)信息資源，伴隨著大量的、明顯的缺點，如信息資源的復(fù)用性差，個性化和參與式教學(xué)的缺乏等，阻礙了網(wǎng)絡(luò)在教育中的應(yīng)用、發(fā)展和普及。其主要問題為：1）信息資源的智能化查詢；2）信息資源的自動獲??；3）個性化學(xué)習(xí)路徑的動態(tài)生成；4）基于語義的互操作。經(jīng)過綜合考慮分析，資源庫的系統(tǒng)設(shè)計目標如下圖所示。

根據(jù)提出的問題，設(shè)計一種基于領(lǐng)域本體的信息資源庫的系統(tǒng)架構(gòu)，從知識層面和語義層面去表示教育資源，所以它可以被電腦所理解和處理，以達到網(wǎng)絡(luò)教育資源的智能查詢和優(yōu)化整合，提高教育資源的檢索準確率，從而支持教育活動，提供更加個性化、自主化的教育活動。資源庫體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。

4 領(lǐng)域本體的設(shè)計

描述知識本體是一個五元集合，可以用O=描述.其中，I是概念的集合，指收集反映事物本質(zhì)的定義；P是屬性的集合，用于表現(xiàn)對事物的本質(zhì)特性；N是關(guān)系的集合，用于描述事物之間的關(guān)系的性質(zhì)；E是實例的集合；R是概念集和實例集之間的映射關(guān)系，這種映射為每個實例對應(yīng)到其所屬的概念中去。知識本體定義描述圖如下所示。圓圈代表概念，箭頭指示關(guān)系。把相關(guān)概念的關(guān)系聯(lián)系在一起，實例對應(yīng)于查詢信息的概念，在概念和實例上建立聯(lián)系。

核心領(lǐng)域本體構(gòu)建不需要盲目的完美，只要該領(lǐng)域內(nèi)最重要的概念和關(guān)系，作為以后不斷發(fā)展的種子。該文以電子政務(wù)學(xué)科為例，簡單介紹領(lǐng)域本體的構(gòu)建。電子政務(wù)學(xué)科如何進行知識的分類，確定關(guān)鍵的概念，是其中一個迫切需要解決的問題。在這個階段不求大而全，電子政務(wù)領(lǐng)域本體的初步構(gòu)建如圖5所示。

定義了基本概念和知識點屬性后，它們可以用來描述一些基本的信息之間的關(guān)系。例如TCP/IP和IPX/SPX都是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的子類，TCP/IP的同義詞是傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議。知識關(guān)系描述如下圖所示。在圖中，橢圓型節(jié)點表示概念，如TCP/IP，IPX/SPX等。

5 主要開發(fā)工具

6 結(jié)束語

作為一個相對較新的知識表示方法，本體越來越多的廣泛應(yīng)用在信息檢索領(lǐng)域中?，F(xiàn)在本體研究中也有許多分支，該文主要根據(jù)在大規(guī)模數(shù)據(jù)資源的存儲，管理，檢索所遇到的許多困難，結(jié)合領(lǐng)域本體和語義信息檢索領(lǐng)域中的優(yōu)勢，解決機器對知識點的語義理解問題的關(guān)鍵。因為本體的應(yīng)用，計算機可以解析出類之間的層次關(guān)系的描述，并分析類和其他的相互制約關(guān)系的，進而進行智能化推理，從而有效地輔助機器理解用戶輸入的檢索隱含的語義信息。

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