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基于本体的知识联通方法及其应用研究

基于本体的知识联通方法及其应用研究

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作者：廖永珺广西大学

学位级别：硕士

随着信息技术、生物技术的迅猛发展，人类社会正在从工业社会向知识社会转变;社会的经济形态也将从工业经济向知识经济转型。在知识社会中，企业、家庭和个人对知识的需求从量和质的角度都将有较大程度的提高。因此，提供高效便捷的知... 详细信息

随着信息技术、生物技术的迅猛发展，人类社会正在从工业社会向知识社会转变;社会的经济形态也将从工业经济向知识经济转型。在知识社会中，企业、家庭和个人对知识的需求从量和质的角度都将有较大程度的提高。因此，提供高效便捷的知识服务成为知识社会的一个重要的战略任务。知识服务(Knowledge Service)，是知识社会的一个新兴产物，是指通过某种形式的知识反馈，实现满足用户提出的知识需求的过程。面对知识需求的激增，国家知识基础设施(National Knowledge Infrastructure，简称NKI)应运而生，NKI着眼于提供高质量的知识服务，致力于便捷地向用户提供所需的有用知识。这就决定了NKI是一个庞大的、可共享的知识群体。目前，在人工智能领域，越来越多的研究者采用本体论作为研究工具。本体论原属于哲学研究的范畴，指的是一个精确的概念化规范，涉及领域概念以及概念间的关系，其最重要的两个特点就是重用性和共享性。考虑到NKI的研究是面向多学科的，学科有自身的特性且学科间存在交叉重叠，因此，采用本体论作为研究大规模知识处理的工具。在不同领域的不同应用中，本体的具体定义是不一样的。在NKI的研究中，采用了建立学科本体的策略，分别在三个层次上建立本体，即概念本体、元本体、超本体，这三个层次的本体组成NKI本体库。另一方面，本体是被精确定义的，很自然地可以利用本体进行知识获取。本文介绍了基于本体的半自动知识获取方法，此方法分成四个步骤：首先建立各学科的知识本体，在此基础上整理文本知识，形式化后的文本知识须进行编译和检查方能存入知识库，最后运用知识分析工具进行知识求精。任何基于知识的智能系统，知识分析都是不可或缺的关键的一步，这是因为只有经过知识分析，才能构建可用的知识库。作为知识分析的重要手段，知识联通这一新的概念被提出来，其目的就是要寻找知识之间由此及彼的“桥梁”，建立可互通的知识网络，实现知识的可操作性，满足知识求精的需要。同时，知识联通能发现知识库的矛盾知识、冗余知识，检验知识库的相容性和完整性，从而提高知识库的质量。本文对知识联通进行了研究，并针对静态知识和动态知识的不同特点，分别提出了静态知识联通的方法和动态知识联通的方法。首先对知识联通进行分类，给出了研究知识联通所需的相关概念与公理，然后重点介绍基于isa层次结构的联通方法，并给出了知识联通的前提条件、判断联通结果是否有意义的方法等。单纯的isa层次结构对于医学领域中的解剖学知识是不够的，为此，本文把part-of关系与isa层次结构相结合，提出了一种新的sep(Structure-Entity-Part，结构—实体(整体)-部分)结构，用于改进isa层次结构的结点，使之支持part-of的传递关系，在此基础上，采用部分整体关系特化(part-whole specialization)的方法进行知识联通。同时，文中还探讨了用S-node模式判断联通的新尝试。本文利用规则与有限状态自动机相结合的方法实现动态知识联通。为了证明方法的可行性，文中以足球球员的行为知识为例，首先根据行为本体建立行为模型库，然后，根据规则本体定义相应的行为转换规则，生成用于行为分析的有限状态自动机，最后对行为知识进行知识联通分析。在实现联通的基础上，开发了一个足球比赛自动解说系统原型。

关键词：本体论知识获取知识分析知识联通 isa层次结构联通度 sep结构规则本体有限状态自动机

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