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面向語義關(guān)系挖掘的本體映射體系構(gòu)建

時(shí)間:2018年04月03日 分類:科學(xué)技術(shù)論文 次數(shù):

在當(dāng)前對本體語義關(guān)系挖掘映射系統(tǒng)中運(yùn)用了許多種方法,這對于權(quán)值的選取要高很多,如果選取不當(dāng),就不能很好的收獲到語義信息,因而得出的結(jié)果也會差很多。下面文章就主要針對語義挖掘映射策略及權(quán)值展開分析,設(shè)計(jì)相應(yīng)的本體映射原型系統(tǒng),這樣就可以實(shí)現(xiàn)

  在當(dāng)前對本體語義關(guān)系挖掘映射系統(tǒng)中運(yùn)用了許多種方法,這對于權(quán)值的選取要高很多,如果選取不當(dāng),就不能很好的收獲到語義信息,因而得出的結(jié)果也會差很多。下面文章就主要針對語義挖掘映射策略及權(quán)值展開分析,設(shè)計(jì)相應(yīng)的本體映射原型系統(tǒng),這樣就可以實(shí)現(xiàn)本體映射語義關(guān)系挖掘功能,并且獲得正確的結(jié)果,將得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與先進(jìn)的映射系統(tǒng)的結(jié)果進(jìn)行比較,測試系統(tǒng)性能,驗(yàn)證本系統(tǒng)的有效性。

  關(guān)鍵詞:語義關(guān)系,本體映射,挖掘映射系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)技術(shù)

  1系統(tǒng)目標(biāo)與模塊設(shè)計(jì)

  本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)稱之為“S-Mapping”語義挖掘映射子系統(tǒng),通過本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)高效率的候選映射集檢索,優(yōu)化的候選映射集。本系統(tǒng)由以下幾個(gè)模塊組成。

  (1)用戶操作模塊。

  提供一種UI操作界面,可供用戶進(jìn)行界面操作,可以很方便的輸入所需要進(jìn)行驗(yàn)證的映射本體,并能對最終結(jié)果進(jìn)行輸出顯示。

  (2)本體解析模塊。

  該模塊能對本體的各種特征進(jìn)行提取解析,針對檢驗(yàn)本體映射所需要的各種特征值進(jìn)行預(yù)處理,對不同格式的本體做標(biāo)準(zhǔn)化操作,為本體相似度運(yùn)算以及映射對的最終確定做好初期準(zhǔn)備。

  (3)本體語義間關(guān)系挖掘模塊。

  該模塊是對標(biāo)準(zhǔn)化本體主要用于進(jìn)行挖掘候選語義關(guān)系,通過語義的初步挖掘,縮小需要比對的樣本范圍,減輕下一步的運(yùn)算復(fù)雜度,并提高最終映射結(jié)果的精準(zhǔn)性。

  (4)映射結(jié)果輸出模塊。

  采用優(yōu)化的自適應(yīng)映射算法,將得出的結(jié)果進(jìn)行界面可視化輸出,為后續(xù)的查詢和檢索等提供參考服務(wù)。

  (5)映射結(jié)果評價(jià)模塊。

  為了檢驗(yàn)映射系統(tǒng)的性能,需要對映射結(jié)果進(jìn)行評價(jià),能自動輸出評估的結(jié)果,根據(jù)這個(gè)評價(jià)結(jié)果,便于對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

  2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

  本系統(tǒng)選用Java作為編開發(fā)平臺,Java的與平臺無關(guān)性,便于系統(tǒng)的移植。系統(tǒng)還用了UML、Jena、Alignment等開發(fā)工具。系統(tǒng)采用了一種全新的本體相關(guān)度候選映射集檢索方法,提出了改進(jìn)了的映射關(guān)系挖掘算法,尤其采用權(quán)值策略的自適應(yīng)計(jì)算,削弱排除干擾信息,突出價(jià)值較高的一個(gè)語義信息。

  為了克服傳統(tǒng)映射系統(tǒng)采用方法存在的缺點(diǎn),本文結(jié)合本體的標(biāo)題名稱和自身結(jié)構(gòu)等信息為參考要素,確定映射關(guān)系候選集合,從而準(zhǔn)確而且全面的找出不同的本體中的語義概念本文認(rèn)為,當(dāng)兩映射關(guān)系對的結(jié)構(gòu)關(guān)系具有全相關(guān)性時(shí),則可在映射關(guān)系候選集合中直接添加目標(biāo)概念,這樣與該概念相近的周圍概念也將產(chǎn)生更大的加入映射候選集之中;當(dāng)兩映射關(guān)系對完全無不相關(guān)性時(shí),則可以直接丟棄該概念;除此之外,需要注意的是,目標(biāo)概念是必須遵循名稱相似度和相關(guān)性衡量指標(biāo)來加入映射關(guān)系候選集合的。

  鑒于此,本文的核心思想是:對源本體和目標(biāo)本體的概念進(jìn)一系列預(yù)處理操作,如首字母縮寫處理、分詞操作、縮略語查找、排除同名異義以及詞干的抽取等,對于源本體中的任一概念X,經(jīng)過相似性比較操作,在目標(biāo)本體中找出與源本體名稱最相似的概念Y,然后以Y概念為錨點(diǎn)得到的初始候選概念映射集,然后再進(jìn)行擴(kuò)展,最終得到所需要的候選映射關(guān)系的集合。

  本系統(tǒng)的關(guān)鍵程序代碼如下:

  publicStructrueMatcher(OntClasscls1,OntClasscls2,ExtendedVectorstructureMatchingResult(){

  srccls=csl1;

  tarcls=cls2;

  this.structureMatchingResult=structureMatchingResult;

  }

  publicbooleanhasSameSuperClass(){

  booleanflag=false;

  OntClass[]spc1=superClassSet(srccls);

  OntClass[]spc2=superClassSet(tarcls);

  Outer;

  for(inti=0;i<3;i++)

  for(intj=0;j<3;j++)

  if(spc1[i]!=null&&spc2[j]!=null){

  MactchingUnitmu=newMatchingUnit(spc1[i].toString(),spc2[j].toString(),true);

  if(structureMatchingResult.contains(mu))

  flag=true;

  breakOuter;

  }

  }

  }

  returnflag;

  3系統(tǒng)性能評估實(shí)驗(yàn)

  本系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)以O(shè)AEI提供的標(biāo)準(zhǔn)測試數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[4],與2007年參加OM國際本體映射測試比賽的系統(tǒng)[5]在查全和查準(zhǔn)方面進(jìn)行比較。

  從實(shí)驗(yàn)結(jié)果表1分析可以看出,本系統(tǒng)進(jìn)行語義搜索耗費(fèi)的時(shí)間要優(yōu)于傳統(tǒng)方法,系統(tǒng)性能較傳統(tǒng)方法有了一定的提升。系統(tǒng)參數(shù)均衡,在有些地方仍有提升的空間,如:選映射集數(shù)目稍低,某些本體信息的處理結(jié)果還不夠理想等。

  4結(jié)語

  本文針對語義挖掘的映射多策略及權(quán)值計(jì)算進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)一個(gè)本體映射原型系統(tǒng),優(yōu)化改進(jìn)了本體映射策略,雖然部分處理的結(jié)果還不夠理想,還有提升的空間,但這對于今后開展的本體重用和集成等相關(guān)研究提供了基礎(chǔ),同時(shí)也為不同本體概念間的查詢提供了技術(shù)支持。

  參考文獻(xiàn)

  [1]王家琴,李仁發(fā),李仲生,等.一種基于本體的概念語義相似度方法的研究[J].計(jì)算機(jī)工程,2007,11(33):201-203.

  [2]張芷維.基于語義的本體映射策略以其結(jié)合方式[D].中南大學(xué),2008.

  [3]唐杰,梁邦勇,李涓子,等.語義Web中的本體自動映射.計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2006,11(29):1956-1976.

  [4]JayantMadhavanAlonY.Halevy.Composingmappingsamongdatasources[J].VLDB2003:Proceedingsof29thInternationalConferenceonVeryLargeDataBases,LosAltos,USA,2003:572-583.

  [5]潘有能,劉朝霞.本體映射技術(shù)在關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)中的應(yīng)用研究[J].情報(bào)科學(xué),2015,33(1):54-56,62.

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