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基于语义Web技术的自动排课系统研究

作　者: 周鑫
导　师: 张建军
学　校: 西北大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 语义Web 本体描述逻辑遗传算法 Jess
分类号: TP319
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 328次
引　用: 1次
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内容摘要

当今有关自动排课系统的研究大多根据每个学校自己的情况设计排课算法，局限于传统思路，系统的通用性和可扩展性较差。传统的排课方法无法灵活表示排课中所涉及的排课知识，而语义Web发展的一个很重要的目的就是要建立起一个人和机器都可以理解的知识系统，这就给了本文一个新的研究思路，运用语义Web技术建立机器理解的知识和规则，进行自动推理，进而实现系统的智能化和通用化。本文从如下两个方面来建立基于语义Web技术的自动排课系统。其一，用语义Web中本体论的思想来解决排课知识的表示问题，以实现系统理解知识和对知识的重复利用，使系统的通用性和可扩展性大大提高。其二，改进遗传算法，建立基于规则的排课算法设计方案，并据此设计排课规则，实现排课系统智能化。最后，本文设计了自动排课系统的模型，解决了传统排课系统存在的通用化和智能化问题，并对其实现过程进行了详细的描述。该系统运用语义Web技术，将排课资源和排课限制条件分别用本体和逻辑规则来表示；该系统对遗传算法进行了改进，建立了基于规则的推理机制，使用专家系统工具Jess进行推理运算，实现了计算机的自动排课。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-10
  1.1 研究背景  7
  1.2 问题的提出  7
  1.3 研究内容  7-8
  1.4 论文的组织结构  8-10
第二章语义Web技术  10-25
  2.1 语义Web的体系结构  10-11
  2.2 本体论  11-19
    2.2.1 本体的概念  11-12
    2.2.2 本体描述语言OWL  12-13
    2.2.3 SWRL规则描述语言  13-14
    2.2.4 本体建设的方法论  14-15
    2.2.5 排课资源本体的建立  15-19
  2.3 描述逻辑  19-23
    2.3.1 描述逻辑的概念  19-20
    2.3.2 Tableaux算法  20-22
    2.3.3 OWL与描述逻辑的对应关系  22-23
  2.4 语义Web本体解决知识的表示问题  23-24
  2.5 小结  24-25
第三章排课规则设计  25-39
  3.1 遗传算法及对遗传算法的改进  25-26
    3.1.1 遗传算法的介绍  25-26
    3.1.2 对遗传算法的改进  26
  3.2 基于不断优化-冲突检测/消除机制的自动排课规则设计思想  26-28
  3.3 排课系统规则详细设计过程  28-35
  3.4 排课规则的SWRL表示  35-38
  3.5 小结  38-39
第四章 RACER和JESS  39-47
  4.1 RACER——本文所使用的本体推理工具  39-41
    4.1.1 RACER系统介绍  39
    4.1.2 RACER的推理  39-40
    4.1.3 在OWL DL推理中的应用  40-41
  4.2 JESS——本文所使用的规则推理工具  41-46
    4.2.1 JESS  41-42
    4.2.2 将OWL本体转换为Jess中的知识  42-44
    4.2.3 将SWRL规则转换成Jess中的规则  44-46
  4.3 小结  46-47
第五章自动排课系统模型设计和实现  47-61
  5.1 系统的总体架构  47
  5.2 系统的实现  47-54
    5.2.1 系统的实现步骤  47-48
    5.2.2 各个步骤的过程描述  48-54
  5.3 测试系统的运行及其结果分析  54-58
    5.3.1 测试数据的运行  54-57
    5.3.2 排课结果分析  57-58
  5.4 本系统与传统排课系统的比较  58-60
    5.4.1 传统排课系统存在的问题  58-59
    5.4.2 本系统对传统问题的解决方案  59
    5.4.3 本系统与传统排课系统的优劣性比较  59-60
  5.5 小结  60-61
第六章结束语  61-63
  6.1 本文的总结  61
  6.2 未来的研究方向  61-63
参考文献  63-67
攻读硕士期间发表的论文  67-68
致谢  68

基于语义Web技术的自动排课系统研究

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