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基于本体的文本信息检索技术研究与实现

作　者: 李春
导　师: 黄志球
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 信息检索 本体 查询扩展 Jena
分类号: TP391.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


近些年来,随着信息技术的快速发展,用户获取信息资源的需求不断增强,众多的信息检索系统被开发出来,方便用户获取其感兴趣的内容。传统的信息检索工具提供给用户的主要是基于关键词匹配的检索接口,但是在很多情况下用户真正的检索意图很难用几个关键词表达清楚,因此导致现有检索系统的精度不高。要提高现有检索系统的精度,就必须将信息检索从目前基于关键词层面提高到基于知识层面、基于语义层面来组织和表示信息,设计合理的智能信息检索系统。本体因为具有良好的概念层次结构和对逻辑推理的支持,已被广泛应用于知识工程、系统建模、信息处理、自然语言理解、数字图书馆、语义Web等领域之中。而把本体融合到传统信息检索技术中去,不仅可以继承传统信息检索的优点,还可以克服基于关键词信息检索不能对概念关系进行处理的局限性。本文即以本体为基础,结合传统信息检索技术构建了一个基于本体的文本信息检索框架OTIRF。首先,本文归纳了传统信息检索存在的问题,分析了基于语义的信息检索的特点以及本体在其中发挥的作用,总结了语义检索领域的国内外研究现状,论证了利用本体技术解决上述问题的可行性。其次,研究了本体的建模元语及层次结构和信息检索领域的相关技术,提出了基于本体的文本信息检索框架OTIRF,介绍了其中的两大关键技术:查询处理和本体推理。然后,阐述了OTIRF的系统构成,研究了框架中主要模块所使用的关键技术。在查询处理部分,提出了两种查询扩展方法,并给出了查询结果排序的计算公式;在本体推理部分介绍了描述逻辑的的概念和推理算法,并研究了基于Tableaux算法的本体推理在框架中的应用。最后,在对课题中关键技术充分研究的基础上,将OTIRF应用在石油测井领域,设计并实现了一个测井数据检索系统WLDRS。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
图表清单  8-9
注释表  9-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 课题研究背景及依据  10-11
    1.1.1 传统信息检索存在的问题  10
    1.1.2 基于语义的信息检索的特点  10-11
  1.2 当前国内外研究现状  11-12
  1.3 课题研究内容及论文结构安排  12-14
第二章 基于本体的文本信息检索框架  14-27
  2.1 信息检索概述  14-17
    2.1.1 信息检索的定义及分类  14-15
    2.1.2 信息检索模型  15-17
    2.1.3 检索效果评价  17
  2.2 本体相关技术  17-23
    2.2.1 本体的定义  17-18
    2.2.2 本体的建模元语  18-19
    2.2.3 本体的层次模型  19-20
    2.2.4 知识库  20-22
    2.2.5 描述逻辑  22-23
  2.3 本体在信息检索中的应用  23-24
  2.4 基于本体的文本信息检索框架OTIRF  24-26
    2.4.1 框架结构  24-25
    2.4.2 OTIRF 的查询处理  25-26
    2.4.3 OTIRF 的本体推理  26
  2.5 本章小结  26-27
第三章 基于本体的查询处理研究  27-36
  3.1 语义检索中的查询扩展研究  27-33
    3.1.1 查询扩展方法分析  27-28
    3.1.2 基于本体的查询扩展  28-29
    3.1.3 查询语义扩展算法  29-33
  3.2 查询结果排序研究  33-35
    3.2.1 词语和概念之间的依赖关系  33-34
    3.2.2 词语对概念依赖权重计算  34-35
  3.3 本章小结  35-36
第四章 面向信息检索的本体推理研究  36-46
  4.1 本体知识库与描述逻辑  36-37
  4.2 描述逻辑中的推理算法  37-39
    4.2.1 前向、反向链算法  37-38
    4.2.2 Tableaux 算法  38-39
  4.3 基于Tableaux 算法的本体推理  39-45
    4.3.1 本体的一致性检测  41-43
    4.3.2 隐性信息的推理查询  43-45
  4.4 本章小结  45-46
第五章 石油测井数据检索系统的设计与实现  46-61
  5.1 系统背景及功能需求  46-47
  5.2 系统体系结构  47-48
  5.3 系统详细设计及实现  48-59
    5.3.1 文本文档的预处理  48-50
    5.3.2 本体库的构建与存储  50-53
    5.3.3 对本体的解析和推理  53-56
    5.3.4 信息检索模块的实现  56-59
  5.4 系统性能及特点  59-60
    5.4.1 系统性能分析  59
    5.4.2 系统特点  59-60
  5.5 本章小结  60-61
第六章 结论  61-63
  6.1 研究工作总结  61
  6.2 后续研究  61-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
在学期间的研究成果及发表的学术论文  67-68
附录  68-81
  附录1 使用OWL 实现的本体示例（石油本体）  68-79
  附录2 利用描述逻辑推理机实现本体推理功能  79-81

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 检索机
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