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基于本体的应急救援系统研究

作　者: 赵天行
导　师: 罗军
学　校: 重庆大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 本体知识库应急救援
分类号: X928.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近年来经常爆发的恐怖活动、地震、洪水、火灾、流行性传染病等突发性的紧急事件对人民群众的人身财产安全和社会安全造成了极大危害。基于解决这一问题的应急救援系统是一个十分复杂的系统,它涉及到多个领域的知识,因为每个领域都有其自身的特点,并且相互存在着叠合和交叉,所以领域知识之间的共享、重用是非常有必要的。正是由于这些知识,目前很多学者建立了许多各自不同的系统,但是由于这些系统拥有的领域性都非常强,很难以用知识的交换和共享来实现。这种情况就造成了用大量时间和精力创建起来的基于领域知识的系统,应用面十分狭窄,不能够充分的发挥其效率。因此设计出良好的共享重用体系的优点不仅可以充分降低知识库的冗余,充分保证知识库系统的简洁性,还可以大大增强知识服务器的性能。为此本文以建立领域本体知识库为基础,对特定领域的概念和术语进行明确的形式化描述,从而减少或者消除概念及术语之间的混乱,从而方便实现基于知识系统之间的共享,能够加强系统问题的求解能力,实现基于知识系统之间的相互操作。主要研究了以下内容:1.通过对于应急救援有关领域进行研究,对本体在信息科学中的含义进行了充分的考察,对于本体、领域知识库等相关领域的研究进行了简要分析。2.对于本体的概念进行了深入的研究,对本体的各种形式化语言进行了考察,然后通过对照比较,得出OWL(Web Ontology Language)是最有发展前途的一种本体表达语言,同时也是目前最理想的表示本体的语言。我们在详细分析和对照了现有的一些本体构建工具后将protégé确定为构建应急救援领域本体的建模工具。3.在对现有本体分析学习的基础上,结合应急救援领域实践现实,提出了应急救援领域本体知识库的建模方法。在应急救援领域本体模型被定义之后,对于所有的类和概念、属性、关系都根据实际的情况进行了具体的形式化,并且针对应急救援领域的特点,对OWL语义的关系进行了丰富。结果证明,这种本体建模方法和形式化表达机制,能够较好表达应急领域的知识结构,是可行的。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-8
1 绪论  8-13
  1.1 论文研究的背景  8-9
  1.2 相关领域研究进展  9-10
    1.2.1 知识库研究进展  9
    1.2.2 本体研究现状  9-10
  1.3 研究目标及内容  10-11
    1.3.1 研究的目标  10-11
    1.3.2 研究的内容  11
  1.4 建立本体的困难与研究的局限性  11-12
    1.4.1 建立本体的困难  11-12
    1.4.2 研究的局限性  12
  1.5 本章小结  12-13
2 知识及本体相关技术  13-27
  2.1 知识的定义及其层次  13-14
    2.1.1 知识的定义  13-14
    2.1.2 知识的层次  14
  2.2 本体相关技术  14-26
    2.2.1 语义网的体系结构  15-17
    2.2.2 资源描述框架  17-19
    2.2.3 OWL  19-23
    2.2.4 本体的开发工具  23-24
    2.2.5 本体技术在知识库系统中的作用  24-26
  2.3 本章小结  26-27
3 基于本体的知识库系统的体系结构  27-43
  3.1 知识库系统的体系结构  27-28
    3.1.1 知识库系统结构的总体要求  27
    3.1.2 知识库系统的体系架构  27-28
  3.2 基于本体技术的知识库系统的重要技术  28-42
    3.2.1 构建应急救援领域知识本体  29-32
    3.2.2 语义标注  32-34
    3.2.3 关系数据库存储OWL 本体  34-37
    3.2.4 SPARQL  37-42
  3.3 本章小结  42-43
4 应急救援领域本体知识库系统实现  43-54
  4.1 应急救援领域描述  43-44
  4.2 应急救援领域本体建模  44-51
    4.2.1 系统开发工具与环境  44-45
    4.2.2 本体模型的构建  45-46
    4.2.3 本体获取  46-51
  4.3 查询  51-53
  4.4 本章小结  53-54
5 结论与展望  54-56
  5.1 结论  54
  5.2 展望  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-59
附录  59
  作者在攻读硕士学位期间发表的论文  59

基于本体的应急救援系统研究

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