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基于Scorm与本体的教育资源语义检索系统的设计与实现

作　者: 刘茜
导　师: 李华
学　校: 重庆大学
专　业: 计算机技术领域
关键词: Scorm 元数据本体教育资源语义检索
分类号: TP391.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 61次
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内容摘要

随着网络资源的剧增,用户对资源的检索需求也越来越多,尤其语义网的出现,使得语义检索成为研究人员的一大研究热点。如何通过用户模糊的检索词汇挖掘出其真正的检索意图,从而保证返回用户满意而丰富的资源是当前语义检索领域的研究核心。目前的语义检索大多采用基于本体的检索方法,这是由于本体是知识概念组织的表示工具,而概念从某种程度上表达了词句的含义,也即是语义。可以认为本体是语义的象征,其也因此成为语义检索领域不可缺少的工具。然而,随着用户检索量的增加,我们就不得不考虑资源重用的问题,尤其在教育领域,我们希望一次开发的资源可以被很多学习平台共享,并且可以被重复使用。Scorm 元数据描述标准是目前比较广泛使用的资源描述与封装规范,采用Scorm元数据描述和打包的资源不仅能够被重复利用,还可以在网络平台中达到共享。因此,结合本人所参与的基于数字出版支撑环境的“基于本体、语义和语用的智能化教育资源应用平台”课题的需求,本人提出了将Scorm标准与本体结合应用的思想,并以《计算机组成原理》课程为例,设计并实现了基于Scorm与本体的教育资源语义检索系统(Education Resource Semantic Retrival, ERSR)。在本系统中采用Scorm元数据规范对底层资源进行描述,在描述的过程中建立与本体知识点的关联。从而利用本体推理,ERSR通过资源的元数据描述对用户的查询输入进行语义扩展,返回用户满意的结果。本文的工作主要包括:①对Scorm元数据规范进行深入的解析,在保证资源共享的基础上,根据ERSR系统的实际需求,从Scorm元数据中选择出适合本系统的元数据项。②以《计算机组成原理》课程为基础,提取该课程领域的知识概念及关系,构建本体知识库。通过Scorm元数据描述与本体知识库建立关联,为检索提供语义基础。③提出Scorm与本体结合的语义检索模型。对分词处理、本体推理及相关的相似度计算算法进行研究,充分利用元数据描述信息实现更好的语义检索功能。④以《计算机组成原理》课程为例,设计并实现了ERSR系统。系统通过Scorm元数据描述对用户的输入实现了较好的查询语义扩展,从而返回用户丰富且满意的结果。通过检索结果对比,验证了本文的语义检索相对基于传统关键词的检索具有显著的优势。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-8
1 绪论  8-13
  1.1 论文研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 论文研究的目的和内容  10-11
    1.3.1 论文研究的目的  10
    1.3.2 论文研究的内容  10-11
  1.4 本文要解决的关键问题  11
  1.5 本文的实验方法  11
  1.6 论文的组织结构  11-13
2 Scorm 和本体研究及应用  13-25
  2.1 Scorm 标准概述  13-18
    2.1.1 Scorm 标准的提出  13
    2.1.2 Scorm 标准的组成  13-14
    2.1.3 Scorm 元数据规范  14-18
  2.2 本体概念  18-23
    2.2.1 本体的定义  18-19
    2.2.2 本体的描述语言  19-21
    2.2.3 本体的构建方法  21-23
  2.3 本体和Scorm 标准在语义检索中的应用价值  23-25
3 基于 Scorm 与本体的教育资源语义检索研究  25-42
  3.1 ERSR 系统的元数据选取  25-29
  3.2 Scorm 与本体在本文中的关联研究  29-32
    3.2.1 Scorm 与本体的比较  29-30
    3.2.2 Scorm 与本体的关系建立  30-32
  3.3 ERSR 系统的语义检索实现基础  32-36
    3.3.1 知识点及其与资源的对应  32-33
    3.3.2 资源标注  33
    3.3.3 《计算机组成原理》课程知识点本体库的构建  33-36
  3.4 基于Scorm 与本体的语义检索模型研究  36-42
4 ERSR 系统的设计  42-48
  4.1 ERSR 系统应用背景  42
  4.2 ERSR 系统设计思想  42-46
    4.2.1 资源存储层  43-44
    4.2.2 服务处理层  44-46
    4.2.3 用户界面层  46
  4.3 ERSR 系统介绍和说明  46-48
5 ERSR 系统的实现与评价  48-60
  5.1 系统开发环境介绍  48
  5.2 核心模块的实现  48-52
    5.2.1 分词处理  48-50
    5.2.2 本体推理  50-51
    5.2.3 资源检索  51-52
  5.3 资源检索结果与分析  52-57
    5.3.1 检索评价指标  52-53
    5.3.2 检索结果及分析  53-56
    5.3.3 ERSR 系统进行查询扩展的一个实例  56-57
  5.4 实现界面与ERSR 系统的综合评价  57-60
6 总结与展望  60-62
  6.1 本文总结与不足  60-61
  6.2 研究工作展望  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-66
附录  66
  A. 作者在攻读学位期间发表的论文  66
  B. 作者在攻读学位期间科研工作情况  66

基于Scorm与本体的教育资源语义检索系统的设计与实现

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