文档介绍：博士学位论文
基于相似度计算的本体匹配方法研究
RESEARCH ON SIMILARITY-BASED
ONTOLOGY MATCHING APPROACH
徐培刚
哈尔滨工业大学
2012 年 10 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开
工学博士学位论文
基于相似度计算的本体匹配方法研究
博士研究生: 徐培刚
导师: 王亚东教授
申请学位: 工学博士
学科: 计算机应用技术
所在单位: 计算机科学与技术学院
答辩日期: 2012 年 10 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index:
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Dissertation for the Doctoral Degree in Engineering
RESEARCH ON SIMILARITY BASED
ONTOLOGY MTACHING APPROACH
Candidate: Xu Peigang
Supervisor: Prof. Wang Yadong
Academic Degree Applied for: Doctor of Engineering
Speciality: Computer Application Technology
Affiliation: School puter Science and
Technology
Date of Defence: October, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
摘要
摘要
随着语义 Web 技术的不断发展,作为语义 Web 的核心,本体及其相关研究
也得到了很大的进步。同时,作为一种清晰表达语义和知识共享的方式,本体
在生物医学信息学、电子商务等方面也得到的广泛地应用。但是由于本体自身
的自治性、分布性和演化性致使大量的异构本体的出现,阻碍了不同本体之间
及基于本体的应用之间的知识共享和语义交互。本体匹配被普遍认为是解决本
体异构的有效途径。通过本体匹配所建立本体之间的语义关联使异构的本体之
间可以相互沟通,实现语义交互。然而,如何有效的匹配大规模本体、如何设
计恰当的相似度计算方法以提高匹配的精度、如何提高本体匹配系统的效率等
问题是本体匹配中的难点。围绕这些难点问题,本文就本体匹配策略的设计、
相似度计算方法的设计、相似度计算方法的结果融合、匹配结果的抽取等本体
匹配研究中的关键问题进行了深入的探讨和研究。主要内容包括如下:
(1)基于双视角的本体匹配方法设计策略研究。提出基于双视角的本体匹
配设计策略:本体的主要构成实体为概念和概念间的关系,概念的层次结构构
成了本体最基本的结构;本体的构建总是先要确定领域中的概念并将其组织为
层次结构,然而再确定概念间的其他关系以进一步丰富概念的层次结构。根据
上述结论,提出基于双视角的本体匹配策略,分别从概念的层次结构(O’视角)
和概念间的其他关系(O’’视角)两个视角顺序匹配本体中的概念和关系,并利
用概念的匹配的结果对关系进行匹配,从而避免了计算相似度时概念和关系之
间的相互依赖,提高了关系匹配的准确率。
(2)大规模本体的匹配方法的研究。基于采用双视角的本体匹配策略,提
出了基于子本体的本体匹配方法。该方法借鉴分治的思想,通过将原本体分解
为更小规模的分块之后再进行匹配,以提高处理大规模本体匹配的效率。本文
提出的方法根据锚点概念首先分别在两个原本体中抽取子本体,并将所抽取的
子本体按照深度大小进行排序之后再对所有子本体按照深度值自底向上的进行
匹配。由于子本体之间相互重叠,在匹配深度小的子本体时可以重用其所包含
的深度大的子本体的匹配结果。同时提出了基于语义指导的相似度传播算法对
所有子本体进行匹配,与一般的相似度传播算法相比,本文中的方法利用锚点
构造相似度传播图并指导相似度的传播,提高了相似度传播算法的准确度。最
后,利用已经匹配的概念对关系进行匹配,从而提高了关系匹配的准确率。
(3)本体匹配结果的融合方法研究。提出了基于区分度(differentor)的
相似度融合方法。当匹配系统采用并行的方式对多种相似度计算