多元關(guān)系及其在知識(shí)系統(tǒng)建模中的應(yīng)用研究.pdf

1、知識(shí)系統(tǒng)是具有高度復(fù)雜性和抽象性的系統(tǒng)。對(duì)知識(shí)系統(tǒng)建立模型是研究此類(lèi)系統(tǒng)的有效方法。對(duì)系統(tǒng)建模的一般思路是研究組成系統(tǒng)的要素，以及要素之間的關(guān)系。按照關(guān)系所包含的域劃分，可以分為二元關(guān)系和多元關(guān)系。當(dāng)前研究中，能夠反映知識(shí)系統(tǒng)二元關(guān)系特征的相關(guān)理論和方法被廣泛的進(jìn)行了研究，例如建模中的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型，形式化語(yǔ)言中的OWL，RDF等。
　　但是在實(shí)際知識(shí)系統(tǒng)建模中經(jīng)常需要反映系統(tǒng)的多元關(guān)系特征，例如在建立科研合作模型中，需要描述某篇著

2、作的研究者不僅只有兩位;又如在知識(shí)的形式化表示中，需要描述“某件事情在某時(shí)某地發(fā)生”。這方面的相關(guān)研究顯得相對(duì)不足。所以研究能夠反映知識(shí)系統(tǒng)多元關(guān)系特征的相關(guān)理論方法在知識(shí)系統(tǒng)建模中是有意義的。
　　本文在對(duì)相關(guān)研究進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上，對(duì)知識(shí)系統(tǒng)建模中所涉及到的多元關(guān)系問(wèn)題進(jìn)行了分析，重點(diǎn)討論了網(wǎng)絡(luò)模型和語(yǔ)義模型在知識(shí)系統(tǒng)建模中可能遇到的多元關(guān)系問(wèn)題。從研究整體思路來(lái)看，本文從理論研究人手，然后把相關(guān)理論方法應(yīng)用于實(shí)際的知識(shí)系統(tǒng)建模

3、中去。主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容。第一，重點(diǎn)研究在基于關(guān)系多邊形的OWL中的多元關(guān)系表示問(wèn)題，并把相關(guān)的理論方法應(yīng)用到了應(yīng)急預(yù)案語(yǔ)義模型中去。第二，從YAGO語(yǔ)言的多元關(guān)系表示問(wèn)題入手，重點(diǎn)研究了面向維基百科內(nèi)容的超網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建的問(wèn)題。
　　具體的本文完成了如下工作:
　　1.在說(shuō)明了形式化語(yǔ)言的多元關(guān)系表示問(wèn)題基礎(chǔ)上，主要討論了OWL的多元關(guān)系表示問(wèn)題。不能直接表示多元關(guān)系是OWL的一個(gè)重要缺陷。在OWL中，具體化是表示多元關(guān)

4、系的一般方法。具體化結(jié)構(gòu)往往需要定義額外的概念和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，容易造成錯(cuò)誤。并不是所有多元關(guān)系都需要復(fù)雜的具體化結(jié)構(gòu)。本章中，首先研究了一類(lèi)特殊多元關(guān)系，即準(zhǔn)多元關(guān)系的具體化方法。證明了準(zhǔn)多元關(guān)系不需要額外定義概念和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)就可以進(jìn)行具體化;進(jìn)一步的，本文給出了識(shí)別準(zhǔn)多元關(guān)系的方法，并且證明了準(zhǔn)多元關(guān)系具體化結(jié)構(gòu)的唯一性。然后把上面的相關(guān)理論擴(kuò)展到一般的多元關(guān)系表示中去。在上述理論的基礎(chǔ)上，最后討論了檢索問(wèn)題，以及基于具體化的時(shí)間關(guān)系推

5、理。
　　2.Wiki作為一個(gè)巨大的知識(shí)庫(kù)是知識(shí)共享的重要平臺(tái)，從宏觀角度研究Wiki中文章的知識(shí)屬性和發(fā)展趨勢(shì)，有利于了解科學(xué)技術(shù)和人文社會(huì)的發(fā)展方向。Wiki中文章的標(biāo)簽和概要信息欄中的信息相結(jié)合可以有效地概況這篇文章的主要知識(shí)，而Wiki內(nèi)容本體可以形式化描述這些語(yǔ)義知識(shí)。我們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)Wiki內(nèi)容本體有兩個(gè)重要特點(diǎn)，存在多元關(guān)系和本體的規(guī)模不斷增長(zhǎng)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型無(wú)法建立上市模型。根據(jù)以上兩個(gè)特點(diǎn)，在討論了YAGO語(yǔ)言的多

6、元關(guān)系表示問(wèn)題的基礎(chǔ)上，本文提出以超網(wǎng)絡(luò)模型描述Wiki內(nèi)容本體，進(jìn)而研究這個(gè)超網(wǎng)絡(luò)模型的演化模式。通過(guò)本章的研究探討了多元關(guān)系在知識(shí)系統(tǒng)宏觀屬性和演化規(guī)律研究上的應(yīng)用。
　　3.為不同的應(yīng)急主體，提供在不同狀態(tài)下，應(yīng)該進(jìn)行的應(yīng)急工作，是預(yù)案內(nèi)容的重要組成部分。為了能利用計(jì)算機(jī)方便而快速得到上述類(lèi)型信息，并且把眾多的應(yīng)急工作有序的組織起來(lái)，本文提出基于頂層本體的預(yù)案形式化模型。建立這個(gè)模型必須解決基于OWL多元關(guān)系表示，檢索，時(shí)間