基于关系数据库的OWL本体模糊查询方法研究

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语义Web作为下一代网络,它是对当前Web的扩展,它的目标是使Web上的数据被赋予确切定义,使计算机可以理解Web上的信息,从而更好的与人协作。近年来,本体作为领域知识一种共享的明确的形式化的描述,在语义Web中扮演着非常重要的角色。随着本体越来越多地运用在语义Web中,如何有效地查询本体信息变得非常重要,尤其是如何处理更接近人类自然语言的模糊查询,越来越受到人们的关注。目前,对本体模糊查询的研究大概分为两类:第一,将模糊数据直接存储在本体文件中;第二,对本体查询语言进行模糊扩展。由于现实世界中的模糊信息的表现形式非常复杂,很难以统一的模式进行存储,而且存储之后的更新会变得更复杂,所以模糊本体的存储具有很大的局限性。对本体查询语言的模糊扩展,依赖于存储本体的载体。由于关系数据库已经在各个领域得到广泛应用,以关系数据库作为存储本体的载体是最佳选择。接下来需要考虑的问题就是:如何保证本体数据的完整性,如何表达用户的模糊查询请求以及如何处理模糊查询。基于这三个问题,在学习了国内外本体模糊查询的研究现状和相关技术的基础上,本文提出了基于关系数据库的OWL本体模糊查询方法。本文的主要内容是:首先提出了一种基于关系数据库的OWL本体存储模式,在本体载入阶段使用推理机抽取隐含信息,在查询阶段调用查询推理算法获得隐含信息,从而保证了数据存储的完整性。其次,也是本文的核心内容,定义了一种带有阈值和权重的本体模糊查询语言,并给出了基于这种语言的OWL本体模糊查询算法。该算法的主要思想是:将用户输入的模糊查询,利用模糊集合理论,转化为精确的SQL查询,并且给出了查询结果排序算法。最后,实现了一个原型系统来验证本文提出的方法的可行性和有效性。通过对实验结果的分析,系统具有较低的查询响应时间和较高的查全率。
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