语义网搜索与归纳推理结合及信任评估方法

### 语义网搜索与归纳推理结合及信任评估方法 #### 语义网搜索与归纳推理 在语义网搜索中，知识基可能存在不一致、噪声和不完整等问题。 1. **不一致与噪声处理** - 当知识基中存在噪声断言时，可能会导致不一致。更棘手的是，有些噪声断言虽不产生不一致，但相对于预期的真实模型是错误的。例如，在知识基 KB = (T ′, A) 中，TBox T ′ 对 Researcher 的定义简化为 Researcher ≡ Graduate ⊓ ∃worksAt.Institution。假设 NICK 实际是 Professor，但错误地被断言为 Researcher。由于新定义，这里没有不一致，但演绎推理会得出 NICK 是 Researcher，而归纳推理会根据最相似个体（FRANZ、JIM 和 FLO 都是 Professor）得出 NICK 是 Professor 的分类结果。 2. **不完整性处理** - 归纳推理在知识基不完整的情况下也能给出正确分类。如知识基 KB = (T ′, A′)，TBox T ′ 同前例，ABox A′ 是从例 1 的 ABox A 中移除公理 Researcher(NICK) 得到的。此时知识基既无不一致也无噪声，但对 NICK 的信息了解减少。通过归纳推理，仍能得出 NICK 是 Professor 的结论。 3. **语义桌面搜索引擎实现与实验** - **实现**：实现了语义桌面搜索引擎的原型，基于离线推理步骤为每个资源生成完整的语义注释。离线推理步骤有演绎和归纳两个版本。演绎版本使用 PELLET，归纳版本基于 k - NN 技术并结合熵度量。参数 k 设为 log(|P ∪ O|)，采用简单距离 d F1，使用知识基中的所有原子概念确定集合 F。还实现了在线查询处理步骤，将语义桌面搜索查询简化为对资源及其完整语义注释的标准桌面搜索查询集合。 - **在线查询处理效率**：对 FINITE - STATE - MACHINE (FSM) 和 SURFACE - WATER - MODEL (SWM) 本体进行实验，结果如下表所示： | Ontology | Query No. | Query | Results | Overall Time (ms) | | --- | --- | --- | --- | --- | | FSM | 1 | ∃y (Transition(y) ∧ target(y, finalState) ∧ source(y, x) ∧ State(x)) | 2 | 6 | | FSM | 2 | ∃y, z (State(z) ∧ State(y) ∧ Transition(x) ∧ source(x, y) ∧ target(x, z)) | 11 | 11 | | FSM | 3 | ∃y (State(y) ∧ entry(y, accountNameIndexEntryAction) ∧ Transition(x) ∧ target(x, y)) | 1 | 6 | | FSM | 4 | ∃y ((Initial(y) ∧ Transition(x) ∧ source(x, y)) ∨ (Transition(x) ∧ target(x, y) ∧ Final(y))) | 3 | 13 | | FSM | 5 | ∃y (State(y) ∧ not entry(y, accountNameIndexEntryAction) ∧ Transition(x) ∧ target(x, y)) | 10 | 7 | | SWM | 6 | ∃y (Developer(y) ∧ hasCountry(y, usa) ∧ Model(x) ∧ hasDeveloper(x, y)) | 36 | 15 | | SWM | 7 | Model(x) ∧ not hasdomain(x, river) ∧ not hasdomain(x, lake) ∧ not ∃y (Developer(y) ∧ hasDeveloper(x, y) ∧ hasCountry(y, usa)) | 5 | 16 | | SWM | 8 | ∃x (Model(y) ∧ not hasModelDimension(y, two Dimensional) ∧ hasDeveloper(y, x) ∧ University(x)) | 1 | 10 | | SWM | 9 | (Numerical(x) ∧ hasModelDimension(x, two Dimensional) ∧ hasAvailability(x, public)) ∨ (Numerical(x) ∧ hasModelDimension(x, three Dimensional) ∧ hasAvailability(x, commercial)) | 9 | 12 | | SWM | 10 | (Model(x) ∧ not hasModelDimension(x, three Dimensional) ∧ hasDomain(x, estuary) ∧ not hasDomain(x, lake) ∧ not ∃y (Developer(y) ∧ hasDeveloper(x, y) ∧ hasCountry(y, italy))) ∨ (Model(x) ∧ not hasModelDimension(x, two Dimensional) ∧ hasDomain(x, estuary) ∧ not hasDomain(x, channelNetworks) ∧ not ∃y (D