一种基于冗余消除的本体映射后处理方法
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摘要：现有的本体映射研究大多只关注映射方法本身，而缺乏对映射结果的具体分析，使得已有的映射结果供本体重用时应用效率不高。因此，本文提出一种基于冗余消除的本体映射后处理方法来对已有映射结果进行处理，以获得最优基础映射集，提高本体映射重用的效率。实验结果表明，本文方法在精简映射规模和提高映射重用效率上的表现均较优。
关键词：本体映射；冗余映射；最优基础映射；映射后处理
中图分类号：TP31 文献标识码：A
An Ontology Mapping Debugging Method Based on Redundancy Elimination
HUANG Xu，XU Dezhi
（School of Information Science and Engineering， Central South University ， Changsha410083，China）
Abstract：The existing ontology mapping researches are mostly only concerned with the mapping methods itself， but lack of specific analysis of the mapping results， so the efficiency of ontology reusing by existing mapping results is always not high. Therefore， we propose a new method based on redundancy elimination to debug the ontology mapping results and obtain the set of optimal based mapping elements. Our goal is to improve the efficiency of reuse of ontology mapping. The experimental results show that our mentod can acquire good results.
Key words：ontology mapping； redundant mapping； optimal based mapping； mapping debugging
1引言
本体作为语义Web的核心基础元素，在语义网及相关语义处理的研究领域得到了广泛应用。本体映射是分布式环境下实现不同本体间共享和交流的基础性任务，也是本体重用和本体集成的关键环节。随着本体应用的不断发展，本体映射已成为当前语义Web研究的重点和热点。
目前，对于本体映射的研究，大多数的工作都是专注于本体映射本身的算法，关注如何通过概念相似度、本体结构等信息来获得本体映射结果，而对已获得的映射结果还缺乏有效的后处理过程来提高映射结果重用的效率，因此，本文针对映射中存在的问题提出一种基于冗余消除的映射后处理方法来对映射结果进行精简获得一个最优映射集，以提高映射重用的效率。
2相关研究
解决本体异构的关键是本体映射，而本体知识共享的关键是本体映射结果的重用，本文的目标是对已有的本体映射结果进行后处理来提高其映射结果重用的效率。本节，首先介绍相关本体映射方法的研究，然后介绍相关的本体映射后处理方法的研究，接着分析这些方法中存在的不足。
当前的本体映射的匹配方法主要分为元素级匹配和结构级匹配[1]，元素级匹配方法主要包括：基于字符串比较的技术，该方法利用本体实例的名称、标签、注释等信息的字符编辑距离来进行匹配；基于语言学特征的技术；基于约束的技术，本体中约束主要用来定义内部信息，如概念类型、属性的基数、唯一性和可选性等，这些信息都为映射发现提供了有效的信息；基于外部语言资源的技术，它主要是利用WordNet、HowNet等语义知识库来进行映射。结构级匹配方法主要包括：基于图结构的技术，该方法将本体输入转换成有向图，然后在图结构中计算本体实例的匹配；基于从属关系的技术，该方法仍然是利用图理论进行匹配，不过只考虑了节点间的特殊关系；基于模块的技术，它处理基于语义解释的输入，运用推理技术进行映射。
相对于大量的本体映射方法的研究，仅有一些少量的工作关注本体映射结果的处理，如HeB[2]提出如何将已有的映射结果作为第三个本体的训练数据或背景知识来提高映射的准确性的方法；Zhao等人[3]将映射结果进行迭代映射发现来寻找丢失的映射；Parsia等人[4]利用描述逻辑推理模块对本体进行后处理来查找不可满足的类，并以此为依据来修改他们的OWL本体。
以上介绍的本体映射方法大多都是基于本体概念的元素级和结构级的相似性进行匹配的，这种映射关系没有将语义上的约束关系考虑进来，因此映射结果会存在语义不一致性和映射冗余等不合理的情况。而已存的一些本体映射后处理方法虽然在一定程度上对映射结果的上述缺陷做了弥补，但是并不能保证最终的的映射结果是一个最优的映射集，因此，当映射结果作为本体重用的资源时会存在重用效率不高的缺点。
计算技术与自动化2012年9月
第31卷第3期徐德智等：一种基于冗余消除的本体映射后处理方法
针对以上不足，为了提高本体重用的效率，本文提出一种基于冗余消除的方法对本体映射结果进行后处理来优化映射结果，以获得一个最优基础映射集。本文第3节首先对映射冗余的问题进行描述，然后给出最优基础映射集的相关定义，最后详细介绍本文的基于冗余消除的映射后处理方法；第4节通过实验验证文中方法的有效性；第5节总结本文的工作，同时对后续研究方向作展望。