專利名稱：基于本體的食品安全事件語(yǔ)義檢索系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于語(yǔ)義檢索技術(shù)范疇，具體為基于本體的食品安全事件語(yǔ)義檢索系統(tǒng)。該語(yǔ)義檢索系統(tǒng)是對(duì)信息檢索系統(tǒng)的改進(jìn)，面向食品安全領(lǐng)域，能為用戶提供語(yǔ)義上相關(guān)的食品安全信息檢索結(jié)果。
背景技術(shù)：
近年來(lái)我國(guó)食品安全突發(fā)事件接連發(fā)生，食品安全問題成為人們關(guān)心、社會(huì)關(guān)注、國(guó)家重視的焦點(diǎn)，互聯(lián)網(wǎng)上關(guān)于食品安全的信息也迅速增多，如何快速、準(zhǔn)確、方便地從中獲取所需要的信息，引起了越來(lái)越多研究者的關(guān)注。傳統(tǒng)的基于關(guān)鍵詞的信息檢索技術(shù)和檢索方式由于嚴(yán)重地割裂了字、詞間的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)，加之自然語(yǔ)言中一義多詞、一詞多義現(xiàn)象的廣泛存在，導(dǎo)致用戶檢索結(jié)果難以滿足用戶對(duì)息資源查詢的需求。本發(fā)明針對(duì)已有的信息檢索系統(tǒng)存在的問題，運(yùn)用本體論思想和信息抽取技術(shù)，通過(guò)建立和自動(dòng)擴(kuò)展食品安全事件的本體知識(shí)庫(kù)和根據(jù)食品安全領(lǐng)域概念之間存在的語(yǔ)義關(guān)系設(shè)計(jì)的一系列推理規(guī)則，為食品安全領(lǐng)域的信息檢索提供語(yǔ)義上的支持，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了基于本體的語(yǔ)義查詢擴(kuò)展，基于開源工具Lucence建立了食品安全事件語(yǔ)義檢索系統(tǒng)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢索方法的不足，提高了檢索性能。本體是概念化的顯式描述，它提供了實(shí)際知識(shí)的形式化語(yǔ)義表示，支持?jǐn)?shù)據(jù)、信息和知識(shí)的交換、重用和共享，且可以在不同的建模方法、范式、語(yǔ)言和軟件工具之間進(jìn)行翻譯和映射，解決異構(gòu)問題。本體具有良好的概念層次結(jié)構(gòu)和對(duì)邏輯推理的支持，把本體融合到傳統(tǒng)信息檢索技術(shù)中，不僅可以繼承傳統(tǒng)的信息檢索的優(yōu)點(diǎn)，還可以克服不能對(duì)概念關(guān)系進(jìn)行處理的局限性。Jena是由惠普實(shí)驗(yàn)室語(yǔ)義Web小組以Java語(yǔ)言開發(fā)的一個(gè)開源的語(yǔ)義Web應(yīng)用程序開發(fā)框架，包含了用于對(duì)RDF文件和模型進(jìn)行處理的RDFAPI、用于對(duì)RDF、RDFS、0WL文件(基于XML語(yǔ)法)進(jìn)行解析的解析器、用于檢索過(guò)程推理的基于規(guī)則的推理機(jī)子系統(tǒng)、用于對(duì)Ontology進(jìn)行處理和操作的Ontology子系統(tǒng)等。Jena的這些組成部分在解決語(yǔ)義Web環(huán)境下語(yǔ)義檢索中起到重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于本體的食品安全事件語(yǔ)義檢索系統(tǒng)，獲得更高的查全率和查準(zhǔn)率。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)。(I)建立了食品安全領(lǐng)域本體結(jié)合食品安全事件的普遍規(guī)律，從各種食品安全相關(guān)的報(bào)紙、期刊、專業(yè)網(wǎng)站中獲得了食品安全領(lǐng)域的主要概念和概念之間的語(yǔ)義關(guān)系，建立了食品安全事件領(lǐng)域本體。建立的本體模型描述了知識(shí)點(diǎn)之間的語(yǔ)義關(guān)系，概念間關(guān)系邏輯嚴(yán)密，支持語(yǔ)義邏輯上的推理，可擴(kuò)展性強(qiáng)。建立的食品安全領(lǐng)域本體主要包括3方面的知識(shí)問題食品、致毒物質(zhì)、中毒事件，包括類、屬性、關(guān)系、實(shí)例4個(gè)元素，類是關(guān)于問題食品、致毒物質(zhì)、中毒事件類別的所有概念，屬性如中毒事件發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、發(fā)生的單位，致毒物質(zhì)的簡(jiǎn)介、類別、危害等，關(guān)系如等價(jià)(equivalent) , is_a, propertyof,導(dǎo)致(cause、causedby),含有(has、exist),相關(guān)(relate),對(duì)稱(Symmetric),互逆(InverseOf)等,實(shí)例主要是食品安全事件、問題食品和致毒物質(zhì)的實(shí)例。關(guān)鍵的OWL代碼如下
權(quán)利要求
1.基于本體的食品安全事件語(yǔ)義檢索系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了如下功能 食品安全領(lǐng)域本體的構(gòu)建； 食品安全領(lǐng)域知識(shí)的推理； 食品安全本體知識(shí)庫(kù)的管理； 食品安全知識(shí)庫(kù)自動(dòng) 擴(kuò)展； 語(yǔ)義檢索； 基于食品安全領(lǐng)域本體的語(yǔ)義查詢擴(kuò)展與檢索。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，建立的食品安全領(lǐng)域本體主要涉及問題食品、致毒物質(zhì)和食物中毒的知識(shí)，包括類、屬性、關(guān)系、實(shí)例4個(gè)元素，類是關(guān)于問題食品、致毒物質(zhì)、食品安全事件類別的所有名稱，屬性如中毒事件發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、發(fā)生的單位，致毒物質(zhì)的簡(jiǎn)介、類別、危害等，關(guān)系如分類關(guān)系(is-a),等價(jià)關(guān)系(equivalent),實(shí)例關(guān)系(instanceof),因果關(guān)系(cause、causedby),包含關(guān)系(has、exist),屬于(belongto)關(guān)系等，實(shí)例主要是具體的食品安全事件、問題食品和致毒物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)食品安全本體中概念間存在的語(yǔ)義關(guān)系設(shè)計(jì)食品安全領(lǐng)域知識(shí)推理規(guī)則，包括subClassOf、subPropertyOf、equivalentClass、equivalentProperty、inverseOf > symmetric、resembleOf 等推理規(guī)則。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,將本體知識(shí)庫(kù)中的食品安全概念全部顯示到用戶界面上，系統(tǒng)管理員可以向本體知識(shí)庫(kù)中添加實(shí)例及其屬性信息，修改實(shí)例的某個(gè)或某些屬性及與其他相關(guān)概念之間的語(yǔ)義關(guān)系，以及刪除實(shí)例及其相關(guān)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)管理員可以對(duì)需要處理的食品安全領(lǐng)域文檔進(jìn)行管理，包括添加、刪除文檔，查看文檔信息，抽取文檔中的關(guān)鍵信息和概念之間的語(yǔ)義關(guān)系自動(dòng)添加到本體知識(shí)庫(kù)中，擴(kuò)展本體知識(shí)庫(kù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，用戶可以選擇輸入食品安全事件或問題食品關(guān)鍵字，系統(tǒng)將從食品安全本體中返回食品安全事件的名稱、關(guān)鍵字和與其相關(guān)的問題食品名稱，用戶可以查看食品安全事件的時(shí)間、地點(diǎn)、發(fā)生的單位、相關(guān)的致毒物質(zhì)、問題食品、與其相似的事件等信息，還可以查看其詳細(xì)信息以及與其相似的事件的信息，單擊致毒物質(zhì)名稱，可以查看致毒物質(zhì)的簡(jiǎn)介、類別、危害、含有此物質(zhì)的問題食品以及與其有關(guān)的事件等信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，用戶輸入關(guān)鍵詞或短語(yǔ)，若為短語(yǔ)，系統(tǒng)首先對(duì)其進(jìn)行分詞，然后與本體知識(shí)庫(kù)中的概念匹配，擴(kuò)展輸出與其存在語(yǔ)義關(guān)系的所有概念作為新的查詢?cè)~檢索出相關(guān)文檔。
全文摘要
本發(fā)明設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于本體的食品安全事件語(yǔ)義檢索系統(tǒng)。首先建立了食品安全領(lǐng)域本體，主要涉及食品安全事件、問題食品和致毒物質(zhì)的知識(shí)；基于信息抽取技術(shù)實(shí)現(xiàn)了食品安全本體的自動(dòng)擴(kuò)展；根據(jù)食品安全本體中概念之間存在的語(yǔ)義關(guān)系設(shè)計(jì)了推理規(guī)則，實(shí)現(xiàn)了食品安全領(lǐng)域知識(shí)的推理；實(shí)現(xiàn)了本體庫(kù)中食品安全知識(shí)的語(yǔ)義檢索，能夠根據(jù)用戶輸入的食品安全事件關(guān)鍵字檢索出與其有語(yǔ)義關(guān)系的概念信息，能夠查看食品安全事件和致毒物質(zhì)的詳細(xì)信息，若用戶輸入問題食品，可以檢索到與這類問題食品相關(guān)的所有食品安全事件信息；提出了基于本體的語(yǔ)義查詢擴(kuò)展方法，能擴(kuò)展出和用戶查詢?cè)~存在特定語(yǔ)義關(guān)系的概念，從而提高了檢索系統(tǒng)的查全率和查準(zhǔn)率。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102622453SQ20121011828
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者何博威, 張?jiān)? 杜軍平, 楊月華 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)