面向语义物联网的语义匹配算法设计与系统实现

发布时间：2017-07-30 02:00

  本文关键词：面向语义物联网的语义匹配算法设计与系统实现

  更多相关文章： 语义匹配 逻辑推演 S-Match 可计算性逻辑CL4

【摘要】：为了解决物联网(Internet of Things)的内在矛盾,引入了语义协同(Semantic Collaboration),形成新一代网络--语义物联网(Semantic Web of Things)。但语义协同过程中存在两个主要问题：一是容易出现语义失配,不利于物的信息的全球共享；二是传统逻辑表达能力不足以及最终系统的半可判定性,导致计算机推理(逻辑公式的可计算性)的不可持续性。本文提出了在语义物联网中基于逻辑公式推演的语义匹配算法来解决上述问题,弥补了现有大多数采用结构相似度的语义匹配算法所带来的缺陷。在概念层次上,采用了一种改进的S-Match匹配算法；在实例层次上,提出了一种基于可计算性逻辑CL4的本体表示和语义匹配算法；将语义协调问题,从计算各种结构相似度的问题,转化为到推导逻辑公式集之间关系的问题；保证了在开放环境下推理的自动性与完整性,并保证始终可推。根据以上提出的算法,本文提出了面向语义物联网的语义匹配框架,通过加载、一致性维护、规则构建、推理与服务推荐五个功能模块,使用自然语言处理及可视化编程等技术,设计并实现了面向语义物联网的语义匹配系统。最后,利用测试集对系统进行测试,通过查准率和查全率两大指标对算法及系统进行验证。实验结果表明,本文设计的算法与系统能够有效地为用户提供高质量的语义协同服务。
【关键词】：语义匹配 逻辑推演 S-Match 可计算性逻辑CL4
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 选题背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.2.1 语义物联网研究现状10-11
• 1.2.2 语义匹配研究现状11
• 1.3 研究内容和框架11-12
• 1.4 论文结构安排12-14
• 第2章 面向语义物联网的语义匹配理论基础14-26
• 2.1 物联网14-15
• 2.1.1 物联网的性质14
• 2.1.2 物联网的属性14-15
• 2.2 语义物联网15-16
• 2.2.1 物联网的改进15
• 2.2.2 语义网的性质15
• 2.2.3 本体15-16
• 2.2.4 建模方法16
• 2.3 语义匹配16-17
• 2.3.1 语义匹配概念16
• 2.3.2 概念层次语义匹配16-17
• 2.3.3 实例层次语义匹配17
• 2.4 改进的S-Match算法理论基础17-19
• 2.4.1 自然语言处理技术18
• 2.4.2 WordNet简介18
• 2.4.3 多策略匹配18
• 2.4.4 匹配方法对比18-19
• 2.5 可计算性逻辑CL4理论基础19-22
• 2.5.1 CL4的语法20-21
• 2.5.2 CL4的语义21-22
• 2.5.3 CL4的语构22
• 2.6 CL4为基础进行本体表示与推理可行性分析22-25
• 2.7 本章小节25-26
• 第3章 语义匹配算法设计与系统分析26-40
• 3.1 面向语义物联网的语义匹配系统总体设计26-27
• 3.1.1 语义匹配系统模型26-27
• 3.1.2 语义匹配系统功能分析27
• 3.2 语义匹配系统框架27-30
• 3.2.1 数据层28
• 3.2.2 中间件层28-30
• 3.2.3 服务层30
• 3.3 语义匹配算法设计30-39
• 3.3.1 改进的S-Match算法本体表示30-32
• 3.3.2 改进的S-Match语义匹配算法32-37
• 3.3.3 基于CL4的本体表示37-38
• 3.3.4 基于CL4的语义匹配算法38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 面向语义物联网的语义匹配系统的设计与实现40-56
• 4.1 系统设计40-46
• 4.1.1 总体设计40
• 4.1.2 模块设计40-43
• 4.1.3 数据库设计43-46
• 4.2 系统实现46-52
• 4.2.1 系统开发环境配置46-47
• 4.2.2 系统模块的实现47-52
• 4.3 系统分析与评估52-55
• 4.3.1 实验数据52-53
• 4.3.2 评估方法53
• 4.3.3 实验结果与分析53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 总结与展望56-59
• 5.1 研究结论56-57
• 5.2 工作展望57-59
• 参考文献59-63
• 攻读学位期间公开发表论文63-64
• 致谢64

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本文编号：591984