基于本体的教育资源组织及语义检索的研究

发布时间：2017-06-26 06:18

  本文关键词：基于本体的教育资源组织及语义检索的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在中国,数字信息量每年以900多亿GB的速度迅猛增长,这个数字已经达到了全球信息总量的9.1%。这在给教育行业带来十分艰巨的挑战的同时,也带来了机遇。E-Learning(电子网络化学习)是一种全新的学习方式,可突破时空的制约。它是一种以学习者为中心的,基于资源的个性化、自主式的教学方式。正因如此,海量的学习资源的组织、检索和管理是一个研究的热点。由于目前网上教育资源的组织没有一个统一的标准,各种资源参差不齐、共享程度较低,各个资源之间也不存在语义关系,较为孤立。学习者不能广泛的对网络教育资源进行共享。另外,网络教育资源是以亿级增长的,而现有的搜索引擎是基于关键字的搜索,返回的结果没有考虑词语与词语之间的语义相关性,不能为用户提供一个比较准确的、高效率的搜索。以上这些现象造成了网络上教育资源的浪费。一般搜索引擎只关注用户输入的查询请求词的本身,而不是通过查询词来推断本质,揣测用户所输入查询词的真正意图。语义检索做到了这一点,它能够以此来进行一系列的搜索,并且把揣测的符合用户请求的搜索结果返回给用户本身。针对网络化学习的需求和应用,在各种功能的平台上都能够使用到教育资源搜索语义网。网络中的各种信息资源通过语义进行标注,用户查询词通过语义标注进行语义处理,使得查询词能够具备自然语言所不具备的语义逻辑关系,因此在网络环境下能够对语义进行宽泛而有效的推理,从而更加确切、全面的达成用户的检索。本文首先介绍了教育资源和信息检索的现状,针对现状提出了不足,接着引入本体语义检索,阐述了本体的相关理论,包括本体的基础知识、本体的类别、本体的建模语言和方法以及本体编写的工具。接着运用七步法对本体进行构建,包含运用知识点对领域本体进行构建和运用CELTS元数据规范来对教育资源本体进行构建。在语义的搜索环境之中,提出了基于本体的查询扩展方法,先进行形式化处理,包括分词、去停顿词、提取检索词等,接着进行概念之间的映射,通过构建概念检索树来推断用户的检索意图,最后设置动态阈值对检索进行扩展丰富用户的检索信息。在对教育资源的检索中,运用空间向量模型对语义关联度进行计算,计算查询词和资源之间的相似度得到检索的最初结果,通过推理之后得到与初始结果相关的资源,最后排序返回给用户。本文最后开发了基于本体的教育资源检索的原型,并且以测试的形式来验证其有效性。运用实验数据对结果进行分析和对比,证明本文提出的检索方法在查全率和查准率方面与传统方法相比有所提高。
【关键词】：本体 语义检索 教育资源 语义关联度 语义网
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.3
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 教育资源现状10-11
• 1.2.2 信息检索现状11-14
• 1.3 论文研究内容14-15
• 1.4 论文组织结构15-17
• 2 相关理论与技术综述17-27
• 2.1 语义WEB基础理论17
• 2.2 本体论17-24
• 2.2.1 本体基础知识17-18
• 2.2.2 本体分类18-19
• 2.2.3 本体建模语言19-21
• 2.2.4 本体建模方法21-23
• 2.2.5 各方法比较23
• 2.2.6 本体编写工具23-24
• 2.3 查询扩展技术24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 领域本体和基于标准的教育资源本体的构建27-45
• 3.1 领域本体的表示27-35
• 3.1.1 学科知识结构27-30
• 3.1.2 课程知识结构30
• 3.1.3 知识点关系30-31
• 3.1.4 课程《计算机网络》领域本体的构建31-35
• 3.2 教学资源本体的表示35-43
• 3.2.1 教育资源元数据规范CELTS35-38
• 3.2.2 基于CELTS规范的教育资源本体的构建38-43
• 3.3 本章小结43-45
• 4 基于本体的语义教育资源检索研究45-63
• 4.1 本体与语义检索45-46
• 4.2 语义关联度算法46-50
• 4.2.1 语义相似度46-48
• 4.2.2 语义相关度48-50
• 4.3 语义查询扩展50-58
• 4.4 语义数据检索58-62
• 4.5 本章小结62-63
• 5 基于本体的教育资源的语义检索系统原型实现63-73
• 5.1 系统开发环境介绍63-64
• 5.2 核心模块的实现64-67
• 5.2.1 分词处理64-65
• 5.2.2 本体推理65
• 5.2.3 资源检索65-67
• 5.3 资源检索结果及分析67-71
• 5.3.1 检索评价指标67-69
• 5.3.2 检索结果及分析69-71
• 5.4 本章小结71-73
• 6 总结与展望73-75
• 6.1 总结73-74
• 6.2 展望74-75
• 致谢75-77
• 参考文献77-81
• 附录81
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录81
• B. 作者在攻读学位期间完成的项目目录81

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