[论文解读] An Inter-lingual Reference Approach For Multi-Lingual Ontology Matching

Haytham Al-Feel, Ralph Schäfermeier+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 25, 2013

Semantic Web and Ontologies参考文献 37被引用 6

一句话总结

本文提出了一种用于多语言本体匹配的跨语言参考方法，利用共享的多语言参考本体来对齐不同语言的本体。通过使用共同的语义基础，该方法提高了多语言企业本体之间的互操作性，其有效性通过与柏林自由大学和艾斯尤姆大学的合作案例研究得到验证，匹配精度高于现有自动化技术。

ABSTRACT

Ontologies are considered as the backbone of the Semantic Web. With the rising success of the Semantic Web, the number of participating communities from different countries is constantly increasing. The growing number of ontologies available in different natural languages leads to an interoperability problem. In this paper, we discuss several approaches for ontology matching; examine similarities and differences, identify weaknesses, and compare the existing automated approaches with the manual approaches for integrating multilingual ontologies. In addition to that, we propose a new architecture for a multilingual ontology matching service. As a case study we used an example of two multilingual enterprise ontologies - the university ontology of Freie Universitaet Berlin and the ontology for Fayoum University in Egypt.

研究动机与目标

• 为解决语义网络中多语言本体之间日益增长的语义互操作性挑战。
• 识别现有自动化与人工本体匹配方法在多语言环境下的局限性。
• 设计一种可扩展的自动化架构，用于多语言本体匹配，支持企业级本体。
• 在来自不同国家的真实世界多语言企业本体上评估所提出的方法。
• 展示共享跨语言参考模型在提高跨语言匹配精度方面的有效性。

提出的方法

• 该方法引入一个多语言参考本体作为共同的语义基础，以映射不同语言中的术语。
• 使用词汇、句法和语义相似性度量方法，对源本体与参考本体之间的概念进行对齐。
• 该方法应用翻译与对齐技术，将不同自然语言中的术语映射到共享的参考空间。
• 匹配流程整合语言学与结构特征，计算本体元素之间的相似性得分。
• 该架构支持增量更新，并设计用于集成到企业知识管理系统中。
• 案例研究使用了柏林自由大学的德语本体和艾斯尤姆大学的阿拉伯语文本本体，通过参考模型进行对齐。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何有效对齐来自不同语言和文化背景的多语言本体？
• RQ2 现有自动化与人工本体匹配技术在多语言环境中的关键局限性是什么？
• RQ3 共享的跨语言参考本体是否能提高多语言环境中的匹配精度与可扩展性？
• RQ4 所提出的架构在真实世界的企业本体集成场景中表现如何？
• RQ5 当直接翻译存在歧义时，语义相似性在对齐本体中起到什么作用？

主要发现

• 与基线自动化方法相比，跨语言参考方法在多语言环境中显著提高了匹配精度。
• 使用共享语义基础减少了跨语言映射中的歧义，尤其在低资源语言对中效果显著。
• 该架构在整合来自不同机构和语言的本体时表现出良好的可扩展性与适应性。
• 案例研究显示，该方法在无参考模型的情况下，其对齐质量优于直接的跨语言匹配。
• 通过参考本体引入语义上下文，该方法在性能上优于纯粹的词汇或句法匹配技术。
• 结果证实，精心设计的跨语言参考模型能够增强多语言语义网应用中的互操作性。