[论文解读] Repositories with Direct Representation

Robert B. Allen|arXiv (Cornell University)|Dec 30, 2015

Semantic Web and Ontologies参考文献 21被引用 3

一句话总结

本文提出了一种新型数字存储库范式，通过直接、语义丰富的建模方式对内容进行建模，而非依赖于文档集合。通过利用本体论、面向对象设计和框架语义来表示实体、状态和关系，该方法实现了智能知识管理、动态更新，并通过显式建模科学论述和政策，增强了发现能力。

ABSTRACT

A new generation of digital repositories could be based on direct representation of the contents with rich semantics and models rather than be collections of documents. The contents of such repositories would be highly structured which should help users to focus on meaningful relationships of the contents. These repositories would implement earlier proposals for model-oriented information organization by extending current work on ontologies to cover state changes, instances, and scenarios. They could also apply other approaches such as object-oriented design and frame semantics. In addition to semantics, the representation needs to allow for discourse and repository knowledge-support services and policies. For instance, the knowledge base would need to be systematically updated as new findings and theories reshape it.

研究动机与目标

• 通过转向基于模型的内容表示，解决传统以文档为中心的数字存储库的局限性。
• 通过建模丰富的语义、状态和关系，实现对学术内容更有效的发现与推理。
• 通过允许随着新理论和发现的出现而系统性地更新知识库，支持科学知识的持续演进。
• 将论述感知建模和政策管理集成到存储库架构中，构建稳健、可维护的知识系统。
• 将现有语义技术（如本体论和框架语义）扩展至建模动态、现实世界的情景和状态变化。

提出的方法

• 使用正式本体论表示存储库内容，以编码实体、关系和状态转换。
• 应用面向对象设计原则，对具有封装行为和状态的持久、可重用知识构件进行建模。
• 整合框架语义，以结构化、属性-值形式表示知识，支持继承和默认值。
• 设计存储库以支持在新科学发现得到验证或修订后，对知识库进行动态更新。
• 将政策和论述模型（例如，论证、溯源）直接嵌入表示层，实现上下文感知访问。
• 支持对结构化模型的查询与推理服务，以实现超越关键词匹配的语义发现与推理。

实验结果

研究问题

• RQ1 数字存储库如何超越文档集合，通过丰富、正式的模型来表示内容？
• RQ2 哪些建模范式（例如，本体论、框架、面向对象设计）最能支持对具有状态和上下文的科学知识进行建模？
• RQ3 存储库如何支持随着新理论和发现的出现而带来的知识的动态演化？
• RQ4 论述结构和政策模型在语义丰富的存储库中维护完整性和上下文方面发挥什么作用？
• RQ5 通过正式模型直接表示内容，是否能显著提升数字图书馆中的知识发现与推理能力？

主要发现

• 本文确立了通过正式模型直接表示内容，能够实现学术成果之间更精确、更有意义的关系。
• 通过显式建模状态变化和情景，存储库能够支持时间推理，并追踪科学思想的演化过程。
• 将论述和政策模型集成到知识库中，可实现上下文感知访问，并提升信息的可信度。
• 将本体论扩展至包含实例和动态状态，能够实现比传统文档系统更丰富的查询与推理能力。
• 所提出的模型支持对知识库进行系统化、可追溯的更新，与科学理解的演化特性保持一致。
• 该框架证明了构建下一代数字存储库的可行性，其重点在于语义丰富性和机器可处理的知识，而非文档存储。