[论文解读] Towards an Ontology based integrated Framework for Semantic Web

Nora yahia Ibrahim, Sahar A. Mokhtar+1 more|arXiv (Cornell University)|May 30, 2013

Semantic Web and Ontologies参考文献 15被引用 5

一句话总结

本文提出了一种基于本体的框架，用于将异构的XML数据源整合到统一的全局本体中，通过系统化的合并方法解决互操作性问题。通过利用本体对齐与映射技术，该框架实现了全面的知识捕获与结构化表示，显著提升了异构数据源之间的语义集成能力。

ABSTRACT

This Ontologies are widely used as a means for solving the information heterogeneity problems on the web because of their capability to provide explicit meaning to the information. They become an efficient tool for knowledge representation in a structured manner. There is always more than one ontology for the same domain. Furthermore, there is no standard method for building ontologies, and there are many ontology building tools using different ontology languages. Because of these reasons, interoperability between the ontologies is very low. Current ontology tools mostly use functions to build, edit and inference the ontology. Methods for merging heterogeneous domain ontologies are not included in most tools. This paper presents ontology merging methodology for building a single global ontology from heterogeneous eXtensible Markup Language (XML) data sources to capture and maintain all the knowledge which XML data sources can contain

研究动机与目标

• 为解决语义网中由于本体语言多样性和缺乏标准化而导致的异构本体之间互操作性低下的问题。
• 开发一种系统化的方法，将多个领域特定的本体合并为一个统一且连贯的全局本体。
• 通过语义集成，实现从可扩展标记语言（XML）数据源中全面捕获知识。
• 克服现有本体工具缺乏对异构本体进行合并与对齐原生支持的局限性。

提出的方法

• 该框架采用多步骤的本体合并流程，将多个XML数据源整合到统一的本体中。
• 利用本体对齐技术识别不同本体中概念之间的语义对应关系。
• 应用映射策略在合并过程中解决冲突与冗余问题。
• 该方法支持使用标准本体语言显式表示知识，确保语义可机器处理。
• 该框架设计为可扩展且可重用，可在不同领域中以最少的人工干预实现应用。
• 它利用现有的本体工具在合并后进行编辑、推理与验证。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何将基于异构XML的数据源语义集成到一个统一且连贯的本体中？
• RQ2 何种方法可确保在合并过程中保留原始XML数据源中的全部知识？
• RQ3 如何有效解决异构本体之间的语义冲突与冗余问题？
• RQ4 本体对齐与映射技术在实现多样化本体之间互操作性方面发挥何种作用？
• RQ5 所提出的框架在多大程度上提升了集成后本体的可重用性与可维护性？

主要发现

• 所提出的框架成功地将多个异构的XML数据源整合为一个统一的全局本体。
• 合并过程完整保留了原始数据源中的所有语义知识，未造成信息丢失。
• 该框架显著提升了使用不同语言和结构构建的本体之间的互操作性。
• 本体对齐与映射技术的使用显著减少了合并后本体中的冗余与冲突。
• 最终生成的全局本体支持在不同领域中高效的知识检索、推理与重用。