基于語(yǔ)義本體的網(wǎng)絡(luò)試題庫(kù)系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，教育和學(xué)習(xí)的區(qū)域化、全球化趨勢(shì)同樣也得到迅猛的發(fā)展，并成為各國(guó)教育發(fā)展戰(zhàn)略和決策的重點(diǎn)課題。世界各國(guó)在大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教育的過(guò)程中深刻認(rèn)識(shí)到，教育資源的可共享性和系統(tǒng)的互操作對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教育的實(shí)用性具有決定性意義。因此，如何有效地組織和檢索網(wǎng)絡(luò)教育資源是國(guó)際、國(guó)內(nèi)教育界需要迫切解決的課題。 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育是一種基于Web的教育方式，在某種程度上說(shuō)是提供面向?qū)W習(xí)者閱讀的內(nèi)容。而Web上的內(nèi)容無(wú)法被機(jī)器所理解，信息資源

2、缺少統(tǒng)一的語(yǔ)義描述，在傳統(tǒng)信息檢索方式下，用戶(hù)難以準(zhǔn)確查找到與需求相關(guān)的資源，難以真正實(shí)現(xiàn)信息資源的語(yǔ)義共享。隨著網(wǎng)絡(luò)教育的進(jìn)一步發(fā)展，如何全面而又準(zhǔn)確地查找到用戶(hù)所需的教育資源，進(jìn)行教育信息的有效檢索，是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教育資源管理面臨的挑戰(zhàn)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，解決上述矛盾的根本方法就是變無(wú)序數(shù)據(jù)為有序知識(shí)，讓計(jì)算機(jī)能夠理解Web信息。Web創(chuàng)始人Tim Berners-Lee于1998年提出了Semantic Web(語(yǔ)義Web，或語(yǔ)義網(wǎng))的構(gòu)想，

3、旨在賦予Web上所有資源唯一的標(biāo)識(shí)，并在資源之間建立起機(jī)器可處理的各類(lèi)語(yǔ)義聯(lián)系。語(yǔ)義Web是對(duì)當(dāng)代Web的擴(kuò)展和延伸，能夠以一種明確的、形式化的方式來(lái)表示信息資源，提高異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作性，促進(jìn)知識(shí)的共享。語(yǔ)義網(wǎng)采用的XML和RDF技術(shù)為計(jì)算機(jī)使用統(tǒng)一的信息標(biāo)識(shí)語(yǔ)言和統(tǒng)一的信息描述奠定了基礎(chǔ)，而本體的構(gòu)建將解決計(jì)算機(jī)可以理解語(yǔ)義，并支持對(duì)變量、規(guī)則的推理，將成為人的智力的延伸，對(duì)知識(shí)發(fā)現(xiàn)有重要的意義。 論文首先介紹了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教

4、育發(fā)展的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育資源中存在的問(wèn)題。提出了引入語(yǔ)義WEB的構(gòu)想，以一種明確的形式化的方式來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)教育資源中的信息，提高異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作性。另外，利用學(xué)科本體構(gòu)建起網(wǎng)絡(luò)教育資源的知識(shí)共享模型，提供共享的概念空間，從而解決計(jì)算機(jī)的語(yǔ)義理解、知識(shí)共享和互操作的問(wèn)題。 本文闡述了本體的概念，介紹了本體的定義、描述語(yǔ)言以及構(gòu)建方法等。重點(diǎn)探討了網(wǎng)絡(luò)教育資源中學(xué)科本體的構(gòu)建方法，并依據(jù)其構(gòu)建了基于OWL描述的《離散數(shù)學(xué)》

5、學(xué)科知識(shí)本體。并在已構(gòu)建的學(xué)科知識(shí)本體DMSO（Discrete Mathematical Structures Ontology）的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了對(duì)《離散數(shù)學(xué)》試題資源進(jìn)行語(yǔ)義檢索的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。文中具體介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、框架結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)方案，詳細(xì)研究了其中兩個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)：DMSO的持久化方案和基于語(yǔ)義匹配檢索的本體查詢(xún)語(yǔ)言。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)知識(shí)本體在網(wǎng)絡(luò)教育資源建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用模型。 論文對(duì)基于DMSO的試

6、題檢索系統(tǒng)進(jìn)行分析，提出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和解決方案并選擇了相應(yīng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和工具。詳細(xì)介紹了檢索模型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及其關(guān)鍵技術(shù)，模型采用了對(duì)中文本體存儲(chǔ)有較好支撐的MsSQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)本體的持久性存儲(chǔ)；介紹了HP公司的JENA OWL推理機(jī)接口和SPARQL查詢(xún)語(yǔ)言，用自頂向下的方法來(lái)進(jìn)行了基于語(yǔ)義匹配的查詢(xún)檢索。雖然本文最后沒(méi)有實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的基于語(yǔ)義的試題檢索系統(tǒng)，但是通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于構(gòu)建的本體實(shí)例，該原型系統(tǒng)還是很好的推理出了本體中