[发明专利]一种基于语义关联网络的启发式查询扩展方法

说明书

本发明公开一种基于语义关联网络的启发式查询扩展方法，其步骤为：1)在语料库的基础上，结合本体中抽取的概念，建立关联图；2)在所述关联图和查询的基础上，通过启发式查询扩展，得到关联语义上的扩展式查询。本发明可以保证查询扩展的合理性和准确性。该发明的最终结果可以提供给相关领域的用户使用，例如应急救援、图书推荐等领域，可以真实地反映用户需求的结果。

技术领域

本发明属于信息查询技术领域，具体涉及一种基于语义关联网络的启发式查询扩展方法。

背景技术

随着信息通讯技术及其相关应用的飞速发展，各种来源的数据，如互联网网页数据、社交网络数据、移动通讯数据、交通数据、物联网采样数据等急剧膨胀，极大地改变了人们的生产与生活模式。传统的查询技术已经无法满足用户的检索需求，如何有效地利用这些数据进行查询服务，是研究者们面临的重大挑战之一。数据的查询除了简单的关键词查询、时空查询、数值查询之外，还包括更加复杂的启发式关联查询。通过关联语义得到启发式的扩展查询，可以为最终决策提供有力支持。因此启发式关联查询具有重要的研究价值与广阔的应用前景，如在应急救援领域中，实时查询某一灾害，可以衍生查询出类似灾害、救援方式、灾害区域附近的救援力量、医院分布情况等，为救援起积极指导作用；在图书查询系统中，通过用户输入的关键词，推荐类似书籍或作者的其他系列书籍等，更全面地满足用户需求；在电商推荐系统中，分析用户的购买数据，发现用户购物行为的关联关系，向其推荐感兴趣的商品。可以说，启发式关联查询技术已经得到了人们日益广泛的重视。

传统的信息检索技术根据查询关键词进行匹配检索，为文本集中每个词建立精确的定位并提供检索。全文检索是典型的信息检索系统，它允许用户从全文的任意结构中查找。查询扩展是在原始查询词的基础上，通过一定的方法和策略将与原查询词相关的扩展词添加到查询中，形成能更准确表达查询意图的新查询。总体上来说，查询扩展技术可以分为三类：基于全局与局部分析的查询扩展、基于查询日志的查询扩展和基于语义概念的查询扩展。第一类主要依据文档中词语之间的共现信息来发现其相似性，从而实现查询扩展；第二类是通过分析用户的查询日志，建立查询空间与文档空间之间的联系进行扩展；第三类是从语义概念层面上对查询进行扩展^]。

然而，传统的检索技术只能根据关键词进行匹配，忽略了语义在查询中的作用，无法实现关联式的启发查询。查询扩展方法从统计或语义的角度出发进行研究，但是都没有考虑时间因素，且忽略了扩展词之间的关联路径。启发式查询的合理定义与描述、语义关联网络的构建方法、启发式查询扩展方法等，没有得到有效的研究与解决，对这些关键技术问题有待进一步的研究。

发明内容

针对上述尚没有解决的关键问题，本发明提出了一种基于语义关联网络的启发式查询扩展方法，目的是为查询词进行语义扩展提供一种可行的解决方案，从而搜索出相关联的数据对象。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于语义关联网络的启发式查询扩展方法包括以下步骤：

步骤1、根据本体中抽取的概念，建立关联图，其中，所述关联图用RG＝(V,E)表示，V是节点的集合，v是一个概念，用语义标签A表示；E是边的集合，e＝(v_i,v_j,rw)表示v_i和v_j之间有关联，且其关联权重为rw；所述查询用Q＝(A₁,A₂,…,A_m)表示，A_i表示第i个查询条件对应的概念；

步骤2、根据查询Q和关联图RG，构造最小查询生成树MQST，同时根据所述最小查询生成树MQST对查询中的节点进一步进行有效路径扩展。

作为优选，步骤1构建关联图的方法包括如下：

步骤1-1、从本体中抽取领域内的概念集AS，将概念集中的概念作为关联图的节点，并初始化各概念对之间的关联权重为0；