[发明专利]基于AGROVOC的大规模农业语义本体匹配方法

说明书

本发明公开了一种基于AGROVOC的大规模农业语义本体匹配方法，包括以下步骤：首先，将目标本体AOs和AOx分别进行预处理；然后，基于AGROVOC词汇集，将目标本体进行顶层类的对齐；在目标本体AOs和AOx的顶层类对齐结果基础上，将目标本体分别进行分割，得到匹配顶层类集合和未匹配顶层类集合；匹配顶层类集合间的元素按本体块进行术语及语义学算法匹配，而未匹配顶层类集合间的元素无法进行分块匹配，直接进行术语及语义学算法匹配；将两者匹配结果合并得到AOs和AOx为目标本体的一种对齐。本发明的优势在于解决了现有本体对齐方法无法直接应用于农业本体的问题，并且可应用于规模巨大的农业本体的对齐。

技术领域

本发明属于农业和信息等领域，涉及农业语义本体匹配和农业领域知识整合。尤其涉及一种基于AGROVOC的大规模农业语义本体匹配方法。

背景技术

语义本体对齐(alignment)是指将相关的两个或者多个语义本体的元素进行匹配，以解决不同知识库的语义异构性，并实现知识的整合。现有的本体对齐方法和技术可分为两种：一种是没有具体应用领域的一般性本体对齐方法(如SAMBO，Falcon等)；另一种是针对具体应用领域的本体对齐方法。前者一般基于某些网络词典，如WordNet等，对目标本体进行匹配。后者主要针对生物医疗领域，根据该领域的标准参考词汇，对不同的生物医疗本体进行对齐。

农业领域语义本体主要针对农作物的种植精准管理难题，利用语义网相关技术：RDF(Resource Description Framework)、OWL(Web Ontology Language)、SPARQL(SPARQLProtocol and RDF Query Language)等，将相关领域知识生成可计算的资源，以期实现智能农业决策系统。为支撑农业领域的信息系统开发和知识整合，联合国国际粮农组织(FAO)发布了AGROVOC控制词汇集，目前包含32000个农业概念，其中25个顶层概念。

现有的本体对齐方法和技术无法直接应用到农业领域，其主要原因是农业本体包含大量的领域术语和词汇，而一般的网络词典如WordNet等不能解释这些领域术语和词汇，从而导致一般的本体对齐方法在农业语义本体对齐应用时成功率低，应用效果差。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供本发明提出一种基于AGROVOC的大规模农业语义本体匹配方法，其目的是解决大规模农业领域语义本体缺乏有效对齐方法的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，基于AGROVOC的大规模农业语义本体匹配方法，包括以下步骤：

首先，将目标本体AOs和AOx分别进行预处理；

然后，基于AGROVOC词汇集，将目标本体进行顶层类的对齐；在目标本体AOs和AOx的顶层类对齐结果基础上，将目标本体分别进行分割，得到匹配顶层类集合和未匹配顶层类集合；

匹配顶层类集合间的元素按本体块进行术语及语义学算法匹配；未匹配顶层类集合间的元素无法进行分块匹配，直接进行术语及语义学算法匹配；

将两者匹配结果合并得到AOs和AOx为目标本体的一种对齐。

进一步，对语义本体进行预处理，具体包括以下步骤：

(1)本体格式检查：对目标本体进行格式检查，确保其格式为下面3种类型：Resource Description Framework、Resource Description Framework Schema及Ontology Modeling Language；

(2)本体元素名称检查：本体元素包括本体的类、实例和属性；确保元素的名称是有意义的、英文名称拼写完全和正确。

进一步，利用AGROVOC作为参考本体，对目标本体的顶层类进行对齐，目标本体顶层类对齐具体步骤如下：