Исследование и разработка электронных библиотек на основе явного описания семантики ресурсов с использованием технологий Semantic Web

• Автор: Ле Хоай
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Электронные библиотеки и семантические технологии
1.1 .Общее описание электронных библиотек
1.2.Электронные библиотеки с использованием описания семантики
информационных ресурсов
1.3.Анализ содержания электронных ресурсов
1.4.Семантические технологии Semantic Web
1.5.Обоснование нового вида электронной библиотеки
1.6. Выводы
Глава 2. Архитектура семантических электронных библиотек
2.1 .Описание используемого онтологического подхода
2.2.Онтологии семантической электронной библиотеки
2.3.Постановка задач поддержки СЭБ
2.4.Предлагаемая архитектура СЭБ
2.5.Вывод ы
Глава 3. Решение задач функционирования семантических электронных
библиотек
3.1 .Способы оценки семантической близости
3.2.Способ аннотирования
3.3.Способы поиска
3.4.Способы формирования рекомендаций
3.5.Способы автоматической категоризации
3.6.Способы оптимизации алгоритмов разработанных алгоритмов
3.7.Способ навигации между ресурсами
3.8.Вывод ы
Глава 4. Реализация и исследование моделей и алгоритмов семантической
электронной библиотеки
4.1 .Система семантического аннотирования ресурсов
4.2.Система управления хранилищем электронных ресурсов с использованием

семантических технологий
4.3.Варианты внедрения
4.4.Тестирование разработанных способов и алгоритмов
4.5.Вывод ы
Заключение
Литература
Приложения
Приложение 1 - UML - диаграммы программ
Приложение 2 - Примеры пользовательских интерфейсов программ
Приложение 3 — Краткое описание базовых онтологий
Приложение 4 - Примеры кода программ
Приложение 5 - Пример внедрения в NAISCOP
Приложение 6 - Свидетельства на зарегистрированные программы
Приложение 7 - Акты внедрения

Введение
Электронные библиотеки (ЭБ) представляют собой информационные системы, позволяющие автоматизировать работу пользователей с различными видами электронных ресурсов (ЭР), например как документы, изображения, аудио и видеофайлы. В классических ЭБ ресурсы обычно описываются только с помощью различных метаданных их контекста, а их содержание (контент ресурса) представляется только в виде набора терминов. Это приводит к таким проблемам, как:
• отсутствие у системы понимания смысла ресурсов из-за таких особенностей естественных языков, как синонимия, полисемия и омонимия;
• слабая интеграция информационных ресурсов: ЭБ содержат большое количество разнородных информационных ресурсов (ИР - электронных ресурсов, профилей пользователей, схем классификации знаний предметных областей, и др.), описанных с использованием различных метаданных, с которыми нужно работать как с единым целым, что требует решения задачи их интеграции;
• недостаточно высокая точность выполнения основных функций библиотеки: для удовлетворения потребностей пользователей ЭБ требуется обеспечить высокую точность результатов основных функций, таких как поиск, автоматическая категоризация и формирование рекомендаций;
• отсутствие удобных средств навигации между информационными ресурсами.
Решение перечисленных проблем и повышение качества предоставляемых сервисов ЭБ может быть достигнуто за счет описания смысла (семантики) содержания ЭР и реализации работы с ними путём использования моделей представления знаний, например таких, как семантические сети, фреймы или онтологии. В настоящее время более совершенными и выразительными считаются онтологические модели. Это объясняется тем, что они основываются на формальных (дескриптивных), логиках и для работы с ними в рамках концепции Semantic Web разработан набор стандартных технологий, позволяющих создавать, описывать и использовать онтологические модели. К

входят только конкретные понятия для описания некоторой области. Например, в области медицины созданы большие стандартные структурированные словари, такие как SNOMED-CT (Systematized Nomenclature of Medicine - Clinical Terms -систематизированная терминология медицины клинические термины) и UMLS (Unified Medical Language System - семантическая сеть системы унифицированного медицинского языка).
• Прикладные онтологии (local ontologies)', используются для описания семантики конкретного информационного ресурса.
Другие классификации онтологий основываются на степени их формальности и содержании [28].
1.4.2. Языки описания семантики
В рамках концепции Semantic Web, организацией W3C был разработан набор языков описания семантики, таких, как RDF, RDFS и OWL. Кроме этого был разработан стандарт описания структур знаний SKOS.
Язык RDF (Resource Description Framework)
В соответствии с названием, язык RDF - это средство для описания ресурсов, первоначально был разработан для добавления метаданных к веб-ресурсам, а потом стал языком описания семантической информации ресурсов. Данный язык является машиночитаемым, что позволяет выполнять кодирование, обмен и повторное использование структурированных метаданных между различными программами [41]. Такие возможности, наследуемые от метаязыка XML, повышают полезность семантической информации [34, 45].
Преимуществом языка RDF перед метаязыком XML является возможность представления информации, содержащейся в ресурсах, в виде ориентированного графа, в то время как язык XML позволяет описывать только иерархические структуры.
RDF использует триплеты для описания ресурса и его отношения с другими ресурсами в графе. RDF-триплет состоит из трех элементов:
1. Субъект {subject): URI-идентификатор или пустой узел.