基于語義本體的網(wǎng)絡試題庫系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，教育和學習的區(qū)域化、全球化趨勢同樣也得到迅猛的發(fā)展，并成為各國教育發(fā)展戰(zhàn)略和決策的重點課題。世界各國在大力發(fā)展網(wǎng)絡教育的過程中深刻認識到，教育資源的可共享性和系統(tǒng)的互操作對于網(wǎng)絡教育的實用性具有決定性意義。因此，如何有效地組織和檢索網(wǎng)絡教育資源是國際、國內(nèi)教育界需要迫切解決的課題。 現(xiàn)代網(wǎng)絡教育是一種基于Web的教育方式，在某種程度上說是提供面向?qū)W習者閱讀的內(nèi)容。而Web上的內(nèi)容無法被機器所理解，信息資源

2、缺少統(tǒng)一的語義描述，在傳統(tǒng)信息檢索方式下，用戶難以準確查找到與需求相關的資源，難以真正實現(xiàn)信息資源的語義共享。隨著網(wǎng)絡教育的進一步發(fā)展，如何全面而又準確地查找到用戶所需的教育資源，進行教育信息的有效檢索，是當前網(wǎng)絡教育資源管理面臨的挑戰(zhàn)。從長遠看，解決上述矛盾的根本方法就是變無序數(shù)據(jù)為有序知識，讓計算機能夠理解Web信息。Web創(chuàng)始人Tim Berners-Lee于1998年提出了Semantic Web(語義Web，或語義網(wǎng))的構想，

3、旨在賦予Web上所有資源唯一的標識，并在資源之間建立起機器可處理的各類語義聯(lián)系。語義Web是對當代Web的擴展和延伸，能夠以一種明確的、形式化的方式來表示信息資源，提高異構系統(tǒng)之間的互操作性，促進知識的共享。語義網(wǎng)采用的XML和RDF技術為計算機使用統(tǒng)一的信息標識語言和統(tǒng)一的信息描述奠定了基礎，而本體的構建將解決計算機可以理解語義，并支持對變量、規(guī)則的推理，將成為人的智力的延伸，對知識發(fā)現(xiàn)有重要的意義。 論文首先介紹了現(xiàn)代網(wǎng)絡教

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

5、學科知識本體。并在已構建的學科知識本體DMSO（Discrete Mathematical Structures Ontology）的基礎上，設計并實現(xiàn)了對《離散數(shù)學》試題資源進行語義檢索的實驗系統(tǒng)。文中具體介紹了該系統(tǒng)的設計思想、框架結構以及實現(xiàn)方案，詳細研究了其中兩個關鍵性技術：DMSO的持久化方案和基于語義匹配檢索的本體查詢語言。該實驗系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了一個知識本體在網(wǎng)絡教育資源建設領域中的應用模型。 論文對基于DMSO的試

6、題檢索系統(tǒng)進行分析，提出了系統(tǒng)結構和解決方案并選擇了相應的開發(fā)平臺和工具。詳細介紹了檢索模型系統(tǒng)的實現(xiàn)及其關鍵技術，模型采用了對中文本體存儲有較好支撐的MsSQL關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來實現(xiàn)本體的持久性存儲；介紹了HP公司的JENA OWL推理機接口和SPARQL查詢語言，用自頂向下的方法來進行了基于語義匹配的查詢檢索。雖然本文最后沒有實現(xiàn)一個完整的基于語義的試題檢索系統(tǒng)，但是通過實驗發(fā)現(xiàn)，對于構建的本體實例，該原型系統(tǒng)還是很好的推理出了本體中