基于本体的石油地质领域知识服务系统研究(4)
(3)本体模块:利用Jena实现了本体的解析与推理[7],将本体中的等级、等同和相关关系解析处理,并利用概念扩展算法实现了对检索词的语义扩展[8-9],形成新的检索词列表。
(4)检索模块:将经过本体扩展后的全新检索词列表重新作为输入条件,在本体库和资源库中进行查询,匹配相应数据资源并返回至排序模块。
图3 石油地质领域本体层级关系展示Fig.3 The display of the relationships in petroleum geology domain ontology
图4 基于Lucene的知识检索系统功能框图Fig.4 The framework of the retrieval system based on Lucene
(5)排序模块:根据本体中的概念与概念之间的距离,对匹配到数据资源进行重新排序,并将最终权重计算后的结果作为最终的系统检索结果返回给用户[10]。
当用户输入检索词后,整个原型系统的工作流程如图5所示,Lucene基础层完成对文档的索引和标注,应用层通过Jena本体解析工具和语义扩展算法完成对用户输入查询词的扩展[1,11-13],并返回新的检索列表对应的结果,使用应用排序规则实现资源的综合排序,最终为用户提供准确的信息服务[14,15]。
3.2 检索试验
地质知识检索系统实现了基于石油地质领域本体的语义查询,图6显示了输入“油气田”关键词并检索石油地质本体的查询结果页面[1]。
(1)“油气田”相关概念:油气区、油气藏、油气田勘探、油气田开发等,其属性有“定义”,其实例有中原油田、长庆油田等。
(2)通过扩展“油气田”的相关概念,可检索出标引为“油气藏”、“油气田勘探”、“油气田开发”、“油气田管理”等文档。
(3)还可以对检索结果进行深一步的概念查找,如“油气生成”。
4 总结
本文将知识服务应用到地质学领域,提出了基于本体的石油地质领域知识服务的框架和解决方案,该框架包括资源层、知识层、产品层和服务层,并实现了基于本体的石油地质语义检索原型试验,试验结果有力的验证了本文的论点。
同时,由本文的研究可以看出,在大数据时代,数据和资源的结构化是实现数据管理和利用的必需手段。地质领域信息资源也面临着由异构、非结构化向共享化、知识化的发展。单就石油地质领域,建立覆盖范围更广、粒度更细的本体,还需要更多石油专业人才和信息科学人才的加入。并且,个性化的知识服务也是信息服务发展的必然趋势。个性化知识服务能够为用户提供更有针对性、更便捷的服务,当然同时提高了用户的学习和工作效率,必将开启地质领域知识服务的新篇章。
图5 基于Lucene知识检索系统架构Fig.5 The structure of the retrieval system based on Lucene
图6 检索结果实例Fig.6 The example of the retrieval system
文章来源:《新疆石油地质》 网址: http://www.xjsydzzz.cn/qikandaodu/2020/1029/426.html
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