語義網(wǎng)格在數(shù)字圖書館知識組織中的應(yīng)用

張慧玲

(河北金融學院圖書館，河北 保定 071051)

1.引言

在20世紀90年代之后，隨著Internet網(wǎng)的普及和通信技術(shù)的發(fā)展，信息的存儲和傳播發(fā)生了巨大的變革，隨之出現(xiàn)了數(shù)字圖書館[1，2]。數(shù)字圖書館和傳統(tǒng)圖書館在信息存儲和信息組織方式上都有著巨大的不同。本文分析了數(shù)字圖書館的概念，信息的組織方式和語義網(wǎng)技術(shù)在數(shù)字圖書館語義描述模式中的應(yīng)用。

2.圖書館知識的元數(shù)據(jù)

對于數(shù)字圖書館，描述系統(tǒng)的構(gòu)建首先必須要確定數(shù)據(jù)的描述方式。目前，描述信息主要有兩種方式[3，4]。一種是傳統(tǒng)圖書館所采用的機讀編目格式，另一種是以都柏林核心元數(shù)據(jù)為代表的新的數(shù)據(jù)組織方式。

元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)字的數(shù)據(jù)，由數(shù)字信息系統(tǒng)產(chǎn)生，可以提供完整的數(shù)據(jù)描述，是一種標準和通用的數(shù)據(jù)描述方法和整合工具，因此也可以給數(shù)字圖書館提供一個標準的數(shù)據(jù)存取接口。盡管都柏林核心元數(shù)據(jù)有很多優(yōu)點，但是距離有效的語義信息描述有一定的距離。因此，我們有必要將語義網(wǎng)和數(shù)字圖書館進行有效的整合。我們在都柏林核心元數(shù)據(jù)模式的基礎(chǔ)上，改進了語義描述的十五個元素。通過都柏林核心元數(shù)據(jù)和語義網(wǎng)的結(jié)合，提出了一個有效的數(shù)字圖書館信息描述模式。都柏林核心元數(shù)據(jù)簡單靈活，在數(shù)字圖書館的元數(shù)據(jù)構(gòu)建中具有一定的優(yōu)勢。目前，都柏林核心元數(shù)據(jù)在數(shù)字圖書館信息組織中起著非常重要的作用[6]。因此在將都柏林核心元數(shù)據(jù)整合進語義網(wǎng)時，我們應(yīng)該特別注意保持都柏林核心元數(shù)據(jù)的簡單和靈活性的優(yōu)勢。這樣，可使數(shù)字圖書館既保留傳統(tǒng)圖書館的優(yōu)勢，又增添了語義網(wǎng)智能和高效檢索的特點。問題的關(guān)鍵在于，如何有效地將都柏林核心元數(shù)據(jù)通過語義網(wǎng)描述融合進我們的描述模式。實際上，語義網(wǎng)和本體都具有各自在都柏林核心元數(shù)據(jù)中的使用方法。都柏林核心元數(shù)據(jù)在本體構(gòu)建的基本性質(zhì)中共有三個方面和十五個元素。

3.本體框架的模式描述

當討論數(shù)字圖書館的本體模式框架時，我們應(yīng)該理解使用者應(yīng)用主題，換句話說，就是使用者檢索什么主題。實際上，都柏林核心元數(shù)據(jù)在這方面有很好的作用。這里，我們將數(shù)字圖書館資源分成三個方面和十五個主題：內(nèi)容描述元素方面，分別是標題、主體、解釋、來源、語言、關(guān)系、范圍；知識產(chǎn)權(quán)方面，分別是作者、出版商、出資人、版權(quán)；外部描述元素方面，分別是數(shù)據(jù)、類型、格式、標識符。主題屬性的基本引用是題目。在OWL構(gòu)建的本體中，只使用單個屬性來鏈接基本狀態(tài)的領(lǐng)域和范圍。對于十五個特定的描述，有十五個基本屬性，分別是題目，主題，描述，資源，語言，關(guān)系，范圍，作者，出版商，出資人，版權(quán)，日期，類型，格式，身份。我們可以建立一個基本的雙層資源關(guān)系圖，如圖1所示。

圖1 資源基本描述框架

在都柏林核心元數(shù)據(jù)框架下，我們構(gòu)建語義描述，這個描述和傳統(tǒng)的資源描述一樣，可以對基本的信息進行分類，比如作者、題目、日期等等。在檢索的時候，作者、題目和主題起著關(guān)鍵的作用。但是，仍然需要其它的過程來完成有效的語義資源描述，都柏林核心元數(shù)據(jù)提供了一個很好的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)的資源組織中，信息沒有清晰的含義，有時表達的意義不清楚，有時存在同意，這就是檢索準確率低的重要原因。當我們檢索某一篇文章時，輸入某一作者姓名，可能找到的是另一篇同一作者名的文章。當點擊這個作者的超鏈接的時候，不僅找到了該作者的其它文章，也找到同名的其它作者的其它的文章。這種情況嚴重的影響了檢索的效果。比如，我想檢索《有效的C++》這本書，我認為該書的作者侯杰沒有其它的書，結(jié)果在我點擊超鏈接后，我發(fā)現(xiàn)有很多書籍。但是顯然《現(xiàn)代中國的黑龍江》不是這個作者寫的。這種情況顯然降低了數(shù)字圖書館效率。基于前述的基本框架，關(guān)鍵要解決的問題就是這個傳統(tǒng)資源存儲的模糊意思所產(chǎn)生的問題。我們使用有效的語義框架來描述主要的檢索項，通過這個方式，可以識別模糊意義的不同的情況。本文根據(jù)自然類型來描述每個關(guān)鍵檢索項。比如，當我們描述創(chuàng)作者時，它包含多個意義，比如作者名、生日、性別等多個作為人包含的含義。如果我們想將每個創(chuàng)作者逐一區(qū)分開來，我們必須清楚描述作為人的各個方面的內(nèi)容。如果我們想解決這個問題，我們應(yīng)該在圖書館內(nèi)對基本的信息進行分類，比如名字、性別、生日、國籍、組織、教育水平等等。這樣我們就可以將相同名字的不同作者區(qū)分開來。下面是一個創(chuàng)作者的描述框架，包含了六個屬性：名字，生日，性別，國籍，組織，教育水平。如圖2所示。

圖2 創(chuàng)作者結(jié)構(gòu)圖

上述的創(chuàng)作者描述方法可以提高檢索的效率。我們也可以使用類似的方式來分析和描述其它的元素。這種方式關(guān)鍵解決的問題是對傳統(tǒng)資源的模糊意義進行清楚的描述。當然這也不能解決模糊意思所帶來的所有的問題。本文重點是關(guān)注例如主題、題目、出版商等一些最基本的問題。各個元素的每個描述屬性如表1所示。

表1 主要描述元素屬性

4.語義描述的問題

在構(gòu)建本體框架后，該模式不僅可以描述一些資源的語義含義，同時也可以對有相同名字的不同作者的模糊意義進行清楚的識別。但是在現(xiàn)在的框架下，我們不能描述資源所應(yīng)獲取的所有的信息。這意味著資源沒有足夠的語義表示。有更多的工作需要我們?nèi)プ觥Ｔ谒械拿枋鲑Y源中，主題是最重要的部分。在傳統(tǒng)的資源存儲框架中，機器所能識別的幾個屬性并沒有定義具體的意義。因此，檢索的準確率非常低。在檢索結(jié)果中，會出現(xiàn)很多同義或不相關(guān)的內(nèi)容。本體是相同的意義，但是，許多使用者只提供一個詞去檢索，另外，有很多作者在他們的文獻中之提供一個詞作為關(guān)鍵詞，這樣就造成有很多與關(guān)鍵詞相關(guān)的文獻不能夠出現(xiàn)在檢索結(jié)果中。也可能造成許多不相關(guān)的文章出現(xiàn)在檢索結(jié)果中。之所有出現(xiàn)這樣的問題，是因為傳統(tǒng)描述中沒有給出含義的清楚的解釋。本文提供了一個方法來對主題進行清楚的解釋，這樣可以提高檢索的效率。本文對數(shù)字圖書館資源語義描述給出了一個基本的框架，在這個框架下，我們可以解決一些最基本的問題，以提高檢索的效率。

5.總結(jié)

語義網(wǎng)技術(shù)是一個新的研究熱點，并且有著巨大的發(fā)展前景。本文首先介紹了數(shù)字圖書館技術(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析了數(shù)字圖書館的資源描述的作用。另外，在數(shù)字圖書館的應(yīng)用背景下，討論了語義網(wǎng)技術(shù)和相關(guān)的本體論，設(shè)計了一個基于語義網(wǎng)的數(shù)字圖書館語義描述框架，這個框架可以解決傳統(tǒng)資源組織所帶來的效率低下的問題。

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