專(zhuān)利名稱(chēng)：生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的分層可視化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)，特別涉及利用計(jì)算機(jī)對(duì)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層可視化處理的技術(shù)。
背景技術(shù)：
語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)(semantic network)是在人工智能和知識(shí)工程中使用的一種重要知識(shí)表示方法，被廣泛地用來(lái)定義和描述領(lǐng)域知識(shí)。一般語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)由結(jié)點(diǎn)和弧(連接)組成，其中節(jié)點(diǎn)表示事件和概念，而弧表示節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系。圖1A示出了一個(gè)可視化的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的例子，在其中包括多個(gè)概念(由圖中的三角形、正方形、五邊形和多邊形等節(jié)點(diǎn)表示)，以及概念之間的連接(由圖中的連線表示)。
語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)具有以下的優(yōu)點(diǎn)1，有較強(qiáng)的表達(dá)能力，它可以表示謂詞邏輯中的二元關(guān)系，并且如果將多元關(guān)系轉(zhuǎn)換為二元關(guān)系，也可以用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示；2，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)對(duì)于知識(shí)的表示具有直觀、清晰的特點(diǎn)，而且程序可以對(duì)它的直接搜索、操縱其中的數(shù)據(jù)。目前，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)已被廣泛用于基于知識(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，例如，企業(yè)組織結(jié)構(gòu)管理、智能搜索引擎、和專(zhuān)家系統(tǒng)等。
但是，由于顯示器屏幕的限制，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)容量可能會(huì)超過(guò)一個(gè)屏幕可以清晰顯示的范圍。以往通過(guò)將顯示的圖像、文字縮小到可以在一屏中容納下，然后再根據(jù)用戶的選擇區(qū)域進(jìn)行放大截取，來(lái)處理這種情況。但是，這樣在縮小顯示時(shí)，由于無(wú)法看清顯示的文字，因此不便于操作。而且，由于對(duì)于重要的和不重要的概念或者關(guān)系，一起同比例的縮小，用戶很難挑選希望的內(nèi)容進(jìn)行逐級(jí)的和漸進(jìn)的瀏覽。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上描述的現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)(hierarchy model)的方法，所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)概念和多個(gè)用于連接兩個(gè)概念之間的關(guān)系實(shí)例，所述方法包括根據(jù)所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中所述多個(gè)概念的連接關(guān)系，確定所述概念之間的相似性；以及將相似性高的概念逐一合并，從而形成所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法，所述方法包括利用前面所述生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，生成所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)；根據(jù)用戶的選擇，顯示所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化的層次結(jié)構(gòu)的相應(yīng)層次描述的內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置，所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)概念和多個(gè)用于連接兩個(gè)概念之間的關(guān)系實(shí)例，所述裝置包括概念相似性計(jì)算單元，用于根據(jù)所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中所述多個(gè)概念的連接關(guān)系，確定所述概念之間的相似性；概念合并單元，用于將相似性高的概念合并；層次形成單元，用于通過(guò)概念合并單元逐級(jí)地形成所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的瀏覽器，所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)概念和多個(gè)用于連接兩個(gè)概念之間的關(guān)系實(shí)例，其特征在于，所述瀏覽器包括前面所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置；圖形轉(zhuǎn)換單元，用于將由所述生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置生成的可視化層次結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為圖形方式進(jìn)行顯示；層次切換單元，用于根據(jù)用戶的選擇，切換所述層次結(jié)構(gòu)的各個(gè)層次描述并控制所述圖形轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行顯示。


相信通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，能夠使人們更好地了解本發(fā)明上述的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和目的。
圖1A展示了一個(gè)可視化的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的例子，圖1B和1C展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法生成的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)可視化層次結(jié)構(gòu)(hierarchy model)各層次描述的例子；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法的流程圖；圖4是展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置的方塊圖；以及圖5是展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
下面就結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法本發(fā)明提供了一種生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法。為了更好地理解本申請(qǐng)，在描述本發(fā)明的實(shí)施例之前，首先對(duì)于其中用到的一些術(shù)語(yǔ)進(jìn)行說(shuō)明。
概念集合(concept set)是一個(gè)語(yǔ)義集合C＝{c1，...，cn}，其中C中的每個(gè)元素是一個(gè)特定的語(yǔ)義對(duì)象，被稱(chēng)作概念或概念項(xiàng)目，例如，概念集合的元素可以是人名、地名等等。
關(guān)系集合(relation set)關(guān)系集合R＝{r1，...，rm}的每個(gè)元素是一個(gè)特定的謂詞(關(guān)系類(lèi)型)以確定兩個(gè)概念項(xiàng)目之間的語(yǔ)義連接，被稱(chēng)作關(guān)系項(xiàng)目或關(guān)系類(lèi)型，例如，關(guān)系集合的元素的例子可以是“上下級(jí)關(guān)系”、“夫妻關(guān)系”等等。
三元組(triple)一個(gè)三元組t＝(subject，predicate，object，w)，其中subject，object∈C，predicate∈R，可以被看作一個(gè)兩邊各有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的有方向的鏈接，每一個(gè)由三元組體現(xiàn)的連接可以被看作是關(guān)系集合中相應(yīng)關(guān)系類(lèi)型的一個(gè)關(guān)系實(shí)例。其中，w是“定義權(quán)重”代表相應(yīng)三元組的重要性或者可靠性，是在建立語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由用戶輸入的或者通過(guò)計(jì)算得到的，在本實(shí)施例中，w取值為0到1之間。
語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)(semantic network)由三元組的集合構(gòu)成，S＝{t1，...，tk}。由于每個(gè)三元組可以被看作在兩端具有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)有向連接，并且多個(gè)三元組可以共用一個(gè)相同的概念項(xiàng)目，因此基于一個(gè)三元組集合，可以生成一個(gè)有向圖(directed graph)，被稱(chēng)作語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。
相鄰概念集合(Neighbor concept set)由語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)S中所有與c相關(guān)聯(lián)的概念組成的集合。對(duì)于一個(gè)給定的概念項(xiàng)目c，其相鄰概念集合為NC(c)={nc1,...,ncm|i≠j⇒nci≠ncj,∀nci⇒∃t∈S,]]>((subject(t)＝nci∩object(t)＝c)∪(subject(t)＝c∩object(t)＝nci)＝true)}相鄰概念向量(neighbor concept vector)是表示一個(gè)概念c與所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的其它概念的連接關(guān)系的向量。如果概念集合中有N個(gè)概念項(xiàng)目，將概念集合中的每個(gè)概念項(xiàng)目作為N維向量空間中的一個(gè)分量，則根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以按照以下原則計(jì)算N維相鄰概念向量v(c)對(duì)于v(c)的一個(gè)分量，如果其對(duì)應(yīng)的概念項(xiàng)目與c具有連接，即，在這兩個(gè)概念之間存在一個(gè)三元組，則使用對(duì)應(yīng)的三元組的權(quán)重作為該維的值；如果在這兩個(gè)概念之間存在多個(gè)三元組，則取這些三元組中最大權(quán)重作為該維的值；如果在這兩個(gè)概念之間沒(méi)有三元組，則將該維的值設(shè)為0。進(jìn)而，當(dāng)三元組中沒(méi)有包含權(quán)重時(shí)，也可以是，如果在這兩個(gè)概念之間存在三元組，則將該維的值設(shè)為1或者是三元組的個(gè)數(shù)；如果在這兩個(gè)概念之間沒(méi)有三元組，則將該維的值設(shè)為0。
關(guān)系類(lèi)型特征向量(feature vector of relation type)，是表示一個(gè)關(guān)系類(lèi)型r在一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的特征的向量。如果該語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)包含N個(gè)概念，則一個(gè)關(guān)系類(lèi)型特征向量v(r)是一個(gè)2*N維向量v(r)＝[ws1，ws2，...，wsN，wo1，wo2，...woN]。前面N個(gè)分量與各個(gè)概念作為該關(guān)系類(lèi)型r的所有關(guān)系實(shí)例的主語(yǔ)(subject)的情況對(duì)應(yīng)，后面N個(gè)分量與各個(gè)概念作為該關(guān)系類(lèi)型r的所有關(guān)系實(shí)例的賓語(yǔ)(object)的情況對(duì)應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)分量的值可以利用詞頻(term-frequency)來(lái)計(jì)算，即，對(duì)應(yīng)的概念在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中作為關(guān)系類(lèi)型r的主語(yǔ)或賓語(yǔ)出現(xiàn)的次數(shù)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。如圖2所示，首先步驟201，根據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中概念的連接關(guān)系確定概念之間的相似性。具體地，為每個(gè)概念計(jì)算相鄰概念向量v(c)，并根據(jù)計(jì)算出的相鄰概念向量確定概念之間的相似性。
在本說(shuō)明書(shū)中后附的偽代碼片段1示例性地展示了根據(jù)兩個(gè)概念項(xiàng)目的相鄰概念向量v(c1)、v(c2)確定相似性的算法。該算法中，先判斷兩個(gè)概念項(xiàng)目是否相鄰，如果不相鄰則返回0，如果相鄰則返回兩個(gè)向量之間夾角的余弦，cos(wi,wj)=wi·wj|wi|×|wj|.]]>本發(fā)明并不限于代碼片段1的算法，也可以利用其他方式來(lái)表示兩個(gè)概念項(xiàng)目的相似性。
接著在步驟205，將相似性高的概念逐一合并直到一個(gè)預(yù)定數(shù)量，作為可視化層次結(jié)構(gòu)的一級(jí)。在本說(shuō)明書(shū)中后附的偽代碼片段2示例性地展示了根據(jù)相似性將概念項(xiàng)目逐一合并直到一個(gè)預(yù)定數(shù)量的算法。
該算法中，首先取出語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的全部三元組，然后利用前面計(jì)算相似性的方法找到相似性最高的概念對(duì)(a，b)，其中a和b是屬于一個(gè)三元組的兩個(gè)概念項(xiàng)目，接著創(chuàng)建一個(gè)新概念項(xiàng)目c，將a和b合并為c，并且將所有包含a或b的三元組更新，將a、b換為c。循環(huán)執(zhí)行該合并過(guò)程，直到概念項(xiàng)目減少到一個(gè)預(yù)定的數(shù)量m。在此，預(yù)定數(shù)量m是層次結(jié)構(gòu)中該級(jí)中希望保留的概念的數(shù)量，可以由用戶指定或者由系統(tǒng)根據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中概念和關(guān)系實(shí)例(或者三元組的數(shù)量)計(jì)算出來(lái)，后面將詳細(xì)描述可視化層次結(jié)構(gòu)的級(jí)數(shù)和每級(jí)合并時(shí)的預(yù)訂數(shù)量m的計(jì)算方式。
接著在步驟210，判斷是否需要進(jìn)行下一層的合并，如果需要?jiǎng)t以剛剛合并得到的一層作為基礎(chǔ)，返回繼續(xù)進(jìn)行相似性確定和合并(步驟201和205)；如果判斷為不需要進(jìn)行下一層合并，則進(jìn)行到步驟215，由通過(guò)合并得到的各級(jí)和原始語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成可視化層次結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例中，可視化層次結(jié)構(gòu)的級(jí)數(shù)和每個(gè)級(jí)中所包含的概念或者三元組(關(guān)系實(shí)例)的數(shù)量可以由用戶按照自己的喜好來(lái)設(shè)定，或者預(yù)先設(shè)定為不同的模式由用戶選擇，也可以根據(jù)顯示屏幕每屏可以顯示的實(shí)體(概念項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)和關(guān)系連接)的數(shù)量以及語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中概念項(xiàng)目和關(guān)系實(shí)例的數(shù)量自動(dòng)地計(jì)算得出。例如，假設(shè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中包含N1個(gè)概念項(xiàng)目和N2個(gè)關(guān)系實(shí)例，并且一頁(yè)屏幕可以顯示M1個(gè)概念項(xiàng)目結(jié)點(diǎn)和M2個(gè)關(guān)系連接，則生成的可視化層次結(jié)構(gòu)的級(jí)數(shù)k可以通過(guò)以下的公式來(lái)計(jì)算層次k滿足M1+M12+···+M1k≤N1]]>M2+M22+···+M2k≤N2]]>即，k=max(logM1(N1+1)(M1-1)+M1M1+1,logM2(N2+1)(M2-1)+M2M2+1)]]>(式1)相應(yīng)地，每一級(jí)的概念項(xiàng)目數(shù)量可以為mi=max(M1i,M2i),(i=1···k)]]>(式2)當(dāng)然，也可以以其它任何本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的方法來(lái)計(jì)算層次結(jié)構(gòu)的級(jí)數(shù)和各級(jí)包含的概念項(xiàng)目數(shù)量。
采用以上描述的本實(shí)施例的方法，可以根據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)本身包含的特征信息為其生成可視化層次結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，在根據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中概念的連接關(guān)系確定概念之間的相似性的步驟(圖2的步驟201)之前，首先由用戶提供感興趣的關(guān)系類(lèi)型作為主關(guān)系類(lèi)型(primary relation type)。然后，根據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)關(guān)系類(lèi)型與該主關(guān)系類(lèi)型的相似性，為每個(gè)關(guān)系類(lèi)型指定一個(gè)優(yōu)先系數(shù)(ranking value)。在本說(shuō)明書(shū)中后附的偽代碼片段3示例性地展示了根據(jù)兩個(gè)關(guān)系類(lèi)型的關(guān)系類(lèi)型特征向量v(r1)、v(r2)確定相似性的算法。
然后，在根據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中概念的連接關(guān)系確定概念之間的相似性的步驟中，更具體地，在為每個(gè)概念計(jì)算相鄰概念向量v(c)時(shí)，將三元組的權(quán)重和優(yōu)先系數(shù)的乘積作為每個(gè)分量的值，例如，對(duì)于v(c)的一個(gè)分量，如果其對(duì)應(yīng)的概念項(xiàng)目與c具有連接，即，在這兩個(gè)概念之間存在一個(gè)三元組，則使用對(duì)應(yīng)的三元組的權(quán)重和該關(guān)系類(lèi)型的優(yōu)先系數(shù)的乘積作為該維的值；如果在這兩個(gè)概念之間存在多個(gè)三元組，則取這些三元組中最大權(quán)重和該關(guān)系類(lèi)型的優(yōu)先系數(shù)的乘積為該維的值；如果在這兩個(gè)概念之間沒(méi)有三元組，則將該維的值設(shè)為0。
可替代地，當(dāng)三元組中沒(méi)有記錄權(quán)重時(shí)，也可以是，如果在這兩個(gè)概念之間存在三元組，則將該維的值設(shè)為相應(yīng)關(guān)系類(lèi)型的優(yōu)先系數(shù)或者是三元組的個(gè)數(shù)乘以相應(yīng)關(guān)系類(lèi)型的優(yōu)先系數(shù)(多個(gè)的情況)；如果在這兩個(gè)概念之間沒(méi)有三元組，則將該維的值設(shè)為0。
瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法在同一發(fā)明構(gòu)思下，本發(fā)明還提供了一種瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法的流程圖。
如圖3所示，首先在步驟301，利用前面描述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法為要瀏覽的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)生成可視化層次結(jié)構(gòu)。
然后在步驟305，確定現(xiàn)實(shí)的中央概念(節(jié)點(diǎn))。在用戶瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，用戶可以選擇一個(gè)希望瀏覽的節(jié)點(diǎn)或一個(gè)區(qū)域，然后進(jìn)行放大或縮小。本步驟可以根據(jù)用戶的選擇來(lái)確定中央概念(節(jié)點(diǎn))，也可以在用戶剛剛開(kāi)始瀏覽或者沒(méi)有選擇節(jié)點(diǎn)或區(qū)域時(shí)，自動(dòng)地確定一個(gè)中央概念節(jié)點(diǎn)。在此，確定中央概念節(jié)點(diǎn)的方式，本發(fā)明沒(méi)有特別的限制，例如可以是語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)顯示的中央位置的節(jié)點(diǎn)，或者可視化層次結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)化一層的一個(gè)節(jié)點(diǎn)等。
接著在步驟310，判斷用戶是選擇放大(更詳細(xì))還是選擇縮小(更簡(jiǎn)化)。如果用戶選擇放大(更詳細(xì))，則進(jìn)行步驟315，切換顯示可視化層次結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)的一級(jí)(下一級(jí))；如果用戶選擇縮小(更簡(jiǎn)化)，則進(jìn)行步驟320，切換顯示可視化層次結(jié)構(gòu)的更簡(jiǎn)化的一級(jí)(上一級(jí))。
在步驟315和320之后都進(jìn)行到步驟325，以前面確定的中央概念為中心進(jìn)行顯示。在切換顯示層次結(jié)構(gòu)時(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)前面確定的中央概念在本級(jí)中沒(méi)有了，例如由于a、b被合并為節(jié)點(diǎn)c時(shí)。這種情況下，需要將相關(guān)的概念結(jié)點(diǎn)(a、b、c相關(guān))作為中心進(jìn)行顯示。另外，當(dāng)該級(jí)的內(nèi)容超出顯示范圍時(shí)，還需要對(duì)超出部分進(jìn)行截取。
采用以上描述的本實(shí)施例的方法，可以利用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)其本身的特征信息為生成可視化層次結(jié)構(gòu)，從而克服較大規(guī)模的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)在屏幕上瀏覽的困難。由于這種層次結(jié)構(gòu)是依據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)本身的特征形成的，因此能夠保證真實(shí)的概括歸納原語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)，而不需要用戶人工的操作。并且如果結(jié)合上用戶指定的主關(guān)系類(lèi)型，還可以是層次結(jié)構(gòu)更符合用戶的需求，更有針對(duì)性。
生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置在同一發(fā)明構(gòu)思下，本發(fā)明還提供了一種生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置。圖4是展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置的方塊圖。
如圖4所示，生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置400，包括概念相似性計(jì)算單元401，用于根據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中概念的連接關(guān)系，確定概念之間的相似性；概念合并單元403，用于將相似性高的概念合并；層次形成單元406，用于通過(guò)概念合并單元逐級(jí)地形成所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)。
進(jìn)而，生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置400，還包括相鄰概念向量計(jì)算單元402，用于計(jì)算概念的相鄰概念向量，概念相似性計(jì)算單元401可以利用相鄰概念向量計(jì)算概念之間的相關(guān)性，關(guān)于相鄰概念向量和概念相似性計(jì)算的方法前面已經(jīng)進(jìn)行了說(shuō)明這里不再重復(fù)描述；層次計(jì)算單元405，用于根據(jù)原語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的概念及關(guān)系實(shí)例的量和屏幕的最大容量來(lái)計(jì)算將要生成的層次結(jié)構(gòu)的級(jí)數(shù)和每級(jí)中概念的數(shù)量，其計(jì)算方法前面也已經(jīng)進(jìn)行了說(shuō)明這里不再重復(fù)描述。
進(jìn)而，生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置400，還包括關(guān)系類(lèi)型相似性計(jì)算單元404，用于計(jì)算用戶指定的主關(guān)系類(lèi)型和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)系類(lèi)型的相似性，并且相鄰概念向量計(jì)算單元在計(jì)算相鄰概念向量時(shí)也將關(guān)系類(lèi)型相似性考慮在內(nèi)；關(guān)系類(lèi)型特征向量計(jì)算單元407，用于計(jì)算所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)關(guān)系類(lèi)型的關(guān)系類(lèi)型特征向量，該關(guān)系類(lèi)型特征向量中的每個(gè)分量是與所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)概念對(duì)應(yīng)、根據(jù)與該概念相關(guān)聯(lián)的該關(guān)系類(lèi)型的連接實(shí)例計(jì)算出來(lái)的。關(guān)于關(guān)系類(lèi)型特征向量和計(jì)算相鄰概念向量時(shí)也將關(guān)系類(lèi)型相似性考慮在內(nèi)的方法前面已經(jīng)進(jìn)行了說(shuō)明在此不再重復(fù)。
采用本實(shí)施例的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置400可以實(shí)施前面描述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)，并且可以根據(jù)用戶指定的主關(guān)系類(lèi)型，有針對(duì)性地進(jìn)行概念合并。
語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)瀏覽器在同一發(fā)明構(gòu)思下，本發(fā)明還提供了一種語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。圖5是展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的方塊圖。
如圖5所示，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)瀏覽器500包括前面實(shí)施例中描述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置，在本實(shí)施例中簡(jiǎn)稱(chēng)為層次結(jié)構(gòu)生成裝置400；層次結(jié)構(gòu)緩存503，用于臨時(shí)保存由層次結(jié)構(gòu)生成裝置400生成的可視化層次結(jié)構(gòu)；圖形轉(zhuǎn)換單元505，用于將由層次結(jié)構(gòu)生成裝置生成的可視化層次結(jié)構(gòu)以圖形方式顯示給用戶，具體地說(shuō)，圖形轉(zhuǎn)換單元505接受后面描述的層次切換單元504和中心確定單元502的控制，將層次結(jié)構(gòu)的適當(dāng)層次和適當(dāng)位置顯示給用戶；層次切換單元504，用于根據(jù)用戶的選擇，切換層次結(jié)構(gòu)的各個(gè)級(jí)并控制所述圖形轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行顯示；中心確定單元，用于確定切換所述層次結(jié)構(gòu)的級(jí)后將被顯示的中心概念節(jié)點(diǎn)。關(guān)于如何響應(yīng)用戶操作切換顯示層次結(jié)構(gòu)的各個(gè)層次和如何確定中心概念節(jié)點(diǎn)，前面已經(jīng)進(jìn)行了描述在此不再重復(fù)。
采用本實(shí)施例的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)瀏覽器500可以實(shí)施前面描述的瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法，生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)，利用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)其本身的特征為生成可視化層次結(jié)構(gòu)，從而克服較大規(guī)模的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)在屏幕上瀏覽的困難。由于這種層次結(jié)構(gòu)是依據(jù)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)本身的特征形成的，因此能夠保證真實(shí)的概括歸納原語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)，而不需要用戶人工的操作。
本發(fā)明的上述生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)瀏覽器以及它們各自的組成部分可以以硬件和軟件方式實(shí)現(xiàn)，并且根據(jù)需要可以和其他裝置結(jié)合，例如，可以實(shí)現(xiàn)在個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、掌上型計(jì)算機(jī)、PDA、文字處理機(jī)等各種帶有計(jì)算功能的設(shè)備上。
以上雖然通過(guò)一些示例性的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法及裝置、瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)瀏覽器進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是以上這些實(shí)施例并不是窮舉的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種變化和修改。因此，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
偽代碼片段1Algorithm 1calculate the similarity between two concept items in semantic network.
(算法1計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)概念項(xiàng)目之間的相似性)Sim(c1，c2){NC2＝NC(c2)；If(c1not in NC2)return 0；return(cos(v(c1)，v(c2))；}偽代碼片段2Algorithm 2clustering on semantic network S，there are n concept elements in S，clusterthem into m nodes，where m＜n(算法2對(duì)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合并，在S中有n個(gè)概念，將它們合并到m個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中m＜n)<pre listing-type="program-listing">Clustering(S，m){Get all triples in S； (取出S中的所用三元組；)Number＝triple number；while(Number＞m){calculate the similarity of subjects and objects of all triples；(計(jì)算全部三元組的主語(yǔ)和賓語(yǔ)的相似性；)find the most similar pair(a，b)，where a and b are concept items of a specific triple；(找到最相似的概念對(duì)(a，b)，其中a和b是屬于一個(gè)三元組的兩個(gè)概念項(xiàng)目；)create a new concept item c；//the name of c is the combination of the names of a andb(創(chuàng)建一個(gè)新的概念項(xiàng)目c；//c的名稱(chēng)是a和b名稱(chēng)的組合)merge nodes a，b to node c；(將節(jié)點(diǎn)a，b合并到節(jié)點(diǎn)c；)update those triples which contain a or b as one of their components(subject orobject)；(更新那些包含a，b作為其組成部分(主語(yǔ)或賓語(yǔ))的三元組；)//replace a，b with c；(//用c替換a，b；)Number--；} }</pre>
偽代碼片段3Algorithm 3calculate the similarity between two relation types in semantic network.(算法3計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)關(guān)系類(lèi)型之間的相似性)Sim(r1，r2){return(cos(v(r1))，v(r2))；}
權(quán)利要求
1.一種生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)概念和多個(gè)用于連接兩個(gè)概念之間的關(guān)系實(shí)例，其特征在于，所述方法包括根據(jù)所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中所述多個(gè)概念的連接關(guān)系，確定所述概念之間的相似性；以及將相似性高的概念逐一合并，從而形成所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，確定所述概念之間的相似性的步驟包括計(jì)算每個(gè)所述概念的相鄰概念向量，該向量表示該概念與所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的其它概念的連接關(guān)系；以及根據(jù)兩個(gè)所述概念的相鄰概念向量之間的夾角，計(jì)算所述概念之間的相似性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，根據(jù)兩個(gè)所述概念的相鄰概念向量之間的夾角計(jì)算所述概念之間的相似性的步驟包括利用兩個(gè)所述概念的相鄰概念向量的點(diǎn)積，計(jì)算它們之間的夾角，夾角越小則兩個(gè)所述概念的相似性越大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，將相似性強(qiáng)的概念逐一合并從而形成所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化的層次結(jié)構(gòu)的步驟，包括將由一個(gè)關(guān)系實(shí)例連接的相似性最大的兩個(gè)概念合并；以及重復(fù)上述將兩個(gè)概念合并的步驟，直到剩下一個(gè)預(yù)定數(shù)量的概念，形成所述可視化層次結(jié)構(gòu)的一層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，將相似性強(qiáng)的概念逐一合并從而形成所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化的層次結(jié)構(gòu)的步驟，進(jìn)一步包括重復(fù)上述將兩個(gè)概念合并的步驟和形成所述可視化層次結(jié)構(gòu)的一級(jí)的步驟，從而形成多級(jí)的層次結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述將兩個(gè)概念合并的步驟，包括創(chuàng)建一個(gè)新的概念代替所述兩個(gè)概念；將所述兩個(gè)概念合并為所述新的概念；以及用所述新的概念更新與所述兩個(gè)概念相關(guān)聯(lián)的關(guān)系實(shí)例。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述計(jì)算所述每個(gè)概念的相鄰概念向量的步驟包括以所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)概念作為一個(gè)維，如果與該被計(jì)算向量的概念之間有關(guān)系實(shí)例存在則分量為1，如果沒(méi)有則分量為0。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，每個(gè)所述關(guān)系實(shí)例指定了連接的權(quán)重，所述計(jì)算所述每個(gè)概念的相鄰概念向量的步驟包括以所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)概念作為一個(gè)維，當(dāng)與被計(jì)算向量的該概念之間有關(guān)系實(shí)例存在時(shí)則根據(jù)該關(guān)系實(shí)例的權(quán)重計(jì)算分量，當(dāng)沒(méi)有關(guān)系實(shí)例存在時(shí)則分量為0。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，由用戶指定了主關(guān)系類(lèi)型，所述計(jì)算所述每個(gè)概念的相鄰概念向量的步驟包括計(jì)算所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)關(guān)系類(lèi)型與所述用戶指定的主關(guān)系類(lèi)型的相似性；以所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)概念作為一個(gè)維，當(dāng)與該被計(jì)算向量的概念之間有關(guān)系實(shí)例存在時(shí)則根據(jù)該關(guān)系實(shí)例的權(quán)重和上述關(guān)系類(lèi)型的相似性計(jì)算分量，當(dāng)沒(méi)有關(guān)系實(shí)例存在時(shí)則分量為0。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，計(jì)算所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)關(guān)系類(lèi)型與用戶指定的主關(guān)系類(lèi)型的相似性的步驟包括計(jì)算所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的該關(guān)系類(lèi)型的關(guān)系類(lèi)型特征向量，所述關(guān)系類(lèi)型特征向量中的每個(gè)分量是與所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)概念對(duì)應(yīng)的、根據(jù)與該概念相關(guān)聯(lián)的該關(guān)系類(lèi)型的關(guān)系實(shí)例計(jì)算出來(lái)的；以及根據(jù)該關(guān)系類(lèi)型的關(guān)系類(lèi)型特征向量與所述用戶指定的主關(guān)系類(lèi)型的關(guān)系類(lèi)型特征向量之間的夾角，計(jì)算所述關(guān)系類(lèi)型與所述用戶指定的主關(guān)系類(lèi)型之間的相似性。
11.一種瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法，所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)概念和多個(gè)用于連接兩個(gè)概念之間的關(guān)系實(shí)例，其特征在于，所述方法包括利用權(quán)利要求1～10所述生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，生成所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)；以及根據(jù)用戶的選擇，顯示所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化的層次結(jié)構(gòu)的相應(yīng)層次描述的內(nèi)容。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于，所述顯示所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化的層次結(jié)構(gòu)的相應(yīng)級(jí)的內(nèi)容的步驟，包括確定顯示的中央概念；當(dāng)用戶選擇放大時(shí)，顯示所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化的層次結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)一級(jí)的內(nèi)容，并以上述確定的中央概念為中心；以及當(dāng)用戶選擇縮小時(shí)，顯示所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化的層次結(jié)構(gòu)的更簡(jiǎn)單一級(jí)的內(nèi)容，并以上述確定的中央概念為中心。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于，所述顯示所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化的層次結(jié)構(gòu)的相應(yīng)級(jí)的內(nèi)容的步驟，還包括當(dāng)所述中央概念在將被顯示的級(jí)中不存在時(shí)，以該中央概念的相關(guān)概念為中心進(jìn)行顯示。
14.一種生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置，所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)概念和多個(gè)用于連接兩個(gè)概念之間的關(guān)系實(shí)例，其特征在于，所述裝置包括概念相似性計(jì)算單元，用于根據(jù)所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中所述多個(gè)概念的連接關(guān)系，確定所述概念之間的相似性；概念合并單元，用于將相似性高的概念合并；以及層次形成單元，用于通過(guò)概念合并單元逐級(jí)地形成所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置，其特征在于，還包括相鄰概念向量計(jì)算單元，用于計(jì)算概念的相鄰概念向量，該相鄰概念向量表示該概念與所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)概念的連接關(guān)系；其中，所述概念相似性計(jì)算單元利用上述相鄰概念向量計(jì)算概念之間的相關(guān)性。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置，其特征在于，所述概念相似性計(jì)算單元，由兩個(gè)所述概念的相鄰概念向量的點(diǎn)積計(jì)算它們之間的夾角，夾角越小則兩個(gè)所述概念的相似性越大。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置，其特征在于，還包括層次計(jì)算單元，用于根據(jù)原語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)容量和屏幕的最大容量來(lái)計(jì)算將要生成的層次結(jié)構(gòu)的級(jí)數(shù)和每級(jí)中概念的數(shù)量。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置，其特征在于，還包括關(guān)系類(lèi)型相似性計(jì)算單元，用于計(jì)算用戶指定的主關(guān)系類(lèi)型和所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)系類(lèi)型的相似性。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置，其特征在于，還包括關(guān)系類(lèi)型特征向量計(jì)算單元，用于計(jì)算所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)系類(lèi)型的關(guān)系類(lèi)型特征向量，該關(guān)系類(lèi)型特征向量中的每個(gè)分量是與所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)概念對(duì)應(yīng)的、根據(jù)與該概念相關(guān)聯(lián)的該關(guān)系類(lèi)型的連接實(shí)例計(jì)算出來(lái)的；其中，所述關(guān)系類(lèi)型相似性計(jì)算單元，根據(jù)一個(gè)關(guān)系類(lèi)型的關(guān)系類(lèi)型特征向量與所述用戶指定的主關(guān)系類(lèi)型的關(guān)系類(lèi)型特征向量之間的夾角，計(jì)算所述關(guān)系類(lèi)型與用戶指定的關(guān)系類(lèi)型之間的相似性。
20.一種語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的瀏覽器，所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)概念和多個(gè)用于連接兩個(gè)概念之間的關(guān)系實(shí)例，其特征在于，所述瀏覽器包括權(quán)利要求14～19所述的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置；圖形轉(zhuǎn)換單元，用于將由所述生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的裝置生成的可視化層次結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為圖形方式進(jìn)行顯示；以及層次切換單元，用于根據(jù)用戶的選擇，切換所述層次結(jié)構(gòu)的各個(gè)層次描述并控制所述圖形轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行顯示。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的瀏覽器，其特征在于，還包括中心確定單元，用于確定切換所述層次結(jié)構(gòu)的級(jí)后將被顯示的中心概念節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法和裝置、瀏覽語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的方法以及語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)概念和多個(gè)用于連接兩個(gè)概念之間的關(guān)系實(shí)例，本發(fā)明的生成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)的方法，包括根據(jù)所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中所述多個(gè)概念的連接關(guān)系，確定所述概念之間的相似性；以及將相似性高的概念逐一合并，從而形成所述語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的可視化層次結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G06F7/00GK1658234SQ200410004288
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2004年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者劉世霞, 蘇中, 潘越, 張俐 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司