專利名稱：一種基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法，尤其涉及通信技術(shù)領(lǐng)域的 基于移動搜索的用戶情景動態(tài)本體建模方法。
背景技術(shù)：
本體論(ontology)是哲學(xué)概念，它是研究存在的本質(zhì)的哲學(xué)問題。但近幾十年 里，這個詞被應(yīng)用到計算機界，并在人工智能、計算機語言以及數(shù)據(jù)庫理論中扮演著越來越 重要的作用。當(dāng)前的計算機正從單一的設(shè)備向進行信息交換和事物處理的世界范圍網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn) 變。因此，支持數(shù)據(jù)、信息和知識的交換、重用和共享成了當(dāng)今計算機技術(shù)要迫切面臨的任務(wù)。本體作為一種用于描述特定領(lǐng)域內(nèi)概念和概念之間的系統(tǒng)關(guān)系集合，具有通過概 念之間的關(guān)系來表達概念語義的能力。由于本體建模的方法學(xué)還沒有成熟的理論作指導(dǎo)， 也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則，因此目前的本體構(gòu)建方法都是針對不同領(lǐng)域提出的?，F(xiàn)在本體論研究面臨的突出問題是在數(shù)據(jù)庫查詢中尤其是當(dāng)多個數(shù)據(jù)庫存在信 息重疊時，缺乏從中選擇最佳檢索成員，動態(tài)生成優(yōu)化檢索方案的能力。而且現(xiàn)有的工作主 要面向數(shù)據(jù)集成，而對服務(wù)集成考慮不多。支持數(shù)據(jù)與服務(wù)綜合性集成的體系仍欠完備。因 此這也將是未來發(fā)展和提升的一個重要方向。移動情景搜索是根據(jù)移動終端的搜索情景，精確提供用戶需要的、適合用戶終端 能力、消費習(xí)慣的、并與通信情景匹配的業(yè)務(wù)服務(wù)。根據(jù)移動終端的情景，精準(zhǔn)搜索用戶需 要的、適合用戶終端能力的、與用戶情景匹配的業(yè)務(wù)服務(wù)。根據(jù)情景，精確搜索不同帶寬要 求、顯示能力、形式與類型的服務(wù)內(nèi)容。并且，根據(jù)終端接收能力和用戶習(xí)慣確定搜索結(jié)果 的數(shù)目。從而提供高品質(zhì)業(yè)務(wù)，精確服務(wù)，低成本業(yè)務(wù)實現(xiàn)的技術(shù)方案，實現(xiàn)精準(zhǔn)營銷。移動情景搜索框架主要由數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)挖掘模塊、內(nèi)容搜索模塊、 情景搜索模塊、搜索推理模塊和本體描述模塊組成。主要處理流程如下
1. 搜索移動情景搜索引擎接收用戶的搜索請求，搜索請求包括關(guān)鍵詞keywords， 用戶編號user_id，小區(qū)編號cell_id。2.搜索推理模塊調(diào)用情景搜索服務(wù)，根據(jù)用戶編號userjd及小區(qū)編號 cell_id，獲取用戶的個性化模型、無線環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)。3. 搜索推理模塊調(diào)用內(nèi)容搜索服務(wù)，根據(jù)用戶查詢關(guān)鍵詞keywords進行內(nèi) 容相關(guān)的搜索。4. 搜索推理模塊對內(nèi)容搜索返回的結(jié)果和情景搜索返回的結(jié)果進行推理比 較，從中選擇精準(zhǔn)的結(jié)果。5. 根據(jù)個性化興趣對搜索結(jié)果進行聚類處理，完成查詢結(jié)果過濾與分類。其中本體描述模塊是對用戶情景信息及其特定情景的活動信息進行可計算的描 述。系統(tǒng)捕捉并記錄用戶信息進行推理，通過建立模型來記錄、管理，描述用戶特定情景下可能的潛在興趣需求，并記錄下特定情景下用戶行為的歷史，便于將來檢索和推理。傳統(tǒng)的移動情景搜索本體建模方法通用靈活性較差，且精確度不高。系統(tǒng)根據(jù)用 戶行為和興趣喜好方面的不同為其設(shè)定相應(yīng)模型，當(dāng)新用戶發(fā)起搜索請求時，系統(tǒng)根據(jù)此 用戶各要素屬性進行分析，并為其尋找現(xiàn)有本體中最為匹配的模型，從而判斷其可能需求 的服務(wù)類型。由此可見，這種本體建模方法是靜態(tài)的，且本體庫中需建立多種用戶類型的模 型以滿足匹配需求，工作較為繁瑣，對于不同用戶只能盡量找到較為相似或接近的模型，精 確度和靈活度較差。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于用戶情景的動態(tài)本 體建模方法，該方法通過統(tǒng)一建模描述規(guī)則及實時更新反饋用戶行為屬性參數(shù)變化，為用 戶建立動態(tài)模型匹配方案，使搜索結(jié)果更為精準(zhǔn)。一種基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法，該方法通過實時反饋更新的方式來實 現(xiàn)，包含
步驟a 根據(jù)系統(tǒng)和用戶需求確定本體模型概念集和本體模型結(jié)構(gòu)關(guān)系集； 步驟b 根據(jù)本體模型概念集和結(jié)構(gòu)關(guān)系集進行選擇，生成初始本體模型； 步驟c 當(dāng)用戶請求觸發(fā)時，檢查用戶概念集是否變更？若用戶概念集沒有變更，則直 接使用原初始模型；若變更，則返回步驟b，對應(yīng)變更的概念集重新生成本體模型。進一步的，步驟a中確定用戶情景要素及本體模型描述規(guī)范的過程，進一步包含 a-Ι、確立構(gòu)建本體模型所需組件的規(guī)范信息集；
a-2、確立本體建模各組件的屬性及參數(shù)的規(guī)范信息集，并進行細化表達； a-3、確立本體建模各組件之間組合關(guān)系規(guī)范信息集，構(gòu)建語法庫。步驟b中確定用戶初始本體模型，進一步包含根據(jù)步驟a所確立的本體建模組件 信息、各組件屬性及參數(shù)信息和各組件之間的組合關(guān)系信息，對應(yīng)選擇其中需要的一種或 幾種生成初始的用戶情景本體模型。步驟c中對于用戶情景本體模型的更新，進一步包含
當(dāng)用戶發(fā)起請求時，檢查本體屬性及參數(shù)是否發(fā)生改變？若沒有發(fā)生改變，則最終的 本體模型即為初始生成的本體模型，作為此本體的個性化模型；
若本體屬性及參數(shù)有所變化，則返回步驟b，根據(jù)新的本體屬性重新生成本體模型作為 個性化模型。情景建模的動態(tài)性包含概念本體的動態(tài)性和過程本體的動態(tài)性。對于概念本體， 可根據(jù)需求進行概念增加、概念刪除、概念的屬性修改；對于過程本體則由用戶直接引發(fā)或 由概念本體修改弓I發(fā)，過程本體可進行參數(shù)修改、過程增加、過程刪除。例如對于同一用戶發(fā)起搜索請求時的用戶情景，皆與上一次本體模型對比，若沒 有變更則繼續(xù)沿用，若有屬性或參數(shù)改變則重新生成本體模型。這種建模方法對于用戶屬 性改變具有靈敏的反應(yīng)能力，可使其在已有模型基礎(chǔ)上靈活改動，而不拘泥于一種既定模 型庫，用戶參數(shù)只能死板匹配；對于不同用戶類型的本體建模，本方法 有良好的通用性。 僅需改變用戶屬性參數(shù)或各部件間描述規(guī)范信息即可，仍可沿用本模型進行初始建模和模 型更新。
優(yōu)選的，所述用戶情景為移動情景。與傳統(tǒng)搜索不同，移動情景搜索由于其特殊 性，用戶情景模型的地域性和實時性尤為重要，用戶興趣、個性、行為特征通過移動情景搜 索體現(xiàn)得更為明顯。因此在移動搜索用戶情景的描述規(guī)范特別包括小區(qū)編號、無線信道環(huán) 境、用戶終端類型相關(guān)條件。用戶需要通過盡量少的查詢條件在較短時間內(nèi)獲得盡量精確 有用的查詢結(jié)果，且通常目的性較為明顯。根據(jù)用戶終端的不同，系統(tǒng)需要將最為匹配的結(jié) 果和服務(wù)加工處理后反饋給用戶。本發(fā)明還提供一種基于移動情景搜索的用戶情景動態(tài)本體建模系統(tǒng)，其特征在于 包括
由概念集和結(jié)構(gòu)關(guān)系集構(gòu)成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，關(guān)系數(shù)據(jù)庫包括本體庫和個體庫，所述本 體庫和個體庫分別根據(jù)用戶情景變化持久進行動態(tài)存取和更新；
語義擴展查詢模塊，使用戶可進行擴展查詢填寫更多約束條件，并將這些條件通過語 義擴展查詢界面?zhèn)鬟f給推理擴展模塊；
推理擴展模塊，根據(jù)查詢條件進行推理，將移動情景搜索的結(jié)果與內(nèi)容提供商提供的 業(yè)務(wù)描述進行推理比較，為用戶選擇最精準(zhǔn)的服務(wù)內(nèi)容；
語義包裝模塊，可對推理結(jié)果進行語義包裝返回給查詢界面； 與外部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行交換的通信接口，采用通用標(biāo)準(zhǔn)定義。本發(fā)明的優(yōu)點在于，模型簡單，簡化了原有靜態(tài)本體建模中繁冗的計算和比對規(guī) 則，同時能夠針對用戶情景屬性變更迅速做出反應(yīng)，生成新的本體模型，結(jié)果更加精確，建 模方式更靈活，且具有良好的自適應(yīng)性、可擴展性和通用性。


圖1為本發(fā)明的基于用戶情景的動態(tài)本體建模流程示意圖。圖2為傳統(tǒng)本體建模方法與服務(wù)映射關(guān)系圖。圖3為本發(fā)明的基于移動搜索的用戶情景動態(tài)本體建模系統(tǒng)圖。
具體實施例方式有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細說明，現(xiàn)結(jié)合

如下
本發(fā)明提供一種基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法，通過統(tǒng)一建模描述規(guī)則及實時更 新反饋用戶行為屬性方面的參數(shù)變化，為用戶建立動態(tài)模型匹配方案，減少繁冗復(fù)雜的初 期人工建模工作，建立通用化模型方法使搜索結(jié)果更為精準(zhǔn)，更易于操作和擴展。如圖1為本發(fā)明的基于用戶情景的動態(tài)本體建模流程示意圖。首先根據(jù)系統(tǒng)和用 戶需求確定用戶情景要素，然后建立和本體模型描述規(guī)范，包括確立構(gòu)建本體模型所需組 件的規(guī)范信息集；確立本體建模各組件的屬性及參數(shù)的規(guī)范信息集，并進行細化表達；確 立本體建模各組件之間組合關(guān)系規(guī)范信息集，構(gòu)建語法庫；進而，根據(jù)所確立的本體建模組 件信息、各組件屬性及參數(shù)信息和各組件之間的組合關(guān)系信息，對應(yīng)選擇其中需要的一種 或幾種生成初始的用戶情景本體模型。當(dāng)用戶發(fā)起搜索請求時，檢查用戶情景屬性是否變更？若用戶情景屬性沒有變 更，則直接使用原初始模型；若變更，則返回，對應(yīng)變更的用戶屬性重新生成本體模型。圖2為傳統(tǒng)本體建模方法與服務(wù)映射關(guān)系圖，可以看出 ，在建模初期需人工建立對應(yīng)用戶不同服務(wù)需求的各個模型，系統(tǒng)根據(jù)用戶的成本偏好、內(nèi)容偏好、質(zhì)量偏好和業(yè)務(wù) 偏好個性化需求匹配不同的業(yè)務(wù)能力和業(yè)務(wù)策略，當(dāng)用戶發(fā)起搜索請求時，系統(tǒng)根據(jù)用戶 的屬性和行為方面的差異生成其個性化模型，并尋找與現(xiàn)有本體模型庫中最接近最類似的 模型，從而確定應(yīng)向其提供或推送哪種類型的服務(wù)。這種建模方法一方面工作量較大，另一 方面準(zhǔn)確度也不高，系統(tǒng)只能盡量尋找與用戶最接近的模型，而無法確切確定用戶的個性 化模型，從而可能使服務(wù)提供或服務(wù)推送出現(xiàn)偏差。而對于本發(fā)明使用動態(tài)本體建模方法，當(dāng)用戶發(fā)起搜索請求時，系統(tǒng)根據(jù)用戶屬 性和行為直接計算生成的模型即為此用戶的個性化模型，并尋找其可能感興趣的服務(wù)進行 推送。不僅簡化了初期建模工作，減少了計算量，為系統(tǒng)節(jié)約存儲空間，而且提高了模型精 度，使其具有自適應(yīng)性和通用性。當(dāng)需要對用戶情景描述文件進行修改時，只需要修改動態(tài) 模型而不需要對本體庫中多個模型進行逐一修改，又使該方法具有良好的可擴展性。如圖3所示的基于移動情景搜索的用戶情景動態(tài)本體建模系統(tǒng)，包含關(guān)系數(shù)據(jù) 庫、語義擴展查詢界面、前端交互接口、推理擴展模塊和語義包裝模塊。關(guān)系數(shù)據(jù)庫，由本體庫和個體庫構(gòu)成的，可根據(jù)用戶情景變化持久進行動態(tài)存取 和更新；
語義擴展查詢界面，具有語義導(dǎo)向，包括關(guān)聯(lián)概念、查詢樹、語義查詢結(jié)果，系統(tǒng)將查詢 關(guān)鍵字條件通過語義擴展查詢界面?zhèn)鬟f給前端交互接口；
前端交互接口，負責(zé)語義查詢前端和推理擴展模塊的交互。包括將用戶提交的查詢關(guān) 鍵字轉(zhuǎn)換成查詢語言的語義轉(zhuǎn)換器；將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)換成最終結(jié)果的結(jié)果轉(zhuǎn)換器。推理擴展模塊，包括推理機和查詢引擎，其中推理機又包括語義擴展模塊和智能 推理模塊。根據(jù)查詢條件進行推理，將移動情景搜索的結(jié)果與內(nèi)容提供商提供的業(yè)務(wù)描述 進行推理比較，經(jīng)過語義擴展和智能推理，通過查詢引擎為用戶選擇最精準(zhǔn)的服務(wù)內(nèi)容；
語義包裝模塊，可對推理結(jié)果進行語義細化包裝返回給查詢界面。該系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理流程為首先用戶發(fā)起搜索請求訪問語義擴展查詢界面，可以 選擇相應(yīng)類及子類并填寫查詢條件，也可以進行擴展查詢填寫更多條件，把條件傳遞給語 義擴展查詢界面，前端交互接口負責(zé)語義擴展查詢界面和推理擴展模塊之間的信息交互。 在用戶發(fā)起搜索請求的同時，系統(tǒng)對用戶屬性及參數(shù)進行實時檢測，如發(fā)現(xiàn)有變更則進行 反饋更新該用戶對應(yīng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，生成新的精準(zhǔn)的用戶個性化模型，推理擴展模塊 根據(jù)用戶個性化模型和智能推理結(jié)果進行查詢搜索，從而產(chǎn)生查詢結(jié)果，并通過語義細化 包裝后傳遞給前端交互接口，通過結(jié)果轉(zhuǎn)換，將最終結(jié)果通過語義擴展查詢界面返回給用 戶終端。上述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施范圍。即凡依照本 發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
一種基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法，其特征在于，包含以下步驟步驟a根據(jù)系統(tǒng)和用戶需求確定本體模型概念集和本體模型結(jié)構(gòu)關(guān)系集；步驟b根據(jù)本體模型概念集和結(jié)構(gòu)關(guān)系集進行選擇，生成初始本體模型；步驟c當(dāng)用戶請求觸發(fā)時，檢查用戶概念集是否變更？若用戶概念集沒有變更，則直接使用原初始模型；若變更，則返回步驟2，對應(yīng)變更的概念集重新生成本體模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法，步驟a中確定用戶情景 要素及本體模型描述規(guī)范的過程，進一步包含a-Ι、確立構(gòu)建本體模型所需組件的規(guī)范信息集；a-2、確立本體建模各組件的屬性及參數(shù)的規(guī)范信息集，并進行細化表達；a-3、確立本體建模各組件之間組合關(guān)系規(guī)范信息集，構(gòu)建語法庫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法，一種基于用戶情景的動 態(tài)本體建模方法，步驟b中確定用戶初始本體模型，進一步包含根據(jù)步驟a所確立的本體 建模組件信息、各組件屬性及參數(shù)信息和各組件之間的組合關(guān)系信息，對應(yīng)選擇其中需要 的一種或幾種生成初始的用戶情景本體模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法，其特征在于，步驟c中進 一步包含當(dāng)用戶發(fā)起請求時，檢查本體屬性及參數(shù)是否發(fā)生改變？若沒有發(fā)生改變，則最終的 本體模型即為初始生成的本體模型，作為此本體的個性化模型；若本體屬性及參數(shù)有所變化，則返回步驟b，根據(jù)新的本體屬性重新生成本體模型作為 個性化模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法，其特征在于還包 括根據(jù)需求對概念本體進行概念增加、概念刪除、概念的屬性修改；對于過程本體，由用 戶直接引發(fā)或由概念本體修改引對發(fā)過程本體的參數(shù)修改、過程增加、過程刪除。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法，其特征在于，所述用 戶情景為移動搜索用戶情景，所述移動搜索用戶情景的描述規(guī)范中包括移動用戶的小區(qū)編 號、無線信道環(huán)境、用戶終端類型相關(guān)參數(shù)。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于用戶情景動態(tài)本體建模系統(tǒng)，其特征在于，包含 關(guān)系數(shù)據(jù)庫，包括本體庫和個體庫構(gòu)，所述本體庫和個體庫分別根據(jù)用戶情景變化持久進行動態(tài)存取和更新；語義擴展查詢界面，具有語義導(dǎo)向，包括關(guān)聯(lián)概念、查詢樹、語義查詢結(jié)果，系統(tǒng)將查詢 關(guān)鍵字條件通過語義擴展查詢界面?zhèn)鬟f給前端交互接口；前端交互接口，負責(zé)語義查詢前端和推理擴展模塊的交互，包括將用戶提交的查詢關(guān) 鍵字轉(zhuǎn)換成查詢語言的語義轉(zhuǎn)換器；將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)換成最終結(jié)果的結(jié)果轉(zhuǎn)換器；推理擴展模塊，包括推理機和查詢引擎，其中推理機又包括語義擴展模塊和智能推理 模塊；根據(jù)查詢條件進行推理，將移動情景搜索的結(jié)果與內(nèi)容提供商提供的業(yè)務(wù)描述進行 推理比較，經(jīng)過語義擴展和智能推理，通過查詢引擎為用戶選擇最精準(zhǔn)的服務(wù)內(nèi)容； 語義包裝模塊，可對推理結(jié)果進行語義細化包裝返回給查詢界面； 與外部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行交換的通信接口，采用通用標(biāo)準(zhǔn)定義。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于用戶情景的動態(tài)本體建模方法，包含步驟1根據(jù)系統(tǒng)和用戶需求確定本體模型概念集和本體模型結(jié)構(gòu)關(guān)系集；步驟2根據(jù)本體模型概念集和結(jié)構(gòu)關(guān)系集進行選擇，生成初始本體模型；步驟3當(dāng)用戶發(fā)起請求時，檢查用戶概念集是否變更，若用戶概念集沒有變更則直接使用原初始模型；若變更則返回步驟2，對應(yīng)變更的概念集重新生成本體模型。本發(fā)明的優(yōu)點在于，模型簡單，簡化了原有靜態(tài)本體建模中繁冗的計算和比對規(guī)則，同時能夠針對用戶情景屬性變更迅速做出反應(yīng)，生成新的本體模型，且具有良好的自適應(yīng)性、可擴展性和通用性。
文檔編號G06F17/30GK101901277SQ20101026235
公開日2010年12月1日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者李艷, 王芙蓉 申請人:華中科技大學(xué)