语义网简明教程
基本信息
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语义网(Semantic Web)是未来的万维网(Word Wide Web),是当前万维网研究的热点之一。本书主要从信息检索、信息抽取、信息表示、信息与自然语言语义以及数据挖掘等5个方面,比较系统地介绍了语义网的基本概念、基础知识、主要研究方法和工具、描述语言以及应用技术和实例等。
本书可作为高等学校计算机及相关专业硕士、博士研究生或高年级本科生的教材或教学参考书,也可供从事该领域相关研究的人员或技术开发人员学习参考。
本书可作为高等学校计算机及相关专业硕士、博士研究生或高年级本科生的教材或教学参考书,也可供从事该领域相关研究的人员或技术开发人员学习参考。
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第1章 导论
1.1 本书所针对的问题
1.1.1 信息检索
1.1.2 信息抽取
1.1.3 信息表示
1.1.4 信息与自然语言语义
1.1.5 数据挖掘
1.2 视角和设计
1.2.1 机器理解
1.2.2 人机交互
1.2.3 语义知识和推理
1.2.4 语义网设计原则与语义网层次
1.2.5 信息集成和概念集成
1.3 本书涉及的技术
1.3.1 用于信息表示的标记语言--html、xhtml
1.3.2 用于内容描述的标记语言--xml、xsl、xslt、smil
1.3.3 语义描述和关系描述--rdf、rdfs、xrdf
1.3.4 满足逻辑和证明要求的本体语言--daml、oil、owl
1.4 w3c语义网行动计划
1.5 语义网应用
1.1 本书所针对的问题
1.1.1 信息检索
1.1.2 信息抽取
1.1.3 信息表示
1.1.4 信息与自然语言语义
1.1.5 数据挖掘
1.2 视角和设计
1.2.1 机器理解
1.2.2 人机交互
1.2.3 语义知识和推理
1.2.4 语义网设计原则与语义网层次
1.2.5 信息集成和概念集成
1.3 本书涉及的技术
1.3.1 用于信息表示的标记语言--html、xhtml
1.3.2 用于内容描述的标记语言--xml、xsl、xslt、smil
1.3.3 语义描述和关系描述--rdf、rdfs、xrdf
1.3.4 满足逻辑和证明要求的本体语言--daml、oil、owl
1.4 w3c语义网行动计划
1.5 语义网应用
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2000年秋,国际万维网联盟W3C在美国波士顿召开会员大会。在此届年会上,W3C总裁Tim Berners-Lee宣布语义网是W3C的三大研究主题之一。此后,对语义网的研究与开发在全球范围内出现了一个崭新的局面。
语义网究竟是什么呢?在Tim Berners-Lee等发表在《科学美国人》的著名文章"语义网"(The Semantic Web,也有人将其译为语义Web,或语义万维网,本书中文统一译为"语义网")中指出:语义网是当前万维网的扩展和延伸。语义网的信息具有充分的、完备的语义定义,能够在人与计算机之间建立语义上的理解与合作。 由此,我们可以说,语义网是未来的万维网,是具有语义的万维网,是能够理解语义的万维网。
那么,对语义网的研究意味着什么呢?我们认为对语义网的研究至少体现在这样两个方面:第一是从当前浩如烟海的网络数据中发掘与产生具有语义本质的结构和模式。第二是建立能体现自然语义的、并与网络语义结构相协调的基础语义构架。
本教程就是从以上的观点出发,试图对语义网所涉及的方方面面作一个基本的描述和探讨,包括元数据问题、万维网资源描述问题、本体方法的运用问题,等等。第一章导论主要介绍语义网问题的引入和相关论点,以及各种网络语言。第二章讨论元数据的形成、获取、表示,以及相关的表示语言。第三章和第四章介绍语义网的基础:资源描述框架RDF和RDFS(RDF模式),RDF和RDFS是描述语义的基础语言。第五章分析语义网的一个重要部分:本体。本体是形式化表达语义及其推理的有力工具。第六章介绍网络本体语言OWL。OWL是基于RDF和RDFS的专门用于表示本体性质的Web语言。第七章讨论几个语义网技术的应用,包括Web服务、企业集成、数字图书馆、地理信息资源的本体表示。
2002年秋,宋炜博士应邀为北京大学信息科学技术学院计算机系研究生开设了"元数据、本体和语义网"课程。该课程得到了同学们的好评。宋炜博士在授课过程中,与计算机系张铭副教授就数字图书馆的语义问题进行了一些合作研究。
在李晓明教授的建议和支持下,我们着手本教程的合作撰写。宋炜博士编写了教程大纲;张铭副教授主笔,结合北大信息学院的数字图书馆相关研究,部分参考宋炜博士的ppt讲义编写了本书;最后宋炜博士对全书进行了细致的审查修改。
本书在撰写过程中,得到了北京大学许多老师和同学的大力支持,2002年秋选修该课程的同学对课程的内容提出了许多建议和想法,在此向他们表示感谢。这里特别要感谢北京大学信息学院的李晓明教授、杨冬青教授、唐世渭教授、邓志鸿博士、李立宇博士,北京大学遥感与地理信息研究所的王浒博士,以及北京大学信息学院李丽、钟松、王蜀安、邓鹏等同学对于写作本书的支持、鼓励和帮助。最后,我们要感谢高等教育出版社有关编辑和生产制作人员的鼎力支持和教育部"春晖计划"的扶持。
英国杜伦大学计算机系 宋炜
北京大学信息科学技术学院 张铭
2004.5
语义网究竟是什么呢?在Tim Berners-Lee等发表在《科学美国人》的著名文章"语义网"(The Semantic Web,也有人将其译为语义Web,或语义万维网,本书中文统一译为"语义网")中指出:语义网是当前万维网的扩展和延伸。语义网的信息具有充分的、完备的语义定义,能够在人与计算机之间建立语义上的理解与合作。 由此,我们可以说,语义网是未来的万维网,是具有语义的万维网,是能够理解语义的万维网。
那么,对语义网的研究意味着什么呢?我们认为对语义网的研究至少体现在这样两个方面:第一是从当前浩如烟海的网络数据中发掘与产生具有语义本质的结构和模式。第二是建立能体现自然语义的、并与网络语义结构相协调的基础语义构架。
本教程就是从以上的观点出发,试图对语义网所涉及的方方面面作一个基本的描述和探讨,包括元数据问题、万维网资源描述问题、本体方法的运用问题,等等。第一章导论主要介绍语义网问题的引入和相关论点,以及各种网络语言。第二章讨论元数据的形成、获取、表示,以及相关的表示语言。第三章和第四章介绍语义网的基础:资源描述框架RDF和RDFS(RDF模式),RDF和RDFS是描述语义的基础语言。第五章分析语义网的一个重要部分:本体。本体是形式化表达语义及其推理的有力工具。第六章介绍网络本体语言OWL。OWL是基于RDF和RDFS的专门用于表示本体性质的Web语言。第七章讨论几个语义网技术的应用,包括Web服务、企业集成、数字图书馆、地理信息资源的本体表示。
2002年秋,宋炜博士应邀为北京大学信息科学技术学院计算机系研究生开设了"元数据、本体和语义网"课程。该课程得到了同学们的好评。宋炜博士在授课过程中,与计算机系张铭副教授就数字图书馆的语义问题进行了一些合作研究。
在李晓明教授的建议和支持下,我们着手本教程的合作撰写。宋炜博士编写了教程大纲;张铭副教授主笔,结合北大信息学院的数字图书馆相关研究,部分参考宋炜博士的ppt讲义编写了本书;最后宋炜博士对全书进行了细致的审查修改。
本书在撰写过程中,得到了北京大学许多老师和同学的大力支持,2002年秋选修该课程的同学对课程的内容提出了许多建议和想法,在此向他们表示感谢。这里特别要感谢北京大学信息学院的李晓明教授、杨冬青教授、唐世渭教授、邓志鸿博士、李立宇博士,北京大学遥感与地理信息研究所的王浒博士,以及北京大学信息学院李丽、钟松、王蜀安、邓鹏等同学对于写作本书的支持、鼓励和帮助。最后,我们要感谢高等教育出版社有关编辑和生产制作人员的鼎力支持和教育部"春晖计划"的扶持。
英国杜伦大学计算机系 宋炜
北京大学信息科学技术学院 张铭
2004.5

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