基于描述逻辑的P2P推理系统研究与实现

摘要

随着互联网的迅猛发展，网络信息和资源不断海量增长。如何帮助用户快速准确地获取所需的信息和资源，成为互联网应用的一个极其重要的研究主题。当前的主流搜索技术多利用文档的关键字、内容或结构方面的信息，缺乏在语义层次的深入挖掘，因而搜索结果难免不如人意。
　　 语义网的兴起和P2P推理技术的出现为网络资源搜索提供了新的发展方向。描述逻辑作为语义网的知识表示工具，能对网络资源进行丰富的语义描述。P2P推理技术能够实现在基于某种逻辑的P2P知识库网络中获取语义相关的信息和资源。将P2P推理与描述逻辑相结合，可以实现网络资源搜索的语义化与智能化，提高搜索结果的准确性和丰富性。
　　 但是目前的P2P推理研究主要集中于命题逻辑和一阶逻辑，还没有适用于描述逻辑的P2P推理算法发表，并且目前的P2P推理研究主要关注结果查找问题，在系统维护机制和通信协议等方面的研究甚少。这些不足都限制了P2P推理技术应用于语义网上的资源搜索。
　　 本文致力于研究一个适用于描述逻辑的P2P推理算法，并完善P2P推理系统的系统维护机制、消息体系和通信协议。
　　 本文首先对P2P推理和具有语义特征的P2P系统的国内外相关研究进行了综述，对描述逻辑的相关概念和技术进行了介绍。在此基础上，论文对基于描述逻辑的P2P推理系统的分布式推理算法、系统维护机制、消息体系和通信协议进行深入研究，取得了若干研究成果：
　　 1.借鉴当前被广泛引用的基于命题逻辑的P2P推理算法DECA的消息传递思想，结合问题定义，提出了一个适用于描述逻辑的P2P推理算法：DL-DECA，并给出了算法的正确性、完备性和可判定性证明。根据描述逻辑的特点，DL-DECA算法还对DECA算法的推理消息内容进行优化，使推理消息的空间复杂度从O(n)降到O(1)，从而使算法的空间性能得到一定提高。
　　 2.制定了基于描述逻辑的P2P推理系统的维护机制，增加了系统维护方面的一系列控制消息，完善了P2P推理系统的消息体系，并制定了一套应用层的通信协议。
　　 3.对基于描述逻辑的P2P推理系统进行了概要设计和详细设计，并用Java语言实现了一个基于语义网描述逻辑OWL-DL的P2P推理系统原型。案例测试结果展示了推理系统的正确性和有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外相关研究

1.3 本文的工作

1.4 论文的组织结构

第2章 描述逻辑

2.1 描述逻辑的概念、起源和发展

2.2 描述逻辑的知识表示

2.3 描述逻辑推理

2.4 描述逻辑的应用

2.5 OWL描述逻辑

2.6本章小结

第3章DL-P2PRS系统定义与问题阐述

3.1 DL-P2PRS系统语法和语义

3.2 一个简单DL-P2PRS推理实例

3.3 本章小结

第4章 DL-P2PRS推理算法

4.1 DECA算法简介

4.2 算法修改：从命题逻辑推理到描述逻辑推理的不同之处

4.3 算法改进：推理消息不附带历史推理记录

4.4 DL-DECA算法

4.5 DL-DECA算法正确性、完备性和可判定性证明

4.6 本章小结

第5章DL-P2PRS系统维护机制与通信协议

5.1 DL-P2PRS拓扑结构与系统维护

5.2 DL-P2PRS消息体系和通信协议

5.3 本章小结

第6章 DL-P2PRS设计与实现

6.1 系统概述

6.2 系统概要设计

6.3 系统详细设计

6.4 系统实现

6.5 案例测试

6.6 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 论文的主要工作和创新点

7.2 未来展望

参考文献

作者简历

致谢