第
31
卷第
10
期
2011
年
10
月
计算机应用
Vo
l.
31
No.
10
Oc
t. 2011
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一
文章编号:
1001 - 9081 (2011 ) 10 -
2800
一
04
doi:10.3724/SP.J.1087.2011.028oo
基于
CBR
的应急案例本体模型
张贤坤
1
气刘栋
1
,
3
高珊杜磊
1
,
4
(1.天津大学计算机科学与技术学院,天津
300072;
2
天津科技大学计算机科学与信息工程学院,天津
300222
;
3.
河南师范大学计算机与信息技术学院,河南新乡
453007;
4
军事交通学院基础部,天津
300160)
(zhxkun@
126.
com)
摘
要:为了解决案例推理过程中应急案例理解上的语义冲突问题,通过分析突发事件应急案例,在扩展
ABC
本
体模型的基础上,定义了基于
CBR
的应急案例本体模型,并详细描述了模型中的概念、关系、公理和实例等妥素。最
后以福岛第一核电站核危机为例对该模型进行了验证。
关键词:应急案例;基于案例的推理;本体模型;语义冲突;知识表达
中图分类号:
TP182
文献标志码
:A
CBR-based emergency case ontology model
ZHANG
Xian-kun
1
.
2
,
LIU
Dong
1
.
3
,
GAO
Shan
1
,
DU
Lei
1
.
4
(
1.
College
of
Co
叩
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and
Technology,
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University
,
刀
α
njin
300072, China;
2. College
of
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5cience
and
lnformat
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Engineering, Tianjin University
of
5cience
and
Technology,
T
,
皿
njin
300222, China;
3. College
of
Co
叩
uter
α
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吨
formation
Technology, Henan Normal University,
Xinx
皿
ng
Henan
453007
, China;
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Academy
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njin
30016
1,
China)
Abslract:
In order
to
solve the semantic conflict of emergency cases understanding in Case-Based Reasoning (CBR) ,
an
emergency case ontology model based on CBR was defined on the basis of the extended
ABC
ontology model according
to
the
analysis of emergency cases
, and the key elements of the model were described in detail, such as concepts, relations, axioms
and instances. Finally
, the model was validated
by
the analysis
on
the case of the nuclear crises of the first nuclear power
station in Fukushima.
Key
words:
emergency case; Case-Based Reasoning
(CBR);
ontology model; semantic re
f1
icit; knowledge representation
0
引言
基于案例的推理
(Case-Based
Reasoning,
CBR)
是人工智
能领域越来越受到重视的一个重要分支
[IJ
已经成为一个可
用于解决问题的方法论
[2J
和指导处理现实世界中问题的组
织方法
[3J
其核心思想就是为了解决一个新问题,从记忆或
以往案例库
(Case
Base)
中查找与该新问题相同或最为相似
的源案例
(Source
Case)
,并把查找到的源案例的相关信息或
知识(主要是解决方案)稍加修改或修正重用到新问题的求
解之中,指导当前新问题的解决
[4
-5J 。
突发公共事件应急案例存储的是已经发生过的事件处置
经验和知识。突发事件,特别是非常规突发事件发生后,往往
没有现成可用的预案,这时的决策者往往是回忆自己记忆中
的相似事件的处置片断以形成当前事件处置方案。所以,对
于非常规突发事件,
CBR
是突发公共事件应急辅助决策的常
用技术之一。
案例表示的研究是
CBR
技术中的基础和核心部分
[6J
。
然而,由于突发公共事件应急案例来源不同,其具体的知识表
示形式不同,导致了基于
CBR
的突发事件决策中应急案例的
理解存在差异,即语义歧义。本体
(Ontology
)是共享概念模
型的明确的形式化规范说明,所以,运用本体技术,建立基于
CBR
的突发事件应急案例本体模型
(CBR-based
Emergency
Cased Ontology Model
,
CECOM)
可以促进应急案例推理过程
中案例在语义层次上的统一表示和理解。
1
相关研究
近年来,
CBR
已成为人工智能技术领域的一个研究热
点,由于案例的知识表示是
CBR
的核心部分,所以案例的知
识表示研究就成为
CBR
研究中的重要组成部分。虽然所有
的知识表示方法,如谓词逻辑、产生式规则、框架和脚本,都可
以用来描述案例,但是随着本体技术的不断发展和广泛应用,
基于本体的案例表示形式也越来越多。文献
[7J
提出了一个
适用于
CBR
的任务/方法模型,通过该模型可以把案例的领
域知识进行集成与共享,但是该模型主要侧重于案例中的任
务和方法,而突发事件应急决策可能要更多地关注于事件及
事件间关系,所以该模型不适用于突发事件应急案例描述;文
献
[8J
研究了法律案例的本体表示方法,该本体模型集中研
究了法律案件里的概念及概念间的关系,而法律案例显然与
突发事件案例有显然区别;文献
[9J
设计了应急概念树一突发
事件本体模型-事件元模型的三层架构的通用应急案例表示
模式,试图以一个通用模型表示
4
大类的突发事件应急案例,
该模型将应急案例分为案例基本信息和元事件列表两部分,
并对元事件进行细致刻画,通过该模型可以比较清楚地表达
案例的事件信息,但是作为应急决策的案例,显然缺少事件的
收稿日期
:2011
-归
-21
;修回日期
:2011
-06
-14
。
基金项目:天津市科技支撑计划重点项目(
09
ZCKFS
F0
0700
)。
作者简介:张贤坤(1
970
- )
,男,安徽芜湖人,副教授,博士研究生,
CCF
会员,主要研究方向:基于
CBR
的应急决策、知识表示:
刘栋
(1
976
一)
,男,河南新乡人,讲师,博士研究生,主要研究方向:知识表示、系统建模;
高珊(1
980
- )
,女,天津人,讲师,博士研究生,主要研究方
向:语义搜索引擎;
杜磊
(1978
一)
,男,天津人,讲师,博士研究生,主要研究方向:知识表示、系统建模。