社会语义网模式重用的研究

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社会语义网是一种结合了语义网和社会网特性的新型网络应用。社会语义网力求对信息实现整合和共享解释，即相关的信息由同一模式标注，这要求被用来组织和标注信息的模式被持续不断地重用。模式重用是社会语义网发展的关键，然而同时，也是社会语义网发展的瓶颈。社会语义网中的信息以及用来标注信息的模式都主要由普通用户提供，其开放性为模式重用在社会语义网中的实现带来了困难。本论文以社会语义网为对象，研究与模式重用相关的若干方面，重点研究了社会语义网的建模、信誉机制、模式重用的度量和信息创建的仿真等内容。四个研究内容彼此相互依赖，从建模、方法、度量和验证四个角度对社会语义网的模式重用展开了全方位的研究。主要研究成果如下：（1）总结归纳了社会语义网中信息创建的基本对象、基本关系和典型行为，为社会语义网建模。界定了基本对象包括模式、实例和用户的定义，并从异类对象和同类对象的角度总结归纳了对象间的关系，在此基础上给出了七种典型行为。该模型是本研究的基础，其通用性对社会语义网的其他相关研究也提供了参考。（2）提出了一种基于信誉扩散原则与链接分析算法的信誉机制模型以促进模式重用。该模型由资源层、实现层和界面层三部分组成。资源层是一个由模式、实例和用户对象及其之间的关系组成的超图；实现层以可定制的信誉扩散原则和链接分析算法为主，首先应用信誉扩散原则将超图转换成信誉扩散图，然后应用链接分析算法计算得出各个对象的信誉度；界面层的推荐系统，向用户推荐信誉度靠前的相关模式，利用信誉度的描述和指导功能，达到预期的激励效应。并且给出了该信誉机制模型的一个实现MultiRank机制，该机制以促进模式重用为定制信誉扩散原则的主要目的，以PageRank算法为链接分析算法。与其它机制相比较，MultiRank机制在仿真实验中表现良好。（3）提出了一个基于熵的定量度量模式重用的准则。该准则借鉴信息熵对不确定度的测量能力，同时对其扩展以满足度量模式重用的需求，即相对较少的模式数、相对集中的标注和相对较少的未被标注的实例，导向高重用度，反之亦然。并且通过应用到Tetherless World Wiki、Swoogle、Freebase，进一步示范了其正确性和实用性。该准则适用范围广，可应用于单主题、多主题应用的模式重用度量，也可用于不同应用间模式重用程度的比较。（4）给出了一个模拟社会语义网信息创建过程的仿真模型。社会语义网络是新型应用，仿真方法可以为测试和预测激励策略提供平台，同时减少成本。该仿真模型的典型特征是基于可定制的成本驱动和收益驱动的用户行为成本和收益分析。如果某行为的估计收益大于估计成本，则执行该行为，否则不执行。并且给出了该仿真模型的一个实现，在其中采用了基于熵的定量度量模式重用的准则，测试了三个基于链接分析算法的信誉机制。与已有的仿真模型相比，该仿真模型更具有一般性，因此可以更广泛地用于各个社会语义网应用的仿真。本论文的四个研究内容相辅相成。社会语义网是新型应用，相关研究才刚起步，因此有必要针对该领域建模，在此基础上展开模式重用的研究，而基本对象、基本关系和典型行为的建模是后三个研究点的基础。社会语义网的开放性使得模式重用很难自然发生，因此有效的促进模式重用的激励策略尤为重要。本论文从信誉机制的角度提出的激励策略，对社会语义网突破其瓶颈题目具有积极意义。但是，如果没有合适的模式重用度量准则，那么很难评测信誉机制的激励效果，而本论文所提出的基于熵的定量度量模式重用的准则，正好填补了这方面研究的空白。最后，由于社会语义网一方面没有有效的激励策略促进社会语义网的模式重用，另一方面社会语义网信息的不足为新的激励策略的测试带来了困难，因此有必要针对社会语义网发展初级阶段的特色，展开应用仿真的相关研究。本论文所给出的仿真模型，结合了基于熵的定量度量模式重用的准则，同时为信誉机制的提供了测试平台。总之，这四个研究点呈层次递进关系，后一个研究点紧密依赖前一个或多个研究点，四个研究点围绕社会语义网的模式重用题目构成一个整体。