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1、上海交通大学计算机科学与工程系学士论文基于Ontlgy的Wb音乐知识检索系统的研究及实现导师:马范援 系别：计算机科学与工程系班级:9901姓名: 钱雄白学号：59339018日期:003年月摘要因特网作为一种信息时代的产物，随着它的不断普及,我们能从网上获得的知识越来越多。如何在知识的汪洋大海中找到自己需要的知识成了一个值得研究的课题。随之应允而生的是Ontog（本体论）,它是一种概念化的详尽说明。本次研究主要通过收集因特网上民族音乐知识建立数字图书馆,并且实现一个网上的音乐知识检索系统，来研究信息的抽取,中国民族音乐的数字化方法等。关键字:数字图书馆,中国民族音乐，信息技术Atractih
2、 te evlopmet ofinfrmation epc, Iternt becoms moe and re pplar. e n gan much more knwledgom itthabefoe， and n it apopular chlenge tha howo et what eeed in million knowlde. Thee coesontolog, which ia spcficton of acocepalizaion. u eerh is t tudy inomaon extracn,fl musicdigiati ad the estblhme of hedig
3、ita bary by carrynout diita lbay ofhineol sc oleced froIterne as weasa msicformati serchin stem based o Inernet.ey wrs: diiaibary,hineeolkmsic, nfrmation ecology目录第一章概述51.1项目的提出51.2项目的系统构架5. 本人的研究内容6.3.1音乐知识的抽取61.3. 音乐知识检索系统的实现61.音乐数据库管理工具的实现6第二章 tly的简介6. 什么是Otlogy62.2ntlgy的历史72.3 Ontology的应用7第三章 系统
4、设计的前期准备8.1用Ontoogy定义民族音乐知识8.1由DAML组织给出的基于RDF的Otology定义83.1.2 民族音乐的Ontlogy定义.2信息抽取03.2.1 音乐知识的收集及抽取103.2.2 数据库的结构13.3SP简介13.什么是JP13.2JSP的特点3.3JSP与其他开发工具的比较4第四章系统的开发实现154.1网上音乐知识检索系统54.1.1系统总述14.12系统流程16网上音乐知识检索系统的流程图如下:1641.3 实现内容及技术要点74.2 音乐数据库管理工具194. 实现目标194.2实现内容及技术要点1第五章系统的调试及完善225.1系统的调试25.2系统的
5、操作23 系统的界面24第六章 结论25谢辞2参考文献27第一章 概述1.1 项目的提出该Web音乐知识获取系统是与美国自然科学基金会的CM Nt项目合作的,研究基于因特网的中国民族音乐数字图书馆的关键理论、方法与实现技术。包括中国民族音乐的数字化方法及标引与规范、基于音乐主旋律的识别与检索、异构平台的互操作等关键问题。数字图书馆的研究是目前国际范围内研究的热点之一,它涉及到计算机科学、图书馆学和其它领域交叉学科，对于保留与传播一个国家的文化具有重要意义。此项目结合中国民族音乐,提出数字图书馆有关的研究内容,它将为我国数字图书馆的研究与应用，为中国民族音乐的保存与传播提供技术支持。12 项目的
6、系统构架研究的主要目标还是为了进一步研究如何数字化资源有效存储、发布和检索的数字图书馆体系结构,同时建立基于Ontoloy的Web音乐知识检索系统的模式和框架。Web音乐知识获取系统包括两个主要的部分,音乐知识的抽取器的生成和音乐知识的抽取。系统框架结构图如下图1.1所示：图11 Web音乐知识获取系统架构1.3 本人的研究内容本人的研究主要集中于以下三个方面：1.3 音乐知识的抽取为了建立在分布的、异构的信息源和用户的应用层间建立一个中间表示层，拟创建一个本体（noloy)以XML的方式定义在音乐领域涉及到的知识词汇表,以该ontoo作为信息发布、检索的chem。针对不同的信息源，使用研究出
7、的Web数据挖掘方法,有效地进行实体抽取，将其自动转换成以ntoogy表示的数据。以便用相同的数据查询语言查询包括无结构化、半结构化和结构化的数据。而我的首要工作就是尽可能多的收集网上民族音乐信息,将找到的网页，按照提供的信息和样式进行分类。对于同类的网页，抽取一部分进行手工的标记,让机器学习如何从这种网页中抽取我们所需要的民族音乐知识。这样经过学习，机器就可以自动从同类网页中抽取信息了。1.3.2 音乐知识检索系统的实现如今在ntnet环境下，不仅要实现应用程序对数据的检索,同时为了资源共享，还要实现网上的音乐知识检索服务。经过前面信息的抽取,已将网上找到的民族音乐信息分门别类的按照Onto
8、logy的定义存入数据库相应的表中。接下来的任务就是,编写一个基于b的音乐知识检索系统了。由于这个系统是整个民族音乐数字图书馆项目的一部分。为了统一，也为了实现跨平台，所以需要用JSP来实现。另外，这种检索与通常意义上的检索系统不同，它是可以基于noogy的,更为精确地提供用户想要检索的信息。1.3 音乐数据库管理工具的实现有了前台网上的音乐检索系统后，在后台还需要一个音乐数据库的管理工具。这个工具的编写要实现两个目的。一个是当机器完成从网页抽取出所需要的民族音乐信息后，我的这个程序必须提供接口,将抽取出来的数据写入音乐数据库。另外一个目的当然是,人工的对于音乐数据库的管理了，实现各个表之间的
9、增加、删除、修改操作。而且之所以不用数据库本身的管理工具,而要另外编写这个工具,原因不光是因为上面所说要提供接口这个目的。更重要的原因是这个管理工具掩盖了数据库中表与表的关系。使用者看到的将不牵涉到数据库中表的i,只需要关心内容就可以了。同时为了整个项目的统一性，这个数据库管理工具也自然使用Java编写,用JDB连接数据库。第二章 Ooogy的简介.1 什么是OtologOntoog s the sudy or concern abou whtkind of tns eis-wha eiis tingthee ae in the uivre.(Brifigs Bonformatics ol1N
10、 4.398-44.vembe 2000)。tology可以有各式各样的形式，其需要包含：以定义好的名词（vcbuary of ter)来描述已存在的实体(etit)。然后用一些规格（specication）来表示(nicat）出这些实体间的关系（rlatoship）与存在的意义（meaig)，而形成在这专业领域(dmain)中可以解释其知识的架构。Ontoy这个字在哲学史上已存在有一段历史了，它在哲学上表示存在论,讨论对象的存在性，用于描述事物的本质。在近一、二十年来，本体论已被计算机领域所采用,用于知识表达、知识共享及重用。许多学科和研究都在使用“本体”这个术语,但存在不同的定义。在工程研
11、究中，从知识共享的角度来说:An nology is specfiction ofacepuaiztion.(摘自Tom Grber的定义）主要用来分享知识(nowlede sarin）。tolgy是共享概念的明确的形式化规范说明。该定义包含四层含义:概念模型（ncetualzati)、明确(xliit）、形式化（orml）和共享（shae）。“概念模型”指通过抽象出客观世界中一些现象的相关概念得到的模型。“明确”指所使用的概念及使用这些概念的约束都有明确的定义。“形式化”指本体是计算机可读的(即能被计算机处理）。“共享”指本体体现的是共同认可的知识，反映的是相关领域中公认的概念集。知识管理是
12、ntology技术的主要的应用领域之一，包括信息搜索、信息抽取、维护和自动文档生成等方面。它采用框架系统对客观存在的概念和关系的描述。它是通用意义上的“概念定义集”,是关于“种类”(knd)和“关系”的词汇表。这种词汇表，是在各种事务代理人之间交换意见时所用到的共同语言。从本质上来说Onology就是：它是一个逻辑理论的陈述它是一套表达术语的定义它是用人类可读的文本定义的一个领域内（类型、关系、功能等）实体名字来描述其含义，定义正式公理以限制其解释及限制其解释及这些术语的形式良好的使用2.2 Onoy的历史80、90年代在专家系统中应用由知识表示与推理专家建立多用于图书分类互联网驱动非分类学专
13、家未受训公众研究、电子商务、计算机配置、通用信息站点、生物数据 Onology的应用由于Oology提供通信双方的公共理解，类似于网络协议在通信双方的地位，只不过Onology是从人工智能角度出发构造的软件。正由于此,国外研究Oly异常活跃,国内则处于刚起步的阶段。:目前,Cyorp公司已经有一个版CcUpper Ontlogy 可以通过网络下载(）, 这包括约300 y 的最高概念。ycorp 提供CyUpperOntlogy 作为某些应用的公共基础， 这些应用包括自然语言的理解和生成、语意数据库的集成、一致性检查、 数据挖掘、语意信息的获取、 限于ontlogy的仿真、用户建模和知识共享等。Otlogy可应用于许多领域,如电子工程、化学、远程教育、电子商务等。 多ant系统的自动设计:为了保持代理的独立性,我们坚持代理不和其他代理发生直接的数据交换和共享，那么多代理系统能有效地完成一项复杂任务,需要一组中介代理，on
