旅游個(gè)性化推薦本體知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法探究

1、旅游個(gè)性化推薦本體知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法探究引言：本文就構(gòu)建旅游個(gè)性化推薦知識(shí)庫(kù)的方法進(jìn) 行了討論和研究，分析了為什么選用基于本體方法來(lái)構(gòu)建旅 游個(gè)性化推薦知識(shí)庫(kù)。介紹了以本體為基礎(chǔ)的旅游個(gè)性化推 薦知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建及本體的構(gòu)建原則，重點(diǎn)介紹了采用骨架法 構(gòu)建旅游資源本體知識(shí)庫(kù)的具體構(gòu)建方法及步驟。另外，對(duì) owl語(yǔ)言進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹和舉例。當(dāng)旅游市場(chǎng)發(fā)展到一個(gè)相對(duì)完善的水平時(shí)，旅游者對(duì)自 己的旅游方式以及消費(fèi)觀念就會(huì)提出更高的要求，這就表現(xiàn) 在旅游過(guò)程中所追求的自由，高質(zhì)且量身訂制的個(gè)性化專業(yè) 服務(wù)。旅游是一個(gè)集吃、住、行、娛、游、購(gòu)六大要素為一體 的一個(gè)綜合性產(chǎn)業(yè)，一次旅游活動(dòng)涉及到眾多的旅游資源和

2、服務(wù)設(shè)施，而旅游信息又有著豐富的空間和時(shí)間的內(nèi)涵，再 加上旅游過(guò)程是一個(gè)受自然、人為等多種因素制約的復(fù)雜過(guò) 程。如何組織并安排好各相關(guān)的服務(wù)設(shè)施和旅游資源，協(xié)調(diào) 好各種旅游服務(wù)產(chǎn)業(yè)提供的各項(xiàng)服務(wù)。并根據(jù)客戶的需要進(jìn) 行服務(wù)流程的描述，進(jìn)行功能、行為、策略和推理過(guò)程?，F(xiàn) 在較為成熟的推薦方法也有很多，下表列出了幾種推薦方法 的優(yōu)缺點(diǎn)比較:通過(guò)對(duì)上表的分析可以看出，基于知識(shí)庫(kù)的推薦更適合 完成我們所提出的個(gè)性化旅游推薦這一點(diǎn)。它是建立在用戶 需求和偏好基礎(chǔ)上推薦的，因?yàn)樵谥R(shí)庫(kù)中，景區(qū)的各項(xiàng)屬 性都與用戶的需求有了相應(yīng)的聯(lián)系，也就是所形成的知識(shí)。 因此在獲得用戶的需求后，就能夠快捷準(zhǔn)確的從知識(shí)庫(kù)中

3、獲 得所需要的景區(qū)信息，并推它不需要用戶資料等信息，只需 構(gòu)建旅游資源的知識(shí)庫(kù)，就可以與用戶產(chǎn)生互動(dòng)，將用戶的 需求映射到景區(qū)的潛在屬性上，完成對(duì)旅游項(xiàng)目的選擇。傳統(tǒng)的旅游信息系統(tǒng)(tis) 一般是建立在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 基礎(chǔ)上的，歐洲的一些國(guó)家曾有過(guò)許多成功的例子，比較著 名的有瑞士阿彭策爾信息系統(tǒng)、奧地利蒂羅爾信息系統(tǒng)等。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理的是數(shù)據(jù)，而知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)管理的是知識(shí)。1二、知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建方法關(guān)于"知識(shí)”這一概念，還沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的定義，它被 理解為“通過(guò)學(xué)習(xí)或經(jīng)歷所得到的理解和認(rèn)識(shí)”或理解為 “所發(fā)現(xiàn)、理解或?qū)W到的東西的總和”。消息應(yīng)該被理解成 對(duì)可用數(shù)據(jù)釋義的敘述。數(shù)據(jù)則應(yīng)該理解為

4、：“附有數(shù)據(jù)的 標(biāo)記”。所以，知識(shí)是一個(gè)三元組的一部分。這個(gè)三元組是: 數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)。2從計(jì)算機(jī)科學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，知識(shí)是信息經(jīng)過(guò)分析和處理 后得到的結(jié)果，在這一過(guò)程中數(shù)據(jù)經(jīng)分析、比較、綜合，最 后結(jié)合成為有意義的資源-一知識(shí)。這一過(guò)程如下圖2.1所 示：目前有很多知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建方法：基于模型的知識(shí)構(gòu)建技 術(shù)、基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法；基于知識(shí)管理的知 識(shí)庫(kù)建立；面向隱喻計(jì)算的實(shí)體概念知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法等；基 于本體的知識(shí)庫(kù)構(gòu)建。3其中，基于模型的知識(shí)構(gòu)建技術(shù)是以模型為核心來(lái)組 織、管理、共享和應(yīng)用知識(shí)的體系，依據(jù)知識(shí)復(fù)用的原則， 建立了基于模板與模型的知識(shí)復(fù)用技術(shù)；基于知識(shí)管理的知 識(shí)庫(kù)，它

5、是以知識(shí)元挖掘?yàn)榛A(chǔ)，通過(guò)揭示知識(shí)元之間的語(yǔ) 義邏輯鏈接來(lái)構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)體系；面向隱喻計(jì)算的實(shí)體概念 知識(shí)庫(kù)構(gòu)建方法是利用屬性是屬性值與實(shí)體概念的中間橋 梁這一思路來(lái)構(gòu)建實(shí)體概念知識(shí)庫(kù)的，其中涉及實(shí)體概念屬 性值的抽取與實(shí)體概念庫(kù)的選擇以，最后由屬性的判定構(gòu)建 了實(shí)體概念知識(shí)庫(kù)；基于本體的知識(shí)庫(kù)構(gòu)建是基于本體為知 識(shí)庫(kù)的建立提供了基本的結(jié)構(gòu)，本體提供了一套概念及術(shù)語(yǔ) 來(lái)對(duì)某一領(lǐng)域進(jìn)行描述。知識(shí)庫(kù)就是利用這些術(shù)語(yǔ)來(lái)表達(dá)虛 擬或現(xiàn)實(shí)世界中的知識(shí)。4下面，本文就基于本體的旅游個(gè)性化推薦知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建 方法進(jìn)行具體討論。三、基于本體的構(gòu)建方法知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建是為知識(shí)共享提供基礎(chǔ)，也是關(guān)系到知識(shí) 管理系統(tǒng)是否能

6、平穩(wěn)、有效運(yùn)行的關(guān)鍵。知識(shí)庫(kù)其實(shí)是一種 對(duì)領(lǐng)域信息的模型化表示，利用本體來(lái)構(gòu)建知識(shí)庫(kù)已經(jīng)成為 當(dāng)前知識(shí)庫(kù)構(gòu)建研究的熱點(diǎn)。本體是關(guān)系和概念的集合，是 對(duì)領(lǐng)域知識(shí)概念的抽象和描述。利用本體我們可以在數(shù)據(jù)庫(kù) 和應(yīng)用軟件來(lái)共享、重用領(lǐng)域知識(shí)。5本體在知識(shí)庫(kù)系統(tǒng) 的開(kāi)發(fā)中較多應(yīng)用于開(kāi)發(fā)領(lǐng)域模型，就比如本文所研究的旅 游資源領(lǐng)域。下圖3.1描述了本體與知識(shí)庫(kù)之間的關(guān)系。（一）基于骨架法的本體構(gòu)造本體構(gòu)造的方法有很多種，這里本文討論研究骨架法。 骨架法的過(guò)程為：（1）確定本體的應(yīng)用范圍和目的；（2）知 識(shí)本體的分析；（3）本體的表示；（4）本體的評(píng)估；（5）本 體的建立。6骨架法流程如下圖3. 2所示：（二

7、）旅游資源領(lǐng)域本體分析設(shè)計(jì)一個(gè)有效的知識(shí)表示系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)的詞匯表，要對(duì) 該領(lǐng)域進(jìn)行有效的本體分析，如果本體分析沒(méi)做到位，則會(huì) 導(dǎo)致知識(shí)庫(kù)的不一致。7在對(duì)旅游領(lǐng)域本體所涉及概念范圍、概念關(guān)系、概念屬 性等進(jìn)行分析后，得到旅游推薦所涉及到的主要事物包括： 景點(diǎn)、地區(qū)、旅游路線、交通信息、酒店住宿、民風(fēng)民俗、 天氣狀況、餐飲等。對(duì)旅游本體庫(kù)描述如下圖3. 3所示：圖 3. 3旅游本體庫(kù)分析（三）本體的描述本體描述語(yǔ)言有 rdf schema （8dr2s）和 rdf、daml、 oil、owl等。本文采用owl對(duì)旅游本體進(jìn)行描述。owl的全 稱是web ontology language,是語(yǔ)義互聯(lián)

8、網(wǎng)中本體描述語(yǔ) 言的標(biāo)準(zhǔn)。owl采用的是面向?qū)ο蟮姆绞絹?lái)對(duì)領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行 描述，即使用類以及屬性來(lái)對(duì)對(duì)象進(jìn)行描述，并使用公理來(lái) 對(duì)這些類及屬性的特征和關(guān)系進(jìn)行描述。8與其它語(yǔ)言相 對(duì)比，owl增加了更多用來(lái)描述屬性及類的詞匯，如類之問(wèn) 的不等價(jià)性、基數(shù)和相交性，擁有更為豐富的屬性特征（如 對(duì)稱性）、屬性類型和枚舉類。owl還有3個(gè)表達(dá)能力遞增的 子語(yǔ)言：owl lite、owl dl以及owl full,可以滿足不同 用戶要求。以下舉例說(shuō)明owl在旅游資源本體構(gòu)建中的一些實(shí)際應(yīng) 用：例如在本體的定義中可以將同級(jí)別的幾個(gè)詞匯定義成 不同的類，這就可以使用不相交類來(lái)進(jìn)行定義：owl： disjioi

9、ntwith,如下段的owl定義的類就是不相交類：在建立類屬性的時(shí)候，我們還會(huì)定義屬性的一些約束，如下面的owl語(yǔ)言片段，allvaluesfrom屬性約束，就描述的是酒店星級(jí)都包含在酒店星級(jí)這一類中。（四）本體的評(píng)估在建立了基于本體的旅游信息知識(shí)庫(kù)后，需要對(duì)該本體 進(jìn)行評(píng)估。本體的評(píng)估指根據(jù)能力問(wèn)題及需求描述等對(duì)本體 及相關(guān)文檔、軟件環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)。這些評(píng)價(jià)因素需要包括詳 細(xì)的文本需求規(guī)則和本體所具有的功能以及在實(shí)際應(yīng)用中 對(duì)于知識(shí)的推理和檢查能力。由于旅游本體是建立在傳統(tǒng)旅 游信息數(shù)據(jù)庫(kù)上的，在咨詢領(lǐng)域?qū)＜乙约皡⒖紘?guó)內(nèi)外的開(kāi)發(fā) 案例后，可以進(jìn)一步的保證旅游信息系統(tǒng)所包含多個(gè)領(lǐng)域數(shù) 據(jù)的有效性

10、的和完備性。9（五）本體知識(shí)庫(kù)的建立將本體引入知識(shí)庫(kù)的知識(shí)建模，建立起領(lǐng)域本體知識(shí) 庫(kù)，知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建涉及知識(shí)的表示、推理、傳遞以及獲取。 將本體引入知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中，可以采用概念或術(shù)語(yǔ)來(lái)對(duì)知識(shí)進(jìn) 行表示，并能揭示這些知識(shí)之間所存在的內(nèi)在聯(lián)系。下圖3. 4就是基于本體的知識(shí)庫(kù)架構(gòu)：其中，表示層是語(yǔ)義web瀏覽器，提供接口用于用戶瀏 覽和交互。用戶通過(guò)瀏覽器或者其他途徑訪問(wèn)系統(tǒng)，用戶界 面接收并查詢請(qǐng)求，將服務(wù)端所檢索到的結(jié)果反饋給用戶。 值得注意的是，雖然本體被我們引入了系統(tǒng)中，但本體在表 示層中是對(duì)用戶屏蔽的。數(shù)據(jù)層包括三個(gè)庫(kù)：資源數(shù)據(jù)庫(kù)、本體庫(kù)和資源描述庫(kù)。 數(shù)據(jù)層是知識(shí)庫(kù)的存儲(chǔ)介質(zhì)，由它創(chuàng)建和

11、提取出結(jié)構(gòu)化的知 識(shí)本體，知識(shí)檢索的直接來(lái)源就是數(shù)據(jù)層。10應(yīng)用邏輯層用以完成對(duì)知識(shí)的檢索。應(yīng)用邏輯層由查詢 組件、推理引擎、信息獲取組件、語(yǔ)義分析組件、和本體管 理組件這五個(gè)部分構(gòu)成。由于旅游本體數(shù)據(jù)庫(kù)中還包含了多 個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，為了讓用戶能夠得到供豐富完善、智能友好 的旅游個(gè)性化推薦服務(wù)，對(duì)旅游資源信息進(jìn)行語(yǔ)義查詢時(shí)還 需要利用推理機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能。其中，旅游資源本體公理可 以用一階謂詞來(lái)表示。“a：(類)”表示a是一個(gè)類變量， a的表示是類中的一個(gè)實(shí)例；使用“a.s”表示a的槽s的值。 s (a, b)表示a的槽s取值為氏 要使本體知識(shí)庫(kù)中數(shù)據(jù)一 致，還需要構(gòu)造公理庫(kù)。如定義以下公理：公理

12、1:所有a：酒店，存在b：交通路線hasroute (a, b)公理2：所有a：交通路線，所有b：酒店hasroute (a, b) -conncthotel (a, b) _將建立好的公理庫(kù)放入推理機(jī)中，在建立好的旅游資源 本體知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行推理，這樣可以根據(jù)用戶的要求更 為方便準(zhǔn)確地推理查詢出用戶所期望的個(gè)性化旅游資源信 息。四、結(jié)束語(yǔ)本文闡述了根據(jù)骨架方法構(gòu)造旅游領(lǐng)域本體的原則和 步驟。對(duì)基于本體的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)和描述邏輯做了研究和探索 工作。由于知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)及本體論本身的內(nèi)容的廣泛性及其復(fù) 雜性，仍然有很多問(wèn)題有待進(jìn)一步深入探討和研究。特別是 對(duì)旅游資源本體的研究、描述、構(gòu)建以及發(fā)展等內(nèi)

13、容。本人 將在后續(xù)的研究過(guò)程中繼續(xù)鉆研，力爭(zhēng)取得更多更好的成 果。參考文獻(xiàn)1本體知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建與進(jìn)化方法研究d.山東：中國(guó)海洋大學(xué)，200&2 張?chǎng)位谥R(shí)管理的知識(shí)庫(kù)構(gòu)建d.黑龍江：黑龍 江大學(xué)，2009王璀民.3 馮欣本體在旅游信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究d.重慶： 重慶大學(xué)，2008.4 郭小芳，劉愛(ài)軍.知識(shí)獲取方法及實(shí)現(xiàn)技術(shù)j.山西 師范大學(xué)學(xué)報(bào).2007, 6 (1)： 3355.5 郭慶磊.基于本體的流程知識(shí)庫(kù)研究與設(shè)計(jì)d.山 東：山東大學(xué)，2009.6 paul c. jorgensen (美國(guó))譯者：韓柯，杜旭濤等. 軟件測(cè)試m北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2008. 159 -187.

14、7 陳銘，王英林基于本體按需知識(shí)管理系統(tǒng)研究與實(shí) 現(xiàn)m. 2006, 23 (1)： 236-240.8 張建華，劉仲英.當(dāng)前知識(shí)管理系統(tǒng)模型與對(duì)策分析 m. j1.2004, 23 (1)： 73-77.9 maedche, alexander, motik, boris, stojanovic,ljil jana ,st uder, rudi ； volz ,raphae1. ontologiesforenterpriseknowledgemanagement ieeeintelligentsystemsj, 2003 (18/2)： 26-33.10 gruninger m. and fox. msmethodology for the design