Ｉ ．握 婴察………………………． 基于本体的个性化信息推荐系统研究 漯河医学高等专科学校金洁洁 【摘要】本文从本体的概念出发，在分析传统信息推荐系统弊端的基础上，将本体与信息推荐系统融合，克服了传统信息推荐技术的不足之处，构建了基于本体的个性化 信息推荐系统模型，使文档信息和用户模型的匹配成为了语义层次的匹配，以期能为提高信息推荐系统的精准度提供帮助。 【关键词】本体；个性化信息系统；信息推荐系统 互联网近十来的飞速发展，使之成为了人 们获取信息的主要渠道之一。人们在互联网上 获取信息不仅方便，而且得到的信息量比较全 面，最重要的是互联网上的信息查询不受时间 和空间的限制。同时，网络信息的海量性增加 了用户信息查询的负担，导致了人们很难在浩 淼的信息海洋中找到自己真正感兴趣的信息。 服务模式。它根据用户的特点和兴趣主动、及 时、准确地向用户提供所需信息，再根据用户 对于推荐内容的反馈进一步改进推荐结果，继 而达到为用户推荐真正所需信息和为用户提供 更优质服务的目的。 为了缩短用户寻找到兴趣信息的时间，提 高浏览的效率，个性化推荐系统向用户推荐与 ｉ 慕： 圆 用户对信息有不同的需求，而现在互联网对用 户的表达相同的信息查询需求返回的是同样的 信息内容，不会考虑用户的个性化。在科技飞 速发展的环境下，我们不仅要满足用户信息查 询的方便性的要求，还要在实现这个前提下尽 量保证返回信息的质量，这样个性化的信息服 务就应时而生。个性化的信息服务因能根据用 户的不同信息查询需求返回用户真正感兴趣的 信息而逐渐取代了传统的信息服务模式成为一 种新的信息服务方式。 １．本体的概念及应用 从２Ｏ世纪９０年代初ｏｎｔｏｌｏｇｙ（本体）引入计 算机领域以来，不同研究者给ｏｎｔｏｌｏｇｙ（本体） 的定义虽然形式各不相同，但从真正涵义上来 讲都是统一的，他们都认为本体都是对一个共 享的概念模型的形式化描述。即本体的本质是 概念模型。它对某个领域的具体的现象或知识 进行抽象，形成该领域人们共同认可的概念或 知识及其之间的关系，最后形成计算机可读的 一种描述。简而言之，Ｏｎｔｏｌｏｇｙ（本体）就是从 不同层次形式化描述领域内的概念，概念含义 及之间关系的理论，是领域内部各个概念之间 进行交流的语义基础，这就把简单的术语明确 到了某个领域。本体是以获取所属领域内的知 识，提供对该领域的共同理解为目标的。 本体是用计算机可以理解的形式化语言来 描述概念的，解决了人与计算机，计算机与计 算机之间的沟通问题，所以被应用在信息交流 的很多领域。本体能够明确概念的含义及概念 之间的关系，所以在信息检索中引入本体理论 后，用来描述查询需求的关键词之间的语义关 系会更加明确，可以建立词语间的网状结构， 这就提高了检索提问式的有效性和准确性。同 时信息检索系统引入本体后能为用户提供多个 检索口，用户不仅可以直接从自己比较熟悉的 检索口进入系统查询信息，也可以比较完整地 找到自己真正需要的信息。另一方面本体也 为词语、术语的标准化、形式化提供了理论基 础，在信息检索过程中，系统可以参照本体对 异构信息进行标引，整合，解决了异构信息之 间的交流问题，从而帮助用户在异构信息源中 查询信息。领域本体的使用不仅使专业领域内 问题的研究变地更加确定，也能够帮助多领域 间的信息集成，交流和合作，即使是新用户也 能简便而全面地了解本领域知识。 在知识管理中，利用本体规范知识概念及 其之间的关系，能有效地将隐性知识转化为显 性知识，知识的搜索和共享的几率大大提高， 继而为知识共享和知识重用提供了可能。 ２．个性化信息推荐系统 个性化信息推荐系统是使用多种数据分析 技术，在特定类型的数据库中进行知识发现的 一种应用技术，本质上是一种“信息找人”的 一６一屯子盘再 其兴趣模型相匹配的信息，或者是与目标用户 图２ ２基于合作的推荐系统 具有相近兴趣模型的用户群浏览过的信息。个 ３．引入本体后的个性化信息推荐系统 性化信息推荐系统根据推荐技术的不同可以分 个性化信息推荐系统的目的是向具有不同 为三种：基于规则的系统，基于内容的系统和 兴趣的用户推荐个性化即满足其需求的信息。 基于合作的系统。 现有的推荐系统虽有优点但也不可避免的具有 ２．１基于规则的推荐系统 一些缺点，如基于内容的推荐中关键词之间是 基于规则的推荐是根据事先生成的规则 没有任何语义关系的，但是现实中还存在同义 向用户推荐其感兴趣的信息的一种信息推荐方 词等，系统是将信息和用户兴趣进行精确匹配 式。假如事先生成的一个规则为“如果用户对 的，所以一些表达方式不同但本质相同的信息 图书馆学感兴趣的话，则数字图书馆也是其感 就可能不被推荐，从而导致查全率不高等。因 兴趣的内容”，当用户再次浏览有关图书馆学 此为了提高系统推荐的质量，就要在信息推荐 的网站信息时，系统则可以同时向用户推荐数 系统中引入本体的理论。本体作用是在领域中 字图书馆的相关信息。由此可以看出，一个规 提取共同认可的词汇形成概念，进而对概念及 则本质上就是一个Ｉｆ—Ｔｈｅｎ语句。基于规则推 其之间的关系进行形式化表达。它能充分考虑 荐信息的基础是系统管理员根据用户访问记录 关键词之间的关系，这样系统在向用户进行信 所制定的推荐规则。基于规则的信息推荐系统 息推荐时就不再是单纯的关键词匹配，有助于 的优点是方便，简单，直接，容易实现。其缺 提高推荐信息的质量。 点是系统事先制定的推荐规则质量很难得到保 ３．１引入本体后基于规则的推荐系统 证，而且随着规则的愈来愈多，系统的管理也 基于规则的信息推荐系统的中的规则是 变的越来越艰难。 系统管理员根据用户的访问记录制定的，可能 ２．２基于内容的推荐系统 每个访问记录就对应一个规则，所以规则就变 基于内容的推荐是指通过比较资源与用户 得多而乱。难以管理，而且很难处理复杂抽象 模型的相似程度向用户推荐信息的一种信息推 的用户请求。例在图书馆领域内的以下三个规 荐方式，最终系统把与用户兴趣模型相匹配的 则： 信息反馈给用户。这种推荐方式优点是实现简 （１）如果用户对图书馆自动化感兴趣的 单，适合处理文本信息，推荐的结果查准率比 话，则情报检索系统也是其感兴趣的内容。 较高。缺点是它要求内容与用户兴趣的精确匹 （２）如果用户对图书馆自动化感兴趣的 配，所以查全率有待提高。基于内容的推荐系 话，则检索系统也是其感兴趣的内容。 统的典型结构如图２．１所示： （３）如果用户对图书馆学感兴趣的话，则 用户对检索系统也感兴趣。 在数字图书馆领域，概念“图书馆学”和 概念“图书馆自动化”之间是父类和子类的关 系，“情报检索系统”与“检索系统”具有相 图２ １基于内容的推荐系统 同的内涵，由此规则（１）和规则（２）其实实质相 ２．３基于合作的推荐系统 同，规则（３）中“图书馆学”是“图书馆自动 基于合作的推荐和基于内容的推荐不同， 化”的父类，用户在实际的选择中如果对父概 它不是通过比较资源和用户兴趣模型的相似 念感兴趣则一定也对其对应的子概念感兴趣。 性，而是通过比较用户兴趣之间的相似性，依 而以上三个规则中认为“图书馆学”，“图书 据目标用户具有相同或相近兴趣的用户对资源 馆自动化”，“情报检索系统”和“检索系 的评价向用户推荐信息的。合作推荐是一个较 统”四个概念之间是没有任何联系的，所以就 常用到的一个信息推荐方式，其中具有相同或 造成了规则的繁多。 相近兴趣模型的用户可看做是一个个的用户 类。系统在推荐给目标用户信息时通过参照同 类用户的兴趣，不仅可以使目标用户发现新的 感兴趣的信息，也能提供一些难以用具体概念 表达的信息，如质量等，避免了内容分析的不 完全和不准确。但是基于合作推荐的前提必须 是某些信息必须被用户类中的某个或某些用户 图３．１现有基于规则 图３．２加入本体后基 浏览过，否则不能把这些信息推荐给其他用 的系统模式 于规则的系统模式 户。如果某个人的兴趣比较特殊，不能归为任 在本体中我们已经定义了“图书馆学”是 何一个用户类，则这个用户也可能无法获得个 “图书馆自动化”的父类，“情报检索系统” 性化系统推荐的信息。基于合作的推荐的典型 与“检索系统”是同义词，所以以上三个规则就 结构如图２．２所示： 可以缩减为“如果用户对图书馆学感兴趣的话， ………………………一探索 察一 ｌ 浅析计算机技术与ＧＩＳ发展趋势 江西省景德镇市公安局科技信息化支队潘达邹迪 【摘要】当前计算机产业发展势头迅猛，作为其强大助力的地理信息系统（ＧＩＳ）也紧跟随其脚步，由一门新兴技术发展为一种主要的信息产业 地理信息系统在不断适 应信息技术的发展过程中，也在同时深化其自身的深度，并且不断扩大其所涵盖的领域，可以说地理信息系统发展的同时一直在变化以满足当前需求。本文将针对现状， 结合当前信息技术迅速发展的趋势，对地理信息系统的发展方向及其主要适应对象进行分析。 【关键词】信息技术；地理信息系统；发展方向 １．引言 硬件、软件、数据和用户是地理信息系 统的主要组成部分，它通过采集地理空间数据 （整个或部分地球表面与空间和地理分布有关 的数据），并对这些数据进行编辑、管理、分 益于计算机网络技术的发展，使得ＧＩＳ在因特 拟人在自然环境中从看、听、动三个方面对于 网的应用逐渐成为人们关注的焦点。ＧＩＳ实现 外界的感知。虚拟现实Ｇ＇ＩＳ正是通过与虚拟现 网络化是其重要的发展方向，互联网地理信息 实技术及其他技术进行完美结合，依靠虚拟现 系统优于传统ＧＩＳ主要表现在以下几个方面： 实技术的沉浸、交互以及构想的三个特征，在 强大的适应性：互联网ｉ￣Ｗｅｂ ＧＩＳ适应更 ＧＩＳ中融入虚拟环境，能优化ＧＩＳ并使其更加完 析和统计，最后制成图像。ＧＩＳ为适应信息技 多平台，也实现了其全球化：广泛的应用面： 美。 术的快速发展，需根据地球数字化的需求不断 借助于网络，Ｗｅｂ ＧＩＳ的应用覆盖到了世界的 ２．４ ＧＩＳ多媒体化 拓展其深度和广度，在这种急剧变化的大环境 每个角落；强大的现实性：人们能够更方便的 在ＧＩＳ的系统结构、系统功能及应用模式 下，对于ＧＩＳ的要求也在不断更新。虽然，当 在网上查阅最新信息和动态；社会化的维护： 的设计中应用多媒体技术能够让其更形象化， 前计算机技术以及信息网的发展简化了信息数 社会协调工作对于数据的处理有利于减少重复 同时能够优化其表现形式，使其表现形式 字化，但是，在以数字的形式表示信息方面， 劳动；使用简单化：用户可以自由的从网上获 更加丰富灵活，并且更易被接受。将多媒体技 地理信息仍然处于相对滞后的情况。所以，如 得所需的各种地理信息，无任何后顾之忧。 术更好的融入￣ＵＧＩＳ领域中去，使其对外输出 何攻克地理信息在使用方面的难题，对于当前 ２．２ ＧＩＳ开放化 数据功能更加优化，是技术发展的主流趋势。 地理信息系统的应用具有重大意义，同时也是 开放式的地理信息系统能够更好的实现信 ３．Ｇ Ｉ ｓ与集成化３ｓ技术集合 对其发展的极大推动。计算机技术对于地理信 息共享，不同的地理信息系统软件之间能够更 ３Ｓ技术包括全球定位系统（ＧＰＳ）、遥感技 息系统的发展趋势影响深远。计算机及其相 好的互操，无论是在系统内，还是在系统间， 术（Ｒｓ）、地理信息系统（ＧＩＳ）。３Ｓ技术的结合 关设备是ＧＩＳ的技术依托，为其提供平台和工 数据的流动都畅通无阻。为此，ＧＩＳ需要具有 更好的将各学科技术综合应用，从而更好的为 具。计算机技术的发展为ＧＩＳ的信息处理和数 以下特性：互操作性，保证数据能在不同地理 人们提供服务。３ｓ技术结合而成的系统使其自 据存储提供了有力支持，性价比和存储量都显 信息系统软件都能共用，并且能够进行信息的 动化有了更大的提高，同时让ＧＩＳ系统更具有 著提高。与此同时，信息时代和数字时代的要 交换：可扩展性，保证硬件对于不同软件和不 实时性。这种系统在数据的采集、处理和更新 求让ＧＩＳ难以满足。下面将针对ＧＩＳ在网络化、 同档次的计算机的适应性；技术开放，将源代 上具有更好的自动性以及实时性，并且凭借其 开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等方 码及规范说明向用户公开；通用性，可不做修 系统的完善性，能更好的分析和运用数据，为 面的发展趋势进行分析。 改便能在不同计算机上运行，不依赖软件、硬 各种应用提供全面的、科学的、完善的解决方 ２．ＧＩＳ多元化 件以及网络环境。 案，还能帮助解答用户的各种疑难。 ２．１ ＧＩＳ网络化 ２．３ ＧＩＳ虚拟现实化 三维ＧＩＳ与时态ＧＩＳ的空间多维性，地质、 ＧＩＳ的更新的即时性和迅猛的发展势头得 ＧＩＳ与虚拟现实技术相结合能更有效的模 矿山、海洋和城市地下管网等都离不开计算机 则用户对情报检索系统也感兴趣”一条规则， 馆，另一个用户的兴趣关键词之一是“图书馆 息推荐技术存在关键词之间缺乏语义关系的弊 如此就大大减少了规则的数量，节省了储存规 自动化”，因为不理解两个关键词之间的上下 端，于是在现有个性化信息推荐技术的基础上 则的空间，方便系统对规则进行管理。引入本 文关系，所以系统就会认为这两个关键词是不 引入了本体理论。引入本体后的信息推荐系统 体后基于规则的信息推荐模式如图３．２所示： 匹配的，继而认为两个用户的感兴趣的内容是 在用户兴趣模型的表达上考虑到了关键词之间 ３．２引入本体后基于内容的推荐系统 不一样的。引入本体之后，表示各个用户兴趣 的关系，能更为准确地表达用户的兴趣所在， 基于内容的推荐系统中关键词之间的匹 的关键词之间就有了语义关系，如上下位，同 用来表示文档内容的关键词之间也具备了同义 配是精确匹配，而表达不同本质相同或者具有 义词关系等，这就增加了系统分析用户兴趣的 或上下位等语义关系，能更详细而精确地表达 上下位关系的关键词之间就不能形成联系，从 准确度，扩大了相似用户类。系统在某个用户 信息内容。在传统信息推荐系统的基础上引入 而影响查准率或查全率。如基于规则的信息推 的表示兴趣模型的关键词中引入本体分析，形 了本体的理论克服了现有三种推荐技术的不足 荐系统中的关于数字图书馆的例子，在引入本 成新的兴趣模型关键词集，接着与系统中储存 之处，使得文档信息和用户模型的匹配成为了 体后用户如果输入的查询关键词是“图书馆自 的经过处理的其他用户兴趣模型再进行匹配， 语义层次的匹配，提高了推荐结果的质量。 动化”，系统则会考虑到“图书馆自动化”和 就会大大增加匹配的可能性。具体过程如图 “数字图书馆”的上下位关系，最终把关键 ３．６所示。 参考文献 词为“图书馆自动化”的信息资源也推荐给用 户 本体也可以引入用户的查询语句中，如用 ［ 【１】刘凯．信息可视化概念的深入探讨Ｕ】．情报杂志，２００４ （１￣：２０—２５． 户要查询“情报检索系统”的相关信息，系统 本体研究及其应用进展Ｕ１．图书馆论 考虑“检索系统”和“情报检索系统”的同义 一坛，２００４，２４（６）：８０—８６． 关系，把“检索系统”也当做用户的兴趣之 Ｌ１… 一＼＿一＝【■ …ｉ ｉ ｉ 【二：蔓：．，） ｆ２１李健康，张春辉．［３】仇利克．领域Ｏｎｔｏｌｏｇｙ的构建方法论及其存储研究 一，修正用户兴趣模型。基于内容的信息推荐 图３．３现有基于内 图３．４引入本体后基于 ｆｏ）．（硕士学位论文］．青岛：中国海洋大学，２００６． 系统中，在用户兴趣模型和信息资源中引入本 容的推荐模式 内容的推荐模式 ｆ４ｌ李衍淼．基于本体的智能信息检索系统研究ｐ１．Ｉ硕士 体后，表示资源的关键词和用户模型关键词之 学位论文】．山东：山东科技大学，２００６． 间就不再是简单的匹配，而是会考虑到关键词 之间的语义关系的语义层面的匹配，推荐结果 的质量大大提高。引入本体后基于内容的信息 Ｌ 翻史忠植．知识发现 ．北京：清华大学出版社 １３５－１５ｉ 嘲潘红袍．个性化信息服务的研究与实现【Ｄ】．【硕士学位 推荐系统过程如图３．４所示。 ３．３引入本体后基于合作的推荐系统 壹 ｝。 ｌ 论文１．大连：大连理工大学，２００５． 【７１宋丽哲，詹赤兵。王胜海．基于本体的数字图书馆个性 化用户模型表示【ｃ】．第三届全国信息检索与内客安全 基于合作的推荐系统是根据用户兴趣模型 图３．５现有基于合作的 圈３．６引入本体后基于 学术会议论文集，２００７：３９２． 之间的相似度来推荐信息的。用户模型是用关 推荐模式 合作的推荐模式 【８１宋丽哲。詹赤兵，王胜海．基于本体的数字图书馆个性 键词表示的，所以分析用户兴趣模型的相似度 ４．结语 化用户模型表示【ｃ】．第三届全国信忠检索与内客安全 就变成了用来表示兴趣模型关键词的匹配，可 文中在分析现有个性化信息推荐系统的 学术会议论文集，２００７：３９４． 能也就会出现和基于内容的推荐一样的问题。 基础上，发现了基于规则的信息推荐技术存在 【９】潘红艳．个性化信忠服务的研究与实现【ＤＪ．【硕士学位 如某个用户的兴趣关键词之一是“图书 规则多而繁。不易管理；基于内容和合作的信 论文】．大连：大连理工大学．Ｂｏｏｓ． 电子世界 一７一
