基于本体的模拟地震预测推理系统的研究.pdf

1、本体具有较强的知识表达能力和支持较强的推理能力，并且能够从语义和知识层次上描述信息系统的概念模型。本论文结合地震专业领域，在本体理论的基础上研究并实现模拟地震预测推理系统。首先,通过对地震特征信息进行分析，抽取出符合一定地震预测意义的知识，建立领域本体库；
　　 其次，在地震本体知识库的基础上，使用语义网规则语言SWRL，构造了SWRL地震预测推理规则,并借助Jess 推理引擎进行推理和查询；另外,为了弥补基于规则的推理单一推理

2、方式的不足,在本体知识库的基础上构造了地震案例库,以便在语义层次上进行案例推理,本体语义相似性度量和其它多种相似性度量方法相结合,可以得到更加精确的推理结果；这样，本体作为新的知识表示技术，与人工智能中的规则推理和案例推理技术进行了有机的结合，建立了地震预测推理系统，实现了地震预测的数字化，提高了预测的准确性和效率。
　　 事实上，地震预报尚未过关，所以完全依靠人工智能及计算机技术来解决人类专家尚未解决的地震预报这一科学难题是困

3、难的，但是，利用人工智能及推理技术来代替人类专家的工作，提出让预报专家来作出决策的咨询意见，把预报人员从繁杂的日常工作中解脱出来，以便有更多的时间从事科研活动则完全是可行的，也是可取的。
　　 基于此,本文把地震预测作为应用背景,设计并实现了一个基于本体理论的地震预测推理系统。本文的设计流程如下：第一，本论文参考大量地震文献资料和在领域专家的参与下，利用Protégé本体开发工具构建地震领域本体库，用以描述该领域中的知识概念和概

4、念间的约束和联系。
　　 第二，借助SWRLTab,详细描述了基于地震本体的SWRL 推理规则的建立过程，从分析待解决问题到推理流程的描述，再到SWRL规则的Atom的建立和Imp的建立，直到最后完成了整个的规则库的开发，详细的介绍了每一步的开发过程。
　　 第三，本文采用Jess引擎来作为SWRL本体规则的推理引擎。首先把地震本体实例和SWRL 推理规则映射成相应的Jess事实和规则，然后Jess引擎根据转换来的事实和

5、规则执行推理，完成地震预测和查询要求。
　　 第四，为了弥补规则推理知识获取的瓶颈,本文综合运用了案例推理技术,在本体案例库的基础上,借助第三方本体知识访问组件Jena 工具包，采用语义相似性度量方法和多种相似性度量方法相结合来检索地震案例库，以求找到最相似的案例来指导预报。
　　 文章的最后提出了基于本体的规则推理与案例推理相结合的地震预测推理系统框架，这也是用当今新的理论和技术对地震预测工作的一次探索和尝试,以求能给