基于本体映射和规则推理排课模型研究.docVIP

基于本体映射和规则推理的排课模型研究 王鹏飞(浙江广厦建设职业技术学院，浙江 ) 摘 要： 关键词：Ontology Mapping and Rule Inference Wang Pengfei Xu Xiao (Computer electric engineering School, Guangsha College of Applied Construction Technology, Dongyang 322100,Zhejiang) Abstract：synchronization is fulfiled through ontology mapping method．Ontology constraint is made through SWRL rules．Rule inference is practiced through JESS engine．Research of total course scheduling modeling structure is given integrating with course scheduling algorithm. Keywords：Course Scheduling; OWL; Ontology Mapping; SWRL; Rule Inferencecomputational completeness，即所有的结论都能够保证被计算出来)和可决定性(decidability，即所有的计算都在有限的时间内完成)。它包括了OWL语言的所有约束，但是可以被仅仅置于特定的约束下。 当一个类可以是多个类的一个子类时，它被约束不能是另外一个类的实例。 OWL Full 支持那些需要在没有计算保证的语法自由的RDF上进行最大程度表达的用户。它允许在一个Ontology在预定义的(RDF、OWL)词汇表上增加词汇，从而任何推理软件均不能支持OWL FULL的所有特性。 一个类可以被同时表达为许多个体的一个集合以及这个集合中的一个个体。 2.2 语意规则语言 SWRL(Semantic Web Rule Language)是以语意的方式呈现规则的一种语言，SWRL规则部分的概念是由RuleML演变而来，再结合OWL本体形成，目前SWRL已经成为W3C的规范之一。 在RuleML中以hand表示推论结果，body表示推论前提的基本形态也保留在SWRL中，所以SWRL可视化为规则和本体的结合，透过两者的组合可使撰写规则时，直接使用本体中所描述的关系和字词，这些类别之间的关系本来可能还需要额外的规则描述，但SWRL中可以直接使用本体的描述。例如在本体中定义了下列关系：hasParent(x1,x2)； hasBrother(x1,x3) 通过本体描述我们可以知道x1是x2的父母，x1有一个兄弟是x3，此时要使用SWRL设计一条规则说明x2和x3之间的关系，在何种情形下x2和x3有叔叔的关系。 3 排课本体约束与模型架构 3.1 排课本体 排课本体包含课程本体、教师本体、班级本体、教师本体、时段本体、事件本体和字段本体组成。具体课程本体和课程本体如图1、图2所示。 图1 课程本体 图2 教室本体 3.2 本体约束 约束条件分为硬约束条件和软约束条件，硬约束条件必须得到满足，硬约束条件的满足可以保证非法解的淘汰，软约束条件尽量得到满足，软约束条件的满足程度反映了问题本身解决的程度。下面选择约束条件中的一种用SWRL进行规约，其他的硬约束条件和软约束条件可以对照以下例子进行设置，在此不一一给出。硬约束条件举例：同一时段，一个教师不能上一门以上的课程。此作具体说明。 表示授课事件发生在某一时段的如： Teach(?teach_x)∧ hasWeek_Slice_ID(?teach_x,?week_slice_id_a)∧ Week_Slice_ID(?week_slice_id_a)∧ hasWeek_Slice_ID(?teach_x,?week_slice_id_b)∧ Week_Slice_ID(?week_slice_id_b)∧ sameAs(?week_slice_id_a,?week_slice_id_b)∧ 表示此授课事件中有一位教师的如： hasTeacher_ID(?teach_x,?teacher_id_a)∧ Teacher_ID(?teacher_id_a)∧ hasTeacher_ID(?teach_x,?teacher_id_b)∧ Teacher_ID(?teacher_id_b)∧ sameAs(?teacher_id_a,?teacher_id_