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基于Ontology的Web音樂知識檢索系統的研究與實現.doc

'基于Ontology的Web音樂知識檢索系統的研究與實現.doc'
?交通大學計算機科學與工程系學士論文基于Ontology的Web音樂知識檢索系統的研究及實現導師:馬援 系別: 計算機科學與工程系班級: F9903301: 錢雄白學號: 5990339018日期: 2003年6月摘要因特網作為一種信息時代的產物,隨著它的不斷普及,我們能從網上獲得的知識越來越多。如何在知識的汪洋大海中找到自己需要的知識成了一個值得研究的課題。隨之應允而生的是Ontology(本體論),它是一種概念化的詳盡說明。本次研究主要通過收集因特網上民族音樂知識建立數字圖書館,并且實現一個網上的音樂知識檢索系統,來研究信息的抽取,中國民族音樂的數字化方法等。關鍵字:數字圖書館,中國民族音樂,信息技術AbstractWith the development of information epoch, Internet becomes more and more popular. We can gain much more knowledge from it than before, and now it is a popular challenge that how to get what we need in millions of knowledge. There comes ontology, which is a specification of a conceptualization. Our research is to study information extraction, folk music digitization and the establishment of the digital library by carrying out a digital library of Chinese folk music collected from Internet as well as a music information searching system based on Internet.Key words: digital library, Chinese folk music, information technology目錄第一章 概述 51.1 項目的提出 51.2 項目的系統構架 51.3 本人的研究容 61.3.1 音樂知識的抽取 61.3.2 音樂知識檢索系統的實現 61.3.3 音樂數據庫管理工具的實現 6第二章 Ontology的簡介 62.1 什么是Ontology 62.2 Ontology的歷史 72.3 Ontology的應用 7第三章 系統設計的前期準備 83.1 用Ontology定義民族音樂知識 83.1.1 由DAML組織給出的基于RDF的Ontology定義 83.1.2 民族音樂的Ontology定義 93.2 信息抽取 103.2.1 音樂知識的收集及抽取 103.2.2 數據庫的結構 113.3 JSP簡介 133.3.1 什么是JSP 133.3.2 JSP的特點 143.3.3 JSP與其他開發工具的比較 14第四章 系統的開發實現 154.1 網上音樂知識檢索系統 154.1.1 系統總述 154.1.2 系統流程 16網上音樂知識檢索系統的流程圖如下: 164.1.3 實現容及技術要點 174.2 音樂數據庫管理工具 194.2.1 實現目標 194.2.2 實現容及技術要點 19第五章 系統的調試及完善 225.1 系統的調試 225.2 系統的操作 235.3 系統的界面 24第六章 結論 25辭 26參考文獻 27第一章 概述1.1 項目的提出該Web音樂知識獲取系統是與美國自然科學基金會的CM Net項目合作的,研究基于因特網的中國民族音樂數字圖書館的關鍵理論、方法與實現技術。包括中國民族音樂的數字化方法及標引與規、基于音樂主旋律的識別與檢索、異構平臺的互操作等關鍵問題。數字圖書館的研究是目前國際圍研究的熱點之一,它涉及到計算機科學、圖書館學和其它領域交叉學科,對于保留與傳播一個國家的文化具有重要意義。此項目結合中國民族音樂,提出數字圖書館有關的研究容,它將為我國數字圖書館的研究與應用,為中國民族音樂的保存與傳播提供技術支持。1.2 項目的系統構架研究的主要目標還是為了進一步研究如何數字化資源有效存儲、發布和檢索的數字圖書館體系結構,同時建立基于Ontology的Web音樂知識檢索系統的模式和框架。Web音樂知識獲取系統包括兩個主要的部分,音樂知識的抽取器的生成和音樂知識的抽取。系統框架結構圖如下圖1.1所示:圖1.1 Web音樂知識獲取系統架構1.3 本人的研究容本人的研究主要集中于以下三個方面:1.3.1 音樂知識的抽取為了建立在分布的、異構的信息源和用戶的應用層間建立一個中間表示層,擬創建一個本體(ontology)以XML的方式定義在音樂領域涉及到的知識詞匯表,以該ontology作為信息發布、檢索的Schema。針對不同的信息源,使用研究出的Web數據挖掘方法,有效地進行實體抽取,將其自動轉換成以ontology表示的數據。以便用相同的數據查詢語言查詢包括無結構化、半結構化和結構化的數據。而我的首要工作就是盡可能多的收集網上民族音樂信息,將找到的網頁,按照提供的信息和樣式進行分類。對于同類的網頁,抽取一部分進行手工的標記,讓機器學習如何從這種網頁中抽取我們所需要的民族音樂知識。這樣經過學習,機器就可以自動從同類網頁中抽取信息了。1.3.2 音樂知識檢索系統的實現如今在Internet環境下,不僅要實現應用程序對數據的檢索,同時為了資源共享,還要實現網上的音樂知識檢索服務。經過前面信息的抽取,已將網上找到的民族音樂信息分門別類的按照Ontology的定義存入數據庫相應的表中。接下來的任務就是,編寫一個基于Web的音樂知識檢索系統了。由于這個系統是整個民族音樂數字圖書館項目的一部分。為了統一,也為了實現跨平臺,所以需要用JSP來實現。另外,這種檢索與通常意義上的檢索系統不同,它是可以基于Ontology的,更為精確地提供用戶想要檢索的信息。1.3.3 音樂數據庫管理工具的實現有了前臺網上的音樂檢索系統后,在后臺還需要一個音樂數據庫的管理工具。這個工具的編寫要實現兩個目的。一個是當機器完成從網頁抽取出所需要的民族音樂信息后,我的這個程序必須提供接口,將抽取出來的數據寫入音樂數據庫。另外一個目的當然是,人工的對于音樂數據庫的管理了,實現各個表之間的增加、刪除、修改操作。而且之所以不用數據庫本身的管理工具,而要另外編寫這個工具,原因不光是因為上面所說要提供接口這個目的。更重要的原因是這個管理工具掩蓋了數據庫中表與表的關系。使用者看到的將不牽涉到數據庫中表的id,只需要關心容就可以了。同時為了整個項目的統一性。省略部分。 Ontologies and Knowledge Bases: Towards a Terminological Clarification. In N. Mars (ed.) Towards Very Large Knowledge Bases: Knowledge Building and Knowledge Sharing 1995. IOS Press, Amsterdam: 25-32[6] Cay S.Horstmann, 《Sun:最新 Java 2 核心技術 卷1:原理》(第五版),機械工業[7] Cay S.Horstmann, 《Sun:最新 Java 2 核心技術 卷II:高級性能》(第五版),機械工業[8] 廖若雪編著,《JSP 高級編程》,機械工業袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈
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