语义导航策略

11.2.1　语义导航策略

从语义学的角度来看，语义是语言形式表达的内容，是思维的体现者，是客观事物在人们头脑中的反映^［2］。在信息系统建设中，采用基于语义的信息模型，通过设计能够描述认知结果的语言来定义数据的含义及其相互关系，对客观存在进行概念化，从而实现基于认知的实体及其关系的显性化。语义导航是基于语义关系及其内在逻辑驱动的导航，它利用语义技术，关注词语内在的、深层次的含义^［3］。

1.语义导航的模式

语义导航策略就是根据信息系统中信息对象间的语义元素和语义关联构建导航，指引路径。语义导航强调信息对象的语义维度，借助语义描述与组织机制给导航添加语义。其实现可划分为三种模式:

(1)前控式。所谓前控式是指语义导航建立在对信息内容的语义揭示之上。在信息系统建设过程中，通过采用语义网络、本体等知识表示方式，对信息对象和信息内容进行逻辑维度的揭示与组织，实现对信息资源语义内容及其关系的语义描述，从而有利于用户或智能代理对信息空间进行深层次的理解和处理。

(2)后控式。所谓后控式是指在信息空间缺乏形式化语义描述的情况下，信息系统的导航机制识别用户潜在需求，并对其需求进行概念化，经过处理、加工，将用户需求转变为一个能提供语义的语境，在此基础上，实现基于用户语境的信息获取与导航。

(3)混合式。所谓混合式是指综合采用前控式和后控式语义导航模式，一方面在对信息源进行语义内容分析的基础上，根据信息对象间的语义关联组织信息;另一方面对用户航行目标以及航行行为、偏好等进行语义抽取和语义描述，得到用户的语义模型，在语义层上理解用户的需求、目标、偏好等。在此基础上，将用户的语义模型与信息源的语义模型进行相应的匹配、推理，把语义模型所映射的语义相关的信息内容及其关系呈送给用户。混合式导航模式较前控式模式和后控式模式更为理想，能实现高效、深层次的智能化、知识化导航。

2.语义导航实现机理

语义导航通过语义描述机制，能使信息与用户需求的逻辑描述更加符合信息所表达的实际内容。语义导航主要包括两个方面:一是对信息资源进行语义描述、组织和整合;另一方面是考虑用户的背景知识、信息需求等，对用户信息进行语义抽取，建立用户语义模型。在构建信息源语义模型和用户语义模型的基础上，导航系统采用一定的导航方法，把语义内容呈现给用户。图11-1显示了语义导航的机理模型。

图11-1体现了语义机制在信息系统导航中的作用机理。从图中可以看出，语义导航主要由三部分组成:语义整合、构建用户语义模型和导航结构的建立。在语义导航中，参考本体是语义整合、建立用户语义模型的基础，也是建立导航结构的核心。

(1)语义整合

网络环境下的信息系统包含非常丰富的信息资源，既拥有海量信息的数据库，也包括大量HTML页面，还含有众多的XML、RDF等半结构化文档等。语义整合的基本思想就是通过采用相关的语义描述技术，对文档进行语义抽取、标注与描述，将来自于多个异构信息源中的各种格式的数据转换为通用数据模型，然后建立通用数据模型和参考本体之间的映射关系。参考本体是通过分析领域中的集合数据，提取公共概念、属性和关系而构建的本体，它为所有信息资源提供统一的概念集合和通用语义。

图11-1　语义导航机理模型

(2)构建用户语义模型

用户语义模型是用户描述某一对象时所用词汇及其关系集合的语义标注，反映用户对某一对象的理解，是用户的概念模型。构建用户语义模型主要是在分析用户兴趣爱好、信息需求、浏览行为等基础上，抽取出概念集合，计算概念之间的关系，建立用户概念空间。在建立用户语义模型的过程中，需将用户概念空间与参考本体进行语义映射，以建立资源与用户之间统一的语义模型。不同知识背景的用户对信息的理解互不相同，在导航系统设计中，如果不考虑用户对信息理解的差异，将在很大程度上影响导航的效果。因此，构建用户语义模型是导航的基础与关键。用户语义模型的构建主要有两个方面:首先是按照一定规则确定用户的概念集合;其次是如何将用户的概念集合与参考本体进行语义映射，确定与用户概念相匹配的概念以及概念之间的关系。

(3)建立导航结构

在参考本体的支持下，采用一定的导航方法，通过语义索引、语义分类等，根据用户语义模型，查找具有相关语义内容的文档，以一定的方式呈现给用户。