一种管理本体的方法以及M2M平台与流程

文档序号:16674801发布日期:2019-01-18 23:51阅读:228来源:国知局
一种管理本体的方法以及M2M平台与流程

本申请涉及信息技术领域,尤其涉及一种管理本体的方法以及m2m平台。



背景技术:

语义技术是一种描述真实世界中数据和实体的技术,以便机器能够根据语义描述对数据和实体进行理解并做出处理。在机器对机器(machinetomachine,m2m)通信中引入语义技术,能够实现对资源(resource)进行语义描述,增强m2m通信在互操作、资源查询、数据融合处理以及知识推理方面的能力。

本体(ontology)是语义技术的基础,它通过对某个领域内的知识进行统一的表示和组织来解决该领域中的知识共享和重用。m2m通信中的语义功能能够基于本体进行语义注释,并可以基于注释后的语义数据推理出更多潜在信息,以及利用本体进行资源组合。

但是,m2m通信中的垂直行业众多、标准繁杂,不同行业以及不同标准中的本体差异较大,导致m2m通信中的不同行业、不同标准下的语义不一致,难以实现m2m通信的资源共享。



技术实现要素:

本申请提供一种管理本体的方法以及m2m平台,用以解决现有技术中存在m2m通信中的不同行业、不同标准下的语义不一致的问题。

第一方面,本申请提供一种管理本体的方法,所述方法包括:机器对机器m2m平台接收第一应用实体发送的本体映射请求,所述本体映射请求携带有第一本体标识、第二本体标识以及映射方法描述信息,该映射方法描述信息用于规定建立映射的方式,如映射的策略选择、映射算法的选择、映射结果的表达方式等。m2m平台根据第一本体标识、第二本体标识确定第一本体以及第二本体,导入第一本体以及第二本体。m2m平台根据该映射方法描述信息确定映射方式,并根据确定的映射方式建立第一本体与第二本体之间的映射,该第一本体与第二本体之间的映射包括第一本体中的词汇与第二本体中词汇的映射。m2m平台将第一本体与第二本体之间的映射存储在本体映射资源中,并将本体映射资源的标识返回给第一应用实体。

上述技术方案中,m2m平台能够根据应用实体的请求建立第一本体与第二本体之间的映射,该第一本体与第二本体之间的映射不是由人预先配置好的,而是由m2m平台根据映射方法描述信息规定的映射方式自动建立的,相比于通过人手动配置本体间的映射,耗时减少,成本降低。上述建立本体间映射的方法可以不限于应用在特定的本体领域,可以适用于任何需要建立本体间映射的场景,应用范围广阔。不仅如此,第一本体与第二本体之间的映射保存在资源(本体映射资源)之中,方便应用实体调用或分享该映射。

作为一种可选的设计,m2m平台在建立的映射存储在本体映射资源中之后,可以接收第二应用实体发送的语义转换请求,该语义转换请求携带第一资源的标识以及本体映射资源的标识,该第一资源引用第一本体,该语义转换请求用于请求m2m平台将第一资源的基于第一本体的语义描述转换为基于第二本体的语义描述,第二应用实体与第一应用实体为相同或不同的应用实体。m2m平台根据本体映射资源的标识定位本体映射资源,从本体映射资源中获得第一本体与第二本体之间的映射;根据第一资源的标识获得第一资源;并根据第一本体与第二本体之间的映射,确定第一资源的基于第二本体的等价语义描述;向第二应用实体返回等价语义描述。上述技术方案中,m2m平台向应用实体提供资源的语义描述转换的功能,应用实体可以向平台查询第一本体中的语义在第二本体中的等价语义描述,方便应用实体理解引用不同本体的资源。

作为一种可选的设计,m2m平台在建立的映射存储在本体映射资源中之后,可以接收第二应用实体发送的查询请求,该查询请求携带基于第一本体的第一查询语句以及本体映射资源的标识,第二应用实体与第一应用实体为相同或不同的应用实体;m2m平台根据本体映射资源的标识定位本体映射资源,从本体映射资源中获得第一本体与第二本体之间的映射;m2m平台根据第一本体与第二本体之间的映射以及第一查询语句在引用第一本体的资源以及引用第二本体的资源中进行查询,获得查询结果;向第二应用实体返回查询结果。通过上述技术方案,应用实体可以采用基于一个本体的查询语句在引用不同本体的资源中进行查询操作,而不用分别采用不同的查询语句进行查询,查询操作被简化,查询效率提高。

作为一种可选的设计,m2m平台根据第一本体与第二本体之间的映射以及第一查询语句在引用第一本体的资源以及引用第二本体的资源中进行查询,获得查询结果,包括如下实现方式:m2m平台根据第一本体与第二本体之间的映射,确定与第一查询语句等价的基于第二本体的第二查询语句;根据第一查询语句在引用第一本体的资源中进行查询,获得第一查询结果;并根据第二查询语句在引用第二本体的资源中进行查询,获得第二查询结果;将第一查询结果以及第二查询结果作为所述查询结果。上述查询方式效率较高。

作为一种可选的设计,m2m平台根据第一本体与第二本体之间的映射以及第一查询语句在引用第一本体的资源以及引用第二本体的资源中进行查询,获得查询结果,包括如下实现方式:m2m平台根据第一本体与第二本体之间的映射,确定引用第二本体的资源的基于第一本体的等价语义描述;m2m平台根据第一查询语句在引用第一本体的资源中查询,获得第第一查询结果;并根据第一查询语句以及等价语义描述在引用第二本体的资源中查询,获得第二查询结果;将第一查询结果以及第二查询结果作为所述查询结果。上述查询方式效率较高。

作为一种可选的设计,m2m平台在将建立的映射存储在本体映射资源中之后,可以接收第二应用实体发送的控制命令请求,控制命令请求携带基于第一本体的第一控制命令以及第一目标设备的标识,第一目标设备引用第二本体,第二应用实体与第一应用实体为相同或不同的应用实体;m2m平台根据第一本体与第二本体之间的映射,确定与第一控制命令等价的基于第二本体的第二控制命令;向第一目标设备发送第二控制命令。上述技术方案中,应用实体可以根据基于第一本体的第一控制命令控制引用第二本体的第一目标设备,简化了应用实体对引用不同本体的设备进行控制的流程,提高了m2m通信系统的效率。

作为一种可选的设计,该第二应用实体发送的控制命令请求还携带有本体映射资源的标识;m2m平台在接收控制命令请求之后,根据本体映射资源的标识定位本体映射资源,从本体映射资源中获得第一本体与第二本体之间的映射,进而根据第一本体与第二本体之间的映射,确定与第一控制命令等价的基于第二本体的第二控制命令。上述实现方式能够减少m2m平台的运算负担,提高系统效率。

作为一种可选的设计,该第二应用实体发送的控制命令请求同时携带第一目标设备的标识以及第二目标设备的标识,第一目标设备引用第二本体,第二目标设备引用第一本体。m2m平台接收控制命令请求后,确定第二目标设备引用的本体与第一控制命令所基于的本体相同,可以直接将第一控制命令发送给第二目标设备。并且m2m平台确定第一目标设备引用的第二本体与第一控制命令所基于的第一本体不相同,确定与第一控制命令等价的基于第二本体的第二控制命令,向第一目标设备发送第二控制命令。上述技术方案可以实现通过一个控制命令同时对引用不同本体的设备进行控制,使得引用不同本体的设备能够协同工作,提高了m2m通信系统的效率。

作为一种可选的设计,映射方法描述信息可以包括映射策略参数,m2m平台根据映射策略参数确定映射算法策略,映射算法策略包括单一映射算法策略、多映射算法策略以及算法遍历策略中的任一项,单一映射算法策略用于确定单一映射算法作为第一本体与第二本体之间的映射算法,多映射算法策略用于确定至少两种映射算法作为第一本体与第二本体之间的映射算法,算法遍历策略用于确定采用遍历所有映射算法的方式建立第一本体与第二本体之间的映射。在一些实施方式中,映射方法描述信息中的映射策略参数可以缺省,m2m平台可以确定映射算法策略为预设策略,如单一映射算法策略。上述技术方案中,应用实体可以提供第一本体与第二本体之间映射所采用的映射算法策略,指示m2m平台根据应用实体提供的映射算法策略确定第一本体与第二本体之间的映射方式,进而获得满足用户需求的映射。

作为一种可选的设计,m2m平台可以根据映射算法策略以及预设的至少两种映射算法确定第一本体与第二本体之间的映射算法,预设的至少两种映射算法包括语言学特征提取算法、结构特征提取算法、外部资源获取算法以及逻辑推理算法中至少两种。该映射算法策略可以由应用实体提供,也可以为m2m平台预定义的默认映射算法策略。且具体采用哪种或哪几种映射算法,可以由应用实体通过映射方法描述信息指定。上述技术方案中,应用实体可以提供第一本体与第二本体之间映射所采用的映射算,指示m2m平台根据应用实体提供的映射算法确定第一本体与第二本体之间的映射方式,进而获得满足用户需求的映射。

作为一种可选的设计,映射方法描述信息可以包括映射评估参数,m2m平台根据映射评估参数确定映射结果的评估方式,评估方式包括交互评估模式或自动阈值模式,交互评估模式用于确定由m2m平台与第一应用实体之间的交互实现映射结果的评估,自动阈值模式用于确定由m2m平台根据预设阈值对映射结果进行评估。在一些可能的实现方式中,映射方法描述信息中的映射评估参数可以缺省,m2m平台确定映射结果的评估方式为预设的评估方式,例如所述自动阈值模式。上述技术方案中,应用实体可以提供映射结果的评估方式,指示m2m平台根据应用实体提供的评估方式来对第一本体与第二本体的映射结果进行评估,进而获得满足用户需求的映射。

作为一种可选的设计,映射方法描述信息可以包括映射表达参数,m2m平台根据映射表达参数确定映射结果的表达方式。映射结果的表达方式可以包括映射关系的描述方式,映射关系的描述方式可以为:等价(表示两个本体中的概念完全一致)、包含(表示两个本体中的概念属于上下位父子关系)、兼容(表示两个本体中的概念有相似部分,但不完全等同)、无关(表示两个本体中的概念没有映射关系)。映射结果的表达方式还可以包括本体的语法格式(或本体的模式),所谓本体的语法格式指的是组织信息的方式,可以为:万维网本体语言(webontologylanguage,owl)、语境化owl(contextualizedowl,c-owl)、简单知识组织系统(simpleknowledgeorganizationsystem,skos)、规则交换格式(ruleinterchangeformat,rif)、语义网规则语言(semanticwebrulelanguage,swrl)等。上述技术方案中,应用实体可以提供映射结果的表达方式,指示m2m平台根据应用实体提供的表达方式来表示第一本体与第二本体的映射结果,进而获得满足用户需求的映射。

第二方面,本申请提供一种m2m平台,该m2m平台用于执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现中的方法。具体的,该m2m平台包括用于执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现中的方法的模块。

第三方面,本申请提供一种m2m平台,该m2m平台用于执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现中的方法。具体的,该m2m平台包括处理器、存储器以及通信接口,该存储器存储有计算机指令,该通信接口用于与应用实体进行通信;该处理器,与所述存储器以及所述通信接口相连,用于调用所述存储器中存储的计算机指令以及所述通信接口,以执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现中的方法。

第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,该可读存储介质中存储有计算机指令,所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行执行第一方面或第一方面的任意可能的实现中的方法。

第五方面,本申请提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行执行第一方面或第一方面的任意可能的实现中的方法。

附图说明

图1为m2m通信系统的示意图;

图2为本体的示意图;

图3a~图3b为ae的资源结构示意图;

图4为本申请实施例提供的管理本体的方法的流程示意图;

图5为“product”本体与“volume”本体之间的映射的示意图;

图6为本申请实施例中本体映射的示意图;

图7为第一本体与第二本体之间的映射过程的示意图;

图8为语言学特征映射过程的示意图;

图9为本体映射资源的结构示意图;

图10为本申请实施例提供的本体管理方法的另一流程示意图;

图11为本申请实施例提供的本体管理方法的另一流程示意图;

图12为本申请实施例提供的本体管理方法的另一流程示意图;

图13为智能家电领域设备控制的示意图;

图14为本申请实施例提供的m2m平台的结构示意图;

图15为本申请实施例提供的m2m平台的另一结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

本申请中所涉及的多个,是指两个或两个以上。另外,需要理解的是,在本申请的描述中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。

本申请可以应用于m2m通信,例如基于onem2m标准的m2m通信,或者基于欧洲电信标准组织(europeantelecommunicationstandardizationinstitute,etsi)所指定标准的m2m通信。图1为m2m通信系统的示意图,m2m平台10用于提供公共能力,例如数据访问和存储、数据的共享和传输、群组通信、对数据的订阅通知、安全、计费、资源发现等。m2m平台10可以接入不同种类的m2m设备,如图1中的设备21~23,这些设备可以为应用服务节点(applicationservicenode,asn)或应用专用节点(applicationdedicatednode,adn)。m2m平台10还可以提供应用访问接口,允许不同垂直行业的应用通过访问接口调用m2m平台10提供的公共能力,在m2m通信领域,应用又被称为应用实体(applicationentity,ae),如图1中的ae31~33。

在m2m通信中,每个物理实体(例如终端设备)以及逻辑实体(例如ae、信息等)均可以被抽象为资源,资源可以包括子资源和属性,属性是对资源的具体描述,用于存储资源的具体数据。

本体“ontology”可以为描述资源提供词汇(术语),通常认为本体的概念包括四个主要方面:

(1)概念化(conceptualization):客观世界现象的信息模型;

(2)明确(explicit):概念及它们之间关系都有明确定义;

(3)形式化(formal):它们之间联系计算机可读的;

(4)共享(share):本体是共同认可的知识,反映相关领域中公认的概念集。

本体的目标是捕获相关的领域的知识,提供对该领域知识的共同理解,确定该领域内共同认可的词汇,并从不同层次的形式化模式上给出这些词汇和词汇之间相互关系的明确定义。参照图2,对现实世界中6号楼2906单元进行抽象,获得m2m通信领域的本体模型,该本体可以使用共享词汇(楼、房间、设备、温度等)对物理世界中家居领域概念等及其相互之间关系进行形式化表达。

资源可以引用本体,m2m通信系统中的设备可以基于本体理解该资源的语义以及该资源与其他资源的联系。例如,图3a所示为m2m通信系统中应用实体ae的资源结构,ae包括语义描述(semanticdescriptor)子资源,该语义描述子资源用于描述ae的语义信息,以使其他应用实体可以通过语义描述子资源确定ae提供的功能和可执行的操作,也可以确定ae提供的数据含义,如数据类型,单位等,进而实现不同应用实体之间的数据共享。语义描述子资源包含一个描述(descriptor)属性,descriptor属性存储有语义三元组信息,即主体、关系以及客体。语义描述子资源还可以包括本体引用(ontologyref)属性,表示所述语义描述子资源引用的本体的标识,如本体的统一资源标识符(uniformresourceidentifier,uri)。在一些实施方式中,参照图3b,本体引用(ontologyref)属性也可以直接作为ae的属性。

目前,m2m通信中的垂直行业众多、标准繁杂,不同行业以及不同标准中的本体差异较大,导致m2m通信中的不同行业、不同标准下的语义不一致。现有的解决方案为预先设置两个不同本体之间的映射规则,根据该映射规则进行不同本体之间语义的转换。但是,由于m2m通信领域的本体数量众多,针对不同的本体均配置映射规则是难以实现的,且成本很高。

本申请实施例提供一种管理本体的方法以及m2m平台,用以解决现有技术中存在m2m通信中的不同行业、不同标准下的语义不一致的问题。其中,方法和m2m平台是基于同一发明构思的,由于方法以及m2m平台解决问题的原理相似,因此m2m平台与方法的实施可以相互参见,重复之处不再赘述。

图4为本申请实施例提供的管理本体的方法的流程示意图,该方法包括:

步骤101、第一应用实体向m2m平台发送本体映射请求,该本体映射请求携带有第一本体标识、第二本体标识以及映射方法描述信息。该第一本体、第二本体为需要建立映射的两个本体,映射方法描述信息用于规定建立映射的方式,如映射的策略选择、映射算法的选择、映射结果的表达方式等。

步骤102、m2m平台接收该本体映射请求。

步骤103、m2m平台根据第一本体标识、第二本体标识确定第一本体以及第二本体。

在m2m通信系统中,每个本体具有独一无二的标识,m2m平台可以根据第一本体标识定位第一本体,根据第二本体标识定位第二本体,进而导入第一本体、第二本体。该第一本体、第二本体可以位于m2m平台自身的存储单元(如磁盘)之中,也可以位于m2m平台之外的其它存储设备中。另外,第一本体与第二本体可以位于同一本体库之中,也可以位于不同的本体库之中,所谓本体库,指的是多个本体的集合。

步骤104、m2m平台根据映射方法描述信息确定映射方式,并根据确定的映射方式建立第一本体与第二本体之间的映射。

上述映射方式指的是两个本体之间的映射规则,可选的,该映射方式还包括映射结果的评估方式,如映射结果可以接受或不可接受;可选的,该映射方式还包括映射结果的表示方式。

第一本体与第二本体之间的映射包括第一本体中的词汇与第二本体中词汇的映射,图5为“product”本体与“volume”本体之间的映射的示意图,“product”本体用于描述图书音像的属性,“volume”本体用于描述图书的属性。从图中可以看出,“product”本体的“图书”子资源与“volume”本体等价,“图书”子资源的“标题”属性与“volume”本体的“标题”属性等价,“图书”子资源的“doi”属性与“volume”本体的“isdn”属性等价,“图书”子资源的“author/著者”属性与“volume”本体的“writer/作者”属性等价,“图书”子资源的“短篇小说”属性与“volume”本体的“小说”子资源等价。“product”本体还包括数字视频光盘(digitalvideodisc,dvd)子资源以及压缩碟片(compactdisc,cd)子资源。

步骤105、m2m平台将第一本体与第二本体之间的映射存储在本体映射资源中,并将本体映射资源的标识返回给第一应用实体。其中,第一本体与第二本体之间的映射可以作为本体映射资源的属性或子资源。

上述技术方案中,m2m平台能够根据应用实体的请求建立第一本体与第二本体之间的映射,该第一本体与第二本体之间的映射不是由人预先配置好的,而是由m2m平台根据映射方法描述信息规定的映射方式自动建立的,相比于通过人手动配置本体间的映射,耗时减少,成本降低。上述建立本体间映射的方法可以不限于应用在特定的本体领域,可以适用于任何需要建立本体间映射的场景,应用范围广阔。不仅如此,第一本体与第二本体之间的映射保存在资源(本体映射资源)之中,方便应用实体调用或分享该映射。

本申请实施例中,m2m平台根据映射方法描述信息确定映射方式可以有多种实现方式,包括但不限于以下:

方式1,本体映射请求中的映射方法描述信息为缺省,m2m平台确定采用预设的映射方式来建立第一本体与第二本体之间的映射。换言之,第一应用实体告知m2m平台需要建立映射的两个本体为第一本体、第二本体,但不指示建立映射的映射方式,m2m平台将采用预设的映射方式建立第一本体与第二本体之间的映射。

方式2、本体映射请求中的映射方法描述信息包括确定映射方式的参数,m2m平台根据映射方法描述信息中的参数确定映射方式。需要说明的是,确定映射方式可以涉及多个方面的参数,映射方法描述信息可以包括该多个方面的参数中的部分方面的参数,其余方面的参数缺省,则m2m平台可以将缺省的参数确定为预设值,根据该预设值以及映射方法描述信息包括的参数确定映射方式。例如,该映射方法描述信息包括映射策略参数,该映射策略参数的值为“单一映射算法策略”,m2m平台可以确定采用单一的映射算法进行本体映射。但是,该映射方法描述信息中映射算法参数缺省,即第一应用实体没有指定采用哪个算法,m2m平台确定映射算法为默认算法,如语言学特征算法。

上述技术方案中,应用实体可以指定确定映射方式的全部或部分参数,或者不指定确定映射方式的参数,m2m平台均能够确定本体间的映射方式,该技术方案的实现自由度较大,应用实体请求建立本体间映射的方式灵活、便捷。

可选的,m2m平台根据映射方法描述信息中的参数确定映射方式,包括:m2m平台根据映射方法描述信息中的映射策略参数确定映射算法策略。

本体之间的映射可以采用多种映射算法,所谓映射算法策略指的是多种映射算法的应用方式,映射策略参数可以包括单一映射算法策略、多映射算法策略或算法遍历策略,单一映射算法策略用于确定单一映射算法作为第一本体与第二本体之间的映射算法,多映射算法策略用于确定至少两种映射算法作为第一本体与第二本体之间的映射算法,算法遍历策略用于确定采用遍历所有映射算法的方式建立第一本体与第二本体之间的映射。在一些实施例中,映射方法描述信息中的映射策略参数可以缺省,m2m平台可以确定映射算法策略为预设策略,如单一映射算法策略。

上述技术方案中,应用实体可以提供第一本体与第二本体之间映射所采用的映射算法策略,指示m2m平台根据应用实体提供的映射算法策略确定第一本体与第二本体之间的映射方式,进而获得满足用户需求的映射。

可选的,m2m平台根据映射方法描述信息中的参数确定映射方式,包括:

m2m平台根据确定的映射算法策略以及预设的至少两种映射算法确定第一本体与第二本体之间的映射算法,预设的至少两种映射算法包括语言学特征提取算法、结构特征提取算法、外部资源获取算法以及逻辑推理算法中至少两种,上述各种算法的实现方式可以参照现有技术中各种算法实现。

该映射算法策略可以由应用实体提供,也可以为m2m平台预定义的默认映射算法策略。本申请实施例中,具体采用哪种或哪几种映射算法,可以由应用实体通过映射方法描述信息指定,例如,在映射算法策略为多映射算法策略时,应用实体可以在映射算法描述信息中添加指定的映射算法为语言学特征提取算法以及结构特征提取算法。在一些实施例中,应用实体也可以不指定映射算法,例如,在映射算法策略为单一映射算法策略时,映射算法描述信息中映射算法缺省,m2m平台确定采用预设的语言学特征提取算法作为映射的算法。

上述技术方案中,应用实体可以提供第一本体与第二本体之间映射所采用的映射算,指示m2m平台根据应用实体提供的映射算法确定第一本体与第二本体之间的映射方式,进而获得满足用户需求的映射。

可选的,m2m平台根据映射方法描述信息中的参数确定映射方式,包括:m2m平台根据映射方法描述信息中的映射评估参数确定映射结果的评估方式。评估方式可以包括交互评估模式或自动阈值模式,所谓交互评估模式指的是:由m2m平台与第一应用实体之间的交互实现映射结果的评估,例如,m2m平台在根据映射方式得到第一本体与第二本体的初步映射结果后,将该初步映射结果反馈给第一应用实体,由第一应用实体自行评估该映射结果是否满足要求,若满足,则m2m平台确定映射结束,若未满足,则m2m平台继续进行映射操作,如调整映射算法或映射算法的应用方式重新映射、又如基于当前的初步映射结果进行下一次映射,直至映射结果被应用实体所确认。所谓自动阈值模式指的是:由m2m平台根据预设阈值对映射结果进行评估,该预设阈值可以由m2m平台配置,也可以由应用实体添加在映射方法描述信息之中,还可以由m2m通信协议规定。在一些实施例中,映射方法描述信息中的映射评估参数可以缺省,m2m平台确定映射结果的评估方式为预设的评估方式,例如所述自动阈值模式。

上述技术方案中,应用实体可以提供映射结果的评估方式,指示m2m平台根据应用实体提供的评估方式来对第一本体与第二本体的映射结果进行评估,进而获得满足用户需求的映射。

可选的,m2m平台根据映射方法描述信息中的参数确定映射方式,包括:m2m平台根据映射方法描述信息中的映射表达参数确定映射结果的表达方式。

映射结果的表达方式可以包括映射关系的描述方式,映射关系的描述方式可以为:等价(表示两个本体中的概念完全一致)、包含(表示两个本体中的概念属于上下位父子关系)、兼容(表示两个本体中的概念有相似部分,但不完全等同)、无关(表示两个本体中的概念没有映射关系)。

映射结果的表达方式还可以包括本体的语法格式(或本体的模式),所谓本体的语法格式指的是组织信息的方式,可以为:万维网本体语言(webontologylanguage,owl)、语境化owl(contextualizedowl,c-owl)、简单知识组织系统(simpleknowledgeorganizationsystem,skos)、规则交换格式(ruleinterchangeformat,rif)、语义网规则语言(semanticwebrulelanguage,swrl)等。

上述技术方案中,应用实体可以提供映射结果的表达方式,指示m2m平台根据应用实体提供的表达方式来表示第一本体与第二本体的映射结果,进而获得满足用户需求的映射。

图6为本申请实施例中本体映射的示意图,m2m平台在获得需要建立映射的第一本体、第二本体之后,首先确定定映射策略,然后,根据确定的映射策略确定进行映射的算法,该算法可以为单一算法,也可以为多个算法的结合,这取决于映射策略的选择。在确定映射的算法之后,根据该算法进行第一本体与第二本体间的映射,并对映射结果进行评估,确定映射结果的表达方式,将映射结果存储在映射结果集合(ontologymappingmuster)之中。

图6示出多种映射算法,包括:

字符串比较算法:指的是把本体概念术语的语言学描述当成字符串,通过字符串间差异比较,得到概念术语间的相似度。

向量空间模型算法:指的是把本体概念术语的描述通过多个基本单词的集合描述,多个单词向量的集合构成一个向量空间,通过向量空间间(共同出现的单词)的比较来表示本体概念间的相似度。

字典映射算法:通过查询公认的字典,寻找本体概念间的映射关系或对本体概念进行扩充。

图结构算法:从图结构的视角来考虑本体映射问题,通过成熟的图的相似度传播算法表示本体概念间的相似度。

路径结构算法:可以理解为1维的图结构算法。

基于其他本体的逻辑推理:指的是首先构建待映射的2个本体到公认的背景知识本体,再根据背景知识本体间的概念关系,推理出待映射本体间的映射关系。

基于可满足性验证的逻辑推理:指的是owl本体以描述逻辑为基础,因此具有模型论语义,基于可满足性验证的逻辑推理就是利用这些模型论语义,验证和推测映射单元。

搜索引擎算法:指的是借助外部公认搜索引擎寻找待映射本体间的相似度。

可选的,m2m平台根据映射算法执行第一本体与第二本体之间的映射,可以是循环迭代的过程,图7示出第一本体与第二本体之间的映射过程的一种可能实现,该映射过程包括:

步骤201、根据语言学特征映射算法执行映射处理,获得第一映射结果;

步骤202、根据字典映射算法对第一映射结果执行映射处理,获得第二映射结果;

步骤203、根据搜索引擎算法对第二映射结果执行映射处理,获得第三映射结果;

步骤204、根据结构特征算法对第三映射结果执行映射处理,获得第四映射结果。

其中,以上每个步骤可以包括映射结果评估,只有在映射结果符合要求后,才会执行下一步映射;而在映射结果不符合要求时,对当前映射结果继续进行映射处理。参照图8,以步骤201为例,语言学特征映射过程包括:

步骤2011、m2m平台创建映射中间结果资源,该映射中间结果资源包括本次语言学特征映射的结果;

步骤2012、m2m平台向应用实体返回映射中间结果资源的标识;

步骤2013、应用实体根据中间结果资源的标识获得映射中间结果资源,对映射中间结果资源中的映射结果进行评估;

步骤2014、应用实体向m2m平台反馈评估结果,该评估结果可以通过next参数来表示,next参数的值为0表示未通过评估,next参数的值为1表示通过评估;

步骤2015、若该评估结果为通过,则m2m平台结束语言学特征映射,执行步骤202;若评估结果为未通过,则m2m平台对映射中间结果资源中的映射结果进行语言学特征映射处理,根据映射结果对映射中间结果资源进行更新,并执行步骤2012。

上述技术方案,m2m平台可以采用多种映射算法的迭代实现本体间的映射,且在基于每一种算法的映射中,也可以进行循环映射直至映射结果通过映射评估,采用上述方案获得的映射结果更可靠、更准确。

图9为本体映射资源的结构示意图,图中的方框表示资源(包括子资源),椭圆形表示属性,图9中各子资源、属性的含义在前文已有描述,在此不再重复。

可选的,参照图10,本申请实施例提供的本体管理方法还包括如下步骤:

步骤301、第二应用实体向m2m平台发送语义转换请求,该语义转换请求包括携带第一资源的标识以及本体映射资源的标识,该第一资源引用第一本体,m2m通信系统的设备可以基于第一本体理解第一资源。该语义转换请求用于请求m2m平台将第一资源的基于第一本体的语义描述转换为基于第二本体的语义描述。

该第二应用实体可以为前述第一应用实体,也可以为第一应用实体之外的其它应用实体。在第二应用实体于第一应用实体不同时,第二应用实体获得该本体映射资源的标识的方式可以为:其一、由第一应用实体将本体映射资源的标识发送给第二应用实体,或者,第二应用实体向第一应用实体发送请求,获得该本体映射资源的标识;其二、m2m平台在将第一本体与第二本体之间的映射存储在本体映射资源中之后,将该本体映射资源的标识配置为公共资源,第二应用实体可以获得该本体映射资源的标识。其三、m2m平台在将第一本体与第二本体之间的映射存储在本体映射资源中之后,将该本体映射资源的标识存储在本地或外部存储设备之中,第二应用实体可以通过提供鉴权信息从m2m平台或该外部存储设备获取该本体映射资源的标识。

步骤302、m2m平台接该语义转换请求,从语义转换请求中获取本体映射资源的标识,根据本体映射资源的标识定位本体映射资源,从本体映射资源中获得第一本体与第二本体之间的映射。

步骤303、m2m平台根据第一资源的标识获得第一资源,并根据第一本体与第二本体之间的映射,确定第一资源的基于第二本体的等价语义描述。例如,第一资源为一本书,该书的作者为jimhendler,第一本体中对应书的作者的词汇为“author”,因此,该第一资源基于第一本体的语义描述包括:“author:jimhendler”。而在第二本体中对应书的作者的词汇为“writer”,因此,该第一资源的基于第二本体的等价语义描述包括:“writer:jimhendler”。

步骤304、m2m平台向第二应用实体返回该等价语义描述。

上述技术方案中,m2m平台向应用实体提供资源的语义描述转换的功能,应用实体可以向平台查询第一本体中的语义在第二本体中的等价语义描述,方便应用实体理解引用不同本体的资源。

可选的,参照图11,本申请实施例提供的本体管理方法还包括如下步骤:

步骤401、第二应用实体向m2m平台发送查询请求,该查询请求包括携带基于第一本体的第一查询语句以及本体映射资源的标识。该第一查询语句可以以第一本体中的词汇作为关键字,例如,第一查询语句为“查询属性“author”为jimhendler的资源”,“author”为第一本体中的词汇。该第二应用实体可以为前述第一应用实体,也可以为第一应用实体之外的其它应用实体。在第二应用实体于第一应用实体不同时,第二应用实体获得该本体映射资源的标识的方式在步骤301处已有介绍,不再重复。

步骤402、m2m平台接收该查询请求,从该查询请求中获取本体映射资源的标识,根据本体映射资源的标识定位本体映射资源,从本体映射资源中获得第一本体与第二本体之间的映射。

步骤403、m2m平台根据第一本体与第二本体之间的映射以及第一查询语句在引用第一本体的资源以及引用第二本体的资源中进行查询,获得查询结果。

步骤403可以有以下两种实现方式:

方式a,m2m平台根据第一本体与第二本体之间的映射,确定与第一查询语句等价的基于第二本体的第二查询语句;m2m平台根据第一查询语句在引用第一本体的资源中进行查询,获得第一查询结果;并根据第二查询语句在引用第二本体的资源中进行查询,获得第二查询结果。

由于第一查询语句中的关键字为第一本体的词汇,第二本体中可能没有包括该关键字,或者该关键字在第二本体中为其它的含义,因此,采用该第一查询语句直接在引用第二本体的资源中进行查询,可能无法查询到任何资源,或者查询到错误的资源。在方式a中,m2m平台确定第一查询语句的基于第二本体的等价查询语句,即第二查询语句,采用该第二查询语句在引用第二本体的资源中进行查询,进而查询到符合查询条件的资源。例如,在第一查询语句为“查询属性“author”为jimhendler的资源”时,m2m平台根据第一本体与第二本体之间的映射确定“author”在第二本体中等价词汇为“writer”,因此可以确定与第一查询语句等价的第二查询语句为“查询属性“writer”为jimhendler的资源”。

方式b,首先,m2m平台根据第一本体与第二本体之间的映射,确定引用第二本体的资源的基于第一本体的等价语义描述。例如,第二资源为一本书,引用第二本体,第二资源包括属性“writer”,属性“writer”的值为jimhendler,用于描述该书的作者为jimhendler。在基于第一本体对该第二资源进行语义描述时,m2m平台确定属性“writer”在第一本体中的等价属性为“author”,因此,第二资源的基于第一本体的语义描述包括:“author:jimhendler”。

需要说明的是,引用第二本体的资源的属性和/或子资源的数量可以为多个,在确定该资源的基于第一本体的等价语义描述时,可以对该资源的每个属性和/或子资源进行上述语义描述的转换。可选的,m2m平台确定引用第二本体的资源的属性或子资源中与第一查询语句相关的属性和/或子资源,只对资源的这些相关的属性和/或子资源进行语义描述转换。例如,第二资源还包括属性“数字对象唯一标识符(digitalobjectuniqueidentifier,doi)”,为书本的标识符,第一本体中与属性“doi”对应的属性为“国际标准书号(internationalstandardbooknumber,isbn)”,由于第一查询语句只与第二资源的属性“author”相关,而与第二资源的属性“isbn”无关,因此,m2m平台可以只将第二资源的属性“author”进行语义描述转换。

在确定引用第二本体的资源的基于第一本体的等价语义描述之后,m2m平台可以根据第一查询语句在引用第一本体的资源中查询,获得第第一查询结果;并根据第一查询语句以及等价语义描述在引用第二本体的资源中查询,获得第二查询结果。例如,m2m平台确定上述第二资源的基于第一本体的等价语义描述包括“author:jimhendler”,因此,在采用第一查询语句“查询属性“author”为jimhendler的资源”在引用第二本体的资源中进行查询时,可以确定第二资源为符合查询条件的资源。

步骤404、m2m平台向第二应用实体返回查询结果。

通过上述技术方案,应用实体可以采用基于一个本体的查询语句在引用不同本体的资源中进行查询操作,而不用分别采用不同的查询语句进行查询,查询操作被简化,查询效率提高。

下面以图5所示的“product”本体与“volume”本体之间的映射为例,对图11所述的平台进行介绍。

图5中“product”本体中存储的关于作者jimhendler的书如下:

title:socialmachines:thecomingcollisionofartificialintelligence,socialnetworking,andhumanity;doi:9781484211571;author:jimhendler。

“volume”本体中存储的关于作者jimhendler的书如下:

isdn:978-0123735560;writer:jimhendler;title:semanticwebfortheworkingontologist:effectivemodelinginrdfsandowl。

根据图11所示的方法,应用实体可以在引用“product”本体的资源与引用“volume”本体的资源中作者为jimhendler的书,该查询语句可以为:

查询结果包括如下有如下2条记录:

title:

machines:thecomingcollisionofartificialintelligence,socialnetworking,andhumanity;

semanticwebfortheworkingontologist:effectivemodelinginrdfsandowl。

可选的,参照图12,本申请实施例提供的本体管理方法还包括如下步骤:

步骤501、第二应用实体向m2m平台发送控制命令请求,控制命令请求携带基于第一本体的第一控制命令以及引用第二本体的目标设备的标识。例如,该第一控制命令包括“switchoff”指令,“switchof”为第一本体中的词汇,表示关闭设备。

步骤502、m2m平台接收该控制命令请求。

步骤503、根据第一本体与第二本体之间的映射,确定与第一控制命令等价的基于第二本体的第二控制命令。

步骤503的一种可能的实现方式中,控制命令请求还携带有本体映射资源的标识,m2m平台在接收该控制命令请求之后,根据该本体映射资源的标识定位本体映射资源,从本体映射资源中获得第一本体与第二本体之间的映射,进而根据该映射确定第一控制命令在第二本体中的等价控制命令。例如,第二本体中不包括词汇“switchoff”,而是提供词汇“turnoff”表示关闭设备,因此,m2m平台确定该第二控制指令为“turnoff”指令。

步骤503的另一种可能的实现方式中,控制命令请求中不携带本体映射资源的标识,m2m平台接收控制命令请求之后,确定第一目标设备所引用的第二本体与第一控制命令所基于的第一本体不同,m2m平台自行调用该本体映射资源,根据第一本体与第二本体之间的映射,确定与第一控制命令等价的该第二控制命令。

步骤504、m2m平台向第一目标设备发送第二控制命令。第一目标设备接收该第二控制命令后,响应该第二控制命令。

上述技术方案中,应用实体可以根据基于第一本体的第一控制命令控制引用第二本体的第一目标设备,简化了应用实体对引用不同本体的设备进行控制的流程,提高了m2m通信系统的效率。

可选的,该控制命令请求还携带第二目标设备的标识,第二目标设备引用第一本体。在步骤502之后,还包括:

步骤505、m2m平台向第二目标设备发送第一控制命令。

上述技术方案中,应用实体可以通过向m2m平台发送一个控制命令(第一控制命令),指示m2m平台将该控制命令转发给第一目标设备以及第二目标设备,m2m平台确定第二目标设备引用的第一本体与第一控制命令所基于的本体相同,可以直接将第一控制命令发送给第二目标设备。并且m2m平台确定第一目标设备引用的第二本体与第一控制命令所基于的第一本体不相同,采用步骤503的方式将第一控制命令转化为第一目标设备能够理解的第二控制命令,再将第二控制命令发送给第一目标设备。因此,上述技术方案可以实现通过一个控制命令同时对引用不同本体的设备进行控制,使得引用不同本体的设备能够协同工作,提高了m2m通信系统的效率。

下面介绍图12所示方案在智能家电领域的应用。智能家电参考本体(smartappliancesreference,saref)本体中“关闭”命令对应的指令为“switchoff”,语义传感器网络本体(semanticsensornetwork,ssn)本体中“关闭”命令对应的指令为“turnoff”。图13中位于房间a中的空调引用saref本体,位于房间b中的加热器引用ssn本体,应用实体控制空调以及加热器的过程为:能耗管理应用实体获环境温度,确定需要关闭空调以及加热器,向m2m平台发送“关闭”命令,该关闭命令可以为基于saref本体的“switchoff”命令,也可以为基于ssn本体的“turnoff”命令,还可以基于基础本体的命令,如“close”命令。m2m平台确定空调引用的saref本体中的“关闭”命令为“switchoff”命令,向空调发送“switchoff”命令,以及确定加热器引用的ssn本体中的“关闭”命令为“turnoff”命令,向加热器发送“turnoff”命令。

图14为本申请实施例提供的m2m平台的示意图,包括:

接收模块601,用于:接收第一应用实体发送的本体映射请求,所述本体映射请求携带有第一本体标识、第二本体标识以及映射方法描述信息;

映射模块602,用于:根据所述第一本体标识、所述第二本体标识确定第一本体以及第二本体;根据所述映射方法描述信息确定映射方式,并根据确定的所述映射方式建立所述第一本体与所述第二本体之间的映射;将所述第一本体与所述第二本体之间的映射存储在本体映射资源中;

发送模块603,用于:将所述本体映射资源的标识返回给所述第一应用实体。

可选的,所述接收模块601,还用于:接收第二应用实体发送的语义转换请求,所述语义转换请求携带第一资源的标识以及所述本体映射资源的标识,所述第一资源引用所述第一本体,所述第二应用实体与所述第一应用实体为相同或不同的应用实体;

所述平台还包括:

语义转换模块604,用于:根据所述本体映射资源的标识定位所述本体映射资源,从所述本体映射资源中获得所述第一本体与所述第二本体之间的映射;根据所述第一资源的标识获得所述第一资源;并根据所述第一本体与所述第二本体之间的映射,确定所述第一资源的基于所述第二本体的等价语义描述;

所述发送模块603,还用于:向所述第二应用实体返回所述等价语义描述。

可选的,所述接收模块601,还用于:接收第二应用实体发送的查询请求,所述查询请求携带基于所述第一本体的第一查询语句以及所述本体映射资源的标识,所述第二应用实体与所述第一应用实体为相同或不同的应用实体;

所述平台还包括:

查询模块605,用于:根据本体映射资源的标识定位所述本体映射资源,从所述本体映射资源中获得所述第一本体与所述第二本体之间的映射;根据所述第一本体与所述第二本体之间的映射以及所述第一查询语句在引用所述第一本体的资源以及引用所述第二本体的资源中进行查询,获得查询结果;

所述发送模块603,还用于:向所述第二应用实体返回所述查询结果。

可选的,所述查询模块605,用于:

根据所述第一本体与所述第二本体之间的映射,确定与所述第一查询语句等价的基于所述第二本体的第二查询语句;

根据所述第一查询语句在引用所述第一本体的资源中进行查询,获得第一查询结果;并

根据所述第二查询语句在引用所述第二本体的资源中进行查询,获得第二查询结果;其中,所述查询结果包括所述第一查询结果以及所述第二查询结果。

可选的,所述查询模块605,用于:

根据所述第一本体与所述第二本体之间的映射,确定引用所述第二本体的资源的基于所述第一本体的等价语义描述;

根据所述第一查询语句在引用所述第一本体的资源中查询,获得第第一查询结果;并

根据第一查询语句以及所述等价语义描述在引用所述第二本体的资源中查询,获得第二查询结果;其中,所述查询结果包括所述第一查询结果以及所述第二查询结果。

可选的,所述接收模块601,还用于:接收第二应用实体发送的控制命令请求,所述控制命令请求携带基于所述第一本体的第一控制命令以及第一目标设备的标识,所述第一目标设备引用所述第二本体,所述第二应用实体与所述第一应用实体为相同或不同的应用实体;

所述平台还包括:

控制命令转换模块606,用于:根据所述第一本体与所述第二本体之间的映射,确定与所述第一控制命令等价的基于所述第二本体的第二控制命令;

所述发送模块603,还用于:向所述第一目标设备发送所述第二控制命令。

可选的,所述控制命令请求还携带有所述本体映射资源的标识;

所述控制命令转换模块606,还用于:在根据所述第一本体与所述第二本体之间的映射确定与所述第一控制命令等价的基于所述第二本体的第二控制命令之前,根据本体映射资源的标识定位所述本体映射资源,从所述本体映射资源中获得所述第一本体与所述第二本体之间的映射。

可选的,所述控制命令请求还携带第二目标设备的标识,所述第二目标设备引用所述第一本体;

所述发送模块603,还用于:向所述第二目标设备发送所述第一控制命令。

可选的,所述映射模块602,用于:

根据所述映射方法描述信息中的映射策略参数确定映射算法策略,所述映射算法策略包括单一映射算法策略、多映射算法策略以及算法遍历策略中的任一项,所述单一映射算法策略用于确定单一映射算法作为所述第一本体与所述第二本体之间的映射算法,所述多映射算法策略用于确定至少两种映射算法作为所述第一本体与所述第二本体之间的映射算法,所述算法遍历策略用于确定采用遍历所有映射算法的方式建立所述第一本体与所述第二本体之间的映射。

可选的,所述映射模块602,用于:

根据确定的所述映射算法策略以及预设的至少两种映射算法确定所述第一本体与所述第二本体之间的映射算法,所述预设的至少两种映射算法包括语言学特征提取算法、结构特征提取算法、外部资源获取算法以及逻辑推理算法中至少两种。

可选的,所述映射模块602,用于:

根据所述映射方法描述信息中的映射评估参数确定映射结果的评估方式,所述评估方式包括交互评估模式或自动阈值模式,所述交互评估模式用于确定由所述m2m平台与所述第一应用实体之间的交互实现映射结果的评估,所述自动阈值模式用于确定由所述m2m平台根据预设阈值对所述映射结果进行评估。

上述平台的各模块的实现方式可以参照图4至图13所述方法中由m2m平台执行的步骤的实现方式。且本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理器中,也可以是单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。

其中,集成的模块既可以采用硬件的形式实现时,如图15所示,m2m平台可以包括处理器701。上述映射模块602、语义转换模块604、查询模块605、控制命令转换模块606对应的实体的硬件可以为处理器701。处理器701,可以是一个中央处理模块(centralprocessingunit,简称cpu),或者为数字处理模块等等。m2m平台还可以包括通信接口702,处理器701通过通信接口702与应用实体进行通信,如接收应用实体发送的本体映射请求,以及向应用实体发送本体映射资源的标识。该m2m平台还包括:存储器703,用于存储处理器701执行的程序。存储器703可以是非易失性存储器,比如硬盘(harddiskdrive,hdd)或固态硬盘(solid-statedrive,ssd)等,还可以是易失性存储器(volatilememory),例如随机存取存储器(random-accessmemory,ram)。存储器703是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。

处理器701用于执行存储器703存储的程序代码,具体用于执行图4至图13所述技术方案中任一可能的实现方式中的方法。处理器701的实现方式可以参见图4或图13所示实施例的方法,本申请在此不再赘述。

本申请实施例中不限定上述通信接口702、处理器701以及存储器703之间的具体连接介质。本申请实施例在图15中以存储器703、处理器701以及通信接口702之间通过总线连接,总线在图15中以粗线表示,其它部件之间的连接方式,仅是进行示意性说明,并不引以为限。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有执行上述处理器所需执行的计算机软件指令,其包含用于执行上述处理器所需执行的程序。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行执行图4至图13所述管理本体的方法中任一可能的实现方式中的方法。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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