對語義網(wǎng)格及其在數(shù)字圖書館信息檢索中應用的探討

谷　琦

〔摘 要〕本文在對語義網(wǎng)及網(wǎng)格技術(shù)進行簡要介紹、分析的基礎上，提出了語義網(wǎng)格環(huán)境下數(shù)字圖書館信息檢索模型，并詳細闡述用戶獲取信息的過程。在文章的結(jié)尾，還就相關(guān)研究的發(fā)展方向進行展望。

〔關(guān)鍵詞〕語義網(wǎng)；網(wǎng)格技術(shù)；數(shù)字圖書館

〔中圖分類號〕G250.76 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821(2009)01-0068-05

Research on Semantic Grid and its Application in the Information Retrievial of Digital Library

Gu Qi

(Library，Henan University of Science and Technology，Luoyang 471003，China)

〔Abstract〕Based on the brief introduction and analysis of semantic web and grid technology，this paper put forward a digital library conceptual model under the semantic grid environment，at the same time，explored the acquisition process of information in detail.Finally，the development direction of correlated research work was also prospected.

〔Key words〕semantic web；grid technology；digital library

數(shù)字圖書館在快速發(fā)展的同時，其種種缺陷也逐漸暴露，如檢索服務器智能化程度低、返回大量無關(guān)結(jié)果，不同系統(tǒng)之間互操作困難、資源難于共享、形成一個個信息孤島等問題。這是因為，大部分網(wǎng)頁上的內(nèi)容設計是供人閱讀的，并不能使機器理解。利用HTML語言，計算機雖能熟練地解析網(wǎng)頁的版面，知道哪里是標題，哪里有與其他頁面的鏈接，但卻無法理解網(wǎng)頁內(nèi)容，如無法區(qū)別人名和地名等，因為沒有可靠的方法來處理其中的語義。于是出現(xiàn)了把語義網(wǎng)和網(wǎng)格技術(shù)應用到數(shù)字圖書館建設的動向。語義網(wǎng)在數(shù)字圖書館中的應用，可對信息資源進行語義標注，提供基于語義的資源瀏覽與檢索。而在數(shù)字圖書館中應用網(wǎng)格技術(shù)，則為整合分布、異構(gòu)、自治的數(shù)字資源，實現(xiàn)對資源的透明調(diào)用提供了可能。但從數(shù)字圖書館要求基于語義的資源整合來看，上述兩種技術(shù)各有其局限性^[1]。

網(wǎng)格雖為我們描繪了一幅誘人的藍圖，即遍布世界各地的資源都可“即插即用”。但現(xiàn)實情況與目標存在較大差距，實現(xiàn)網(wǎng)格的目標并不容易，網(wǎng)格還面臨著許多問題和挑戰(zhàn)。當前網(wǎng)格缺乏機器可讀可理解的數(shù)據(jù)語義，缺乏人和機器很好地合作的支撐，機器難以處理異構(gòu)資源，難以聯(lián)合、再利用信息，難以靈活協(xié)作、高度易用和無縫自動化，難以根據(jù)用戶的需求自動地生產(chǎn)知識。而語義網(wǎng)雖然實現(xiàn)了計算機可理解的數(shù)據(jù)語義問題，但難以實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上各種資源(包括硬件和軟件資源) 的共享，難以滿足日益增長的計算需求^[2]。

數(shù)字圖書館需要一個新型的技術(shù)基礎，這個基礎應充分支持虛擬資源體系在語義層面上的集成，充分支持語義描述，為實現(xiàn)虛擬資源體系的語義導航、語義查詢以及推理機提供可行性，于是語義網(wǎng)格的概念被提出。

1 語義網(wǎng)的基本概念

1.1 語義網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

2001年，Tim Berners-Lee提出語義網(wǎng)的概念^[3]，其出發(fā)點是通過改變現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)依靠文字信息來共享資源的模式，利用本體來描述語義信息，達到語義級的共享。語義網(wǎng)構(gòu)建于自定義標記的XML和數(shù)據(jù)表示靈活的RDF之上。其層次結(jié)構(gòu)如圖1^[4]。

①Unicode和URI層，是整個語義Web的基礎。Unicode處理資源的編碼，保證所使用的是國際通用字符集。URI負責標識語義網(wǎng)上所有的對象和資源，為精確的信息檢索提供基礎。

②XML+Name Space+ Xml Schema，XML層具有名稱空間(Name Space)和XML Schema，XML置標語言將網(wǎng)上資源信息的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容與表現(xiàn)形式相分離，可確保語義網(wǎng)的定義，并支持與其他基于XML的標準進行無縫集成。XML讓每個人都能通過自己創(chuàng)建的標簽，來對網(wǎng)頁或頁面的部分文字進行注釋。腳本，或者說是程序，可以將這些標簽運用到復雜的應用中。

③RDF+RDF Schema，該層用于描述Web上的資源及其類型，為網(wǎng)上資源描述提供了一種通用框架，也為實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成提供了一個元數(shù)據(jù)解決方案。

RDF是W3C提出的一個基于XML的數(shù)據(jù)模型，采用獨特的“資源——屬性——值”的三元組結(jié)構(gòu)來描述互聯(lián)網(wǎng)資源特性及其關(guān)系。通過這個抽象的數(shù)據(jù)模型，RDF為定義和使用元數(shù)據(jù)建立了一個框架，元數(shù)據(jù)的元素可看成元數(shù)據(jù)所描述的資源的屬性，由此人們就可以利用RDF來解讀所引用的元數(shù)據(jù)。通過這種通用的框架，RDF可以描述Web上的各種資源，真正做到了以不變應萬變。

由于對不同資源的描述需要采取不同的詞匯表，RDF并沒有定義描述資源所用的詞匯表，而是定義了一些規(guī)則，這些規(guī)則是各領(lǐng)域和應用定義用于描述資源的詞匯表時必須遵循的。RDF也提供了描述資源時具有基礎性的詞匯表，這就是RDFS，RDF可以依據(jù)這些詞匯來描述資源^[5]。如果最底層的URI標識了網(wǎng)上的對象，那么RDF和RDFS層則可對URI標識的對象進行陳述，支持有類型的資源與鏈接的類型。

④Ontology(即本體)，是語義網(wǎng)的核心層，用于揭示資源本身以及資源之間更為復雜和豐富的語義信息，避免“一詞多意”或“多詞一意”，使網(wǎng)上的信息具有計算機可理解的語義。本體的目標是獲取、描述和表示相關(guān)領(lǐng)域的知識，提供對該領(lǐng)域知識的共同理解，確定該領(lǐng)域內(nèi)共同認可的詞匯，并從不同層次的形式化模式上，給出這些詞匯與詞匯間相互關(guān)系的明確定義。

⑤邏輯層，在上述4層的基礎上進行邏輯推理操作。

⑥驗證層，根據(jù)邏輯陳述進行驗證以得出結(jié)論。

⑦信任層，用于在用戶間建立信任關(guān)系。

其中，第②、③、④層是語義網(wǎng)的關(guān)鍵層，用于表示W(wǎng)eb信息的語義，也是現(xiàn)在語義Web研究的熱點所在。

1.2 語義網(wǎng)的形式化描述語言

語義網(wǎng)需要專門的描述語言對Web文檔中的術(shù)語含義進行形式化描述，大量的研究工作者活躍在該領(lǐng)域，因此誕生了許多種本體描述語言，如RDF、DAML、OIL、OWL等，它們的演進關(guān)系如圖2。

W3C提出的本體語言棧如3所示，OWL處于最上層，它是在總結(jié)幾種語言開發(fā)經(jīng)驗的基礎上由W3C于2004年2月正式推出，是語義網(wǎng)發(fā)展過程中的一個重要里程碑，經(jīng)過廣泛的討論并已得到一致認可。

在此語言棧中，XML是結(jié)構(gòu)化文檔的表層語法，它對文檔沒有任何語義約束，XML Schema是定義XML文檔的結(jié)構(gòu)約束的語言；RDF是描述對象以及它們之間關(guān)系的數(shù)據(jù)模型，并為數(shù)據(jù)模型提供了簡單的語義，這些數(shù)據(jù)模型能夠用XML進行表達，RDF Schema是描述資源的屬性和類型的詞匯表，并提供對這些屬性和類型的普遍層次的語義。RDFS在RDF的基礎上提供了更多建模原語用于元數(shù)據(jù)定義，這些原語對進一步構(gòu)造本體有一定作用。事實上，RDFS所構(gòu)造的元數(shù)據(jù)已經(jīng)是一種輕型的本體知識，不過RDFS的功能仍然很有限。為了構(gòu)造更加完備的本體信息以支持自動推理，就需要更加完備的本體描述語言。OWL就是在這種需求下出現(xiàn)的，它在RDF和RDFS的基礎上通過增加更多建模原語來描述特性、類，以及它們之間的關(guān)系，并針對特性提供了更加豐富的類型定義和屬性描述^[6]。

總而言之，在語義網(wǎng)中，XML、RDF和本體將網(wǎng)絡的作用發(fā)揮到極至，網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)、軟件均是資源，它們將自動被計算機理解，自動化處理、集成、共享和重用，并由機器根據(jù)用戶需求確定連接方式，從而支持智能軟件代理Agent對WWW上異構(gòu)、分布信息的有效檢索和訪問，實現(xiàn)網(wǎng)上信息資源在語義層上的全方位互聯(lián)，并在此基礎上，實現(xiàn)更高層的基于知識的智能應用。

2 網(wǎng)格技術(shù)概況

眾所周知，利用網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)橋、路由器和光纖、電纜等基礎設施，傳統(tǒng)因特網(wǎng)實現(xiàn)了計算機硬件的連通；利用HTTP、URI等協(xié)議，因特網(wǎng)進一步升級，實現(xiàn)了網(wǎng)頁的連通。而網(wǎng)格不僅可以連通計算機和網(wǎng)頁，還將各種信息資源，如數(shù)據(jù)庫、軟件以及各種信息獲取設備都連接成一個整體，整個網(wǎng)絡如同一臺巨大無比的計算機，向每個用戶提供包括計算能力、數(shù)據(jù)存儲能力以及各種應用工具等一體化的透明服務。它強調(diào)的是全面地共享資源、全面地應用服務。那么，究竟什么是網(wǎng)格呢?

簡單的講，網(wǎng)格就是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置上的多個資源全面連通，建立邏輯關(guān)系，并進行統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)分配，組成一臺“虛擬的超級計算機”。這臺機器把每臺參與其中的計算機都作為自己的一個“節(jié)點”，成千上萬個這樣的“節(jié)點”并聯(lián)起來，就組成了“一張有超級計算能力的網(wǎng)格”。網(wǎng)格計算模式首先把要計算的數(shù)據(jù)分割，然后，不同節(jié)點的計算機依自己的處理能力下載一個或多個數(shù)據(jù)片斷。當用戶不使用本節(jié)點的計算機時，其閑置的計算能力就會被調(diào)用。這樣，每一位將自己的計算機連接到網(wǎng)格上的用戶，都可隨時隨地調(diào)用其中的計算和信息資源，在獲得一體化信息服務的同時，最大程度地實現(xiàn)資源共享^[7]。

作為一種新興的技術(shù)，網(wǎng)格的優(yōu)勢不僅在于超強的數(shù)據(jù)處理能力，而且還在于利用網(wǎng)上的閑置處理能力來節(jié)約計算成本，實現(xiàn)資源的共享，消除資源孤島。網(wǎng)格的研究開發(fā)工作已受到許多國家的重視，然而遺憾的是，到目前為止，國際上還沒對其確切含義及外延達成共識，也沒有什么約定的標準。盡管如此，其關(guān)注的問題卻很明確，即如何有效安全地管理和共享連接到Internet上的各種資源，并提供相應的服務^[8]。

3 語義網(wǎng)格及其在數(shù)字圖書館信息檢索中的應用

語義網(wǎng)格是語義Web和網(wǎng)格相結(jié)合產(chǎn)生的新研究領(lǐng)域，最初的提出是為了加速e-Science的發(fā)展。e-Science最大的要求是知識共享，需要跨越不同機構(gòu)、國家和學科來進行聯(lián)合的實驗、使用遠程昂貴的科學設備、交換信息和思想。網(wǎng)格本身致力于資源共享，但卻因信息格式異構(gòu)，語義的多重性以及關(guān)系的匱乏等問題無法滿足要求。要達到e-Science所設想的高度易用性和無縫自動化，必須實現(xiàn)盡量多的機器可處理性和盡量少的人類介入，這卻和語義Web的目標有一些相似，于是David De Roure等學者2001年在《Research Agenda for the Semantic Grid：A Future e-Science Infrastructure》中第一次提出了語義網(wǎng)格(Semantic Grid)概念，并把語義網(wǎng)格作為未來e-Science的基礎架構(gòu)^[9]。此后，OGSA的提出，給語義網(wǎng)格的發(fā)展注入了新的活力，使語義網(wǎng)技術(shù)應用于網(wǎng)格變得更為簡單。語義網(wǎng)格研究小組(Global Grid Forum Semantic Grid Research Group，簡稱SEM-GRG)的成立，也為語義網(wǎng)格的發(fā)展提供大力支持，該研究組仿照語義網(wǎng)的定義，提出：語義網(wǎng)格是當前網(wǎng)格的延伸，因為信息和服務有了清晰明了的含義，人與計算機能夠更好地合作^[10]。在這個定義里，有清晰含義的是信息和服務，表明語義網(wǎng)格研究的語義的對象包括信息和服務。它把所有的資源，包括服務，都用一種機器可理解、可處理的方式來描述，實現(xiàn)語義的互操作性^[11]。其本質(zhì)就是通過更好的形式化描述網(wǎng)格上的信息來解決語義問題，以使計算機盡可能取代人在網(wǎng)格上進行信息處理，通俗講就是讓傳統(tǒng)網(wǎng)格更智能化，從而讓其他的深層次應用，如數(shù)字圖書館等智能化服務在網(wǎng)格上開展成為可能。

語義網(wǎng)格主要解決3個方面的問題^[12]：規(guī)范組織，即提出資源空間模型及規(guī)范化組織管理的理論、方法、技術(shù)和工具，使各種無序資源(信息、知識和服務)規(guī)范化組織，從而使用戶能正確有效地操作各種資源，提高使用效率；語義互聯(lián)，即通過多層語義互聯(lián)和單一語義映像，使分布在全球的各種網(wǎng)絡資源在語義層上互聯(lián)，消除資源孤島；智能聚合，主要通過軟設備來解決資源間的互操作，使各種資源能根據(jù)用戶的需求有效、動態(tài)、智能地聚合。

總而言之，網(wǎng)格是Web在計算能力上的提升，而語義網(wǎng)格是網(wǎng)格在語義能力上的擴展；從另一個角度說，語義Web是在現(xiàn)有Web上增強了語義能力，而語義網(wǎng)格是語義Web對計算能力的擴展。語義網(wǎng)格集成了語義Web的機器可閱讀能力和網(wǎng)格強大的計算能力，能更好的幫助數(shù)字圖書館為用戶提供優(yōu)質(zhì)信息檢索服務。

語義網(wǎng)格的研究在國內(nèi)外已陸續(xù)開展起來，特別是英國的e-Science計劃，已建立了100余個試驗型項目，是語義網(wǎng)格的典型代表。美國、歐盟一些國家也相繼開展了語義網(wǎng)格項目研究工作，并取得了階段性進展。我國也很重視這方面的研究工作，2004年9月科技部批準了國家重點基礎研究計劃(簡稱973計劃)：“語義網(wǎng)格的基礎理論、模型與方法研究”。

3.1 基于語義網(wǎng)格的數(shù)字圖書館的結(jié)構(gòu)模型

基于Web的數(shù)字圖書館屬于技術(shù)主導型，凸顯各種關(guān)鍵技術(shù)；基于網(wǎng)格的數(shù)字圖書館屬于資源主導型，凸顯分布式異構(gòu)資源的整合；基于語義Web的數(shù)字圖書館屬于服務主導型，凸顯服務的集成與共享，并在一定程度上使服務增值^[13]；基于語義網(wǎng)格的數(shù)字圖書館則融合了語義Web功能與網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，在實現(xiàn)資源集成的同時，也凸顯數(shù)據(jù)計算能力。語義網(wǎng)格技術(shù)的應用可以為數(shù)字圖書館構(gòu)建一個良好的中間環(huán)境，一方面能形式化地描述知識，使機器理解語義，另一方面使知識實現(xiàn)負載平衡與松散耦合，進而有效地與服務和用戶整合。

如圖4所示，基于語義網(wǎng)格的數(shù)字圖書館由4層組成，分別為分布式資源層，網(wǎng)格服務層、語義服務層和知識服務層。

分布式資源是數(shù)字圖書館的最底層，也是數(shù)字圖書館得以展開各種智能化服務的生命之源，涵蓋了數(shù)字圖書館中類型、內(nèi)容各異的館藏資源，這些資源通過網(wǎng)格服務層虛擬地整合在一起。

網(wǎng)格服務層負責資源的整合、管理、調(diào)度和計算，采用開放網(wǎng)格服務結(jié)構(gòu)(Open Grid Services Architecture，OGSA) 實現(xiàn)計算服務、數(shù)據(jù)服務、信息服務的共享，并為上層提供應用接口，具體包含計算服務層(如資源發(fā)現(xiàn)與分配、資源監(jiān)控、用戶認證、任務調(diào)度或合作調(diào)度、容錯處理等)、數(shù)據(jù)服務層(如數(shù)據(jù)存儲管理、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)回復和傳遞管理等)和信息服務層(為用戶提供一個統(tǒng)一的服務接口，使各種異構(gòu)數(shù)據(jù)資源能夠相互訪問)。具體來說，其構(gòu)成如圖5。各種資源分布在資源層中，采集節(jié)點負責對描述資源內(nèi)容的元數(shù)據(jù)進行采集，元數(shù)據(jù)收集和傳輸服務機制把所采集的全部元數(shù)據(jù)進行整合，并按照一定的規(guī)則和機制，將這些元數(shù)據(jù)分別存儲在各個檢索服務器節(jié)點中，索引器負責對服務器上的元數(shù)據(jù)進行索引管理，并定期對新增的元數(shù)據(jù)進行索引更新。檢索節(jié)點為用戶檢索提供接口，將收到檢索請求分發(fā)到服務器節(jié)點，并執(zhí)行檢索，經(jīng)調(diào)度服務排序后，再將檢索結(jié)果返回。調(diào)度服務存儲有包含數(shù)據(jù)提供者列表的配置文件，依照此配置文件，系統(tǒng)向任務節(jié)點分配任務，任務完成后還要記錄節(jié)點和信息資源的參數(shù)，以便為新的任務分配提供參考^[14]。

語義服務層則是根據(jù)領(lǐng)域本體中的知識，從語義層面對這些虛擬的資源進行整合。作為語義網(wǎng)格的核心層，該層使用本體和元數(shù)據(jù)描述信息，按照計算機理解的格式表示知識，可提供多種服務，如數(shù)據(jù)/計算服務，處理計算資源的分配、調(diào)度并選擇執(zhí)行的方式，可快速傳送網(wǎng)絡數(shù)據(jù)；信息服務，處理被描述、存儲、接收、共享及保留的信息；知識服務，處理知識獲得、使用、檢索、發(fā)布以及維護的方式。這里的知識是指應用于實現(xiàn)目標、解決問題或做出決定的信息^[15]。值得注意的是，本體作為一種能在語義上描述信息系統(tǒng)的概念模型，可以把各類元數(shù)據(jù)方案聯(lián)系成一個立體的知識網(wǎng)絡，并能使資源按照知識網(wǎng)絡中的不同屬性，或同一種屬性的不同編碼體系，呈現(xiàn)出規(guī)范有序的知識地圖。它還可以通過某些標準的開放的元數(shù)據(jù)接口，或提供某些可供格式轉(zhuǎn)換的映射表，向某些登記系統(tǒng)(如UDDI)進行注冊，來達到更大范圍的互操作。

知識服務層則通過文本挖掘、數(shù)據(jù)挖掘等方法，實現(xiàn)知識服務，并通過接口與高級網(wǎng)格應用互聯(lián)，為用戶提供各種服務。通過知識服務層，用戶的查詢請求可到達模型的本體部分，本體利用元數(shù)據(jù)和語義視圖組件對其進行解析，形成具有語義的表達式后，再與語義空間內(nèi)的數(shù)字資源進行匹配，然后依據(jù)系統(tǒng)所提供的計算資源、存儲資源等參數(shù)信息，將最終結(jié)果返回給用戶^[16]。

3.2 語義網(wǎng)格環(huán)境下用戶獲取信息的基本過程

在語義網(wǎng)格環(huán)境下，數(shù)字圖書館的各個節(jié)點上有類型、內(nèi)容各異的信息資源，其發(fā)布過程可簡單概括為以下幾步：

3.2.1 通過信息資源發(fā)現(xiàn)機制尋找到數(shù)字圖書館所需的信息資源

發(fā)現(xiàn)機制分主動發(fā)現(xiàn)和被動發(fā)現(xiàn)，主動發(fā)現(xiàn)是基于用戶的需求進行，被動發(fā)現(xiàn)是基于系統(tǒng)默認的規(guī)則進行，即根據(jù)數(shù)據(jù)提供者所描述信息資源的屬性狀態(tài)值，選擇合適的資源。系統(tǒng)所管理的是可擴展的有限多個數(shù)據(jù)庫和節(jié)點，除了特定的情況下需要工作人員的參與，其增加和擴充一般是通過被動發(fā)現(xiàn)信息資源機制完成的。

3.2.2 通過索引機制對所選信息進行描述、索引和命名，然后將索引信息匯總到索引中心

在各節(jié)點中，構(gòu)成網(wǎng)格系統(tǒng)的計算機因在體系結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及元數(shù)據(jù)模式等多個方面均存在異構(gòu)，所以，必須對新加入的信息資源重新命名，這樣，用戶在不知道資源所屬數(shù)據(jù)庫或節(jié)點的情況下，也可以下載使用信息。

3.2.3 通過信息資源發(fā)布機制把檢索結(jié)果呈現(xiàn)給用戶

檢索時，當用戶發(fā)出檢索請求后，系統(tǒng)將根據(jù)用戶請求在索引中心內(nèi)查找匹配的索引，然后追根溯源，找到信息資源所在的網(wǎng)格節(jié)點。找到節(jié)點后，系統(tǒng)便根據(jù)節(jié)點和資源的狀態(tài)信息參數(shù)進行信息資源預置(信息資源預置通常用來保證對多個信息資源的并發(fā)存取，其作用類似于一個記錄器，記錄所需信息目前的狀態(tài)，以確保被順利傳輸)。接著進行狀態(tài)估計，即依據(jù)信息資源當前狀態(tài)和傳送時間等參數(shù)為任務調(diào)度提供參考信息。最后通過任務調(diào)度環(huán)節(jié)，確定任務執(zhí)行的相關(guān)順序，以確保把檢索結(jié)果提交給用戶^[17]。

4 結(jié) 語

基于語義網(wǎng)格的數(shù)字圖書館平臺，以不同領(lǐng)域本體互操作組成的知識空間、分布式的網(wǎng)絡和計算環(huán)境作為技術(shù)支持和應用基礎，可對海量的、多媒體的信息資源在語義層面上進行組織、存儲和發(fā)布，可提供分布式數(shù)字資源松散耦合與集中管理，能解決數(shù)字圖書館中某些復雜的和計算密集型的服務，能提高機器的閱讀能力、實現(xiàn)人機之間良好溝通，能實現(xiàn)用戶基于語義的資源利用、推動用戶之間的協(xié)作和數(shù)據(jù)共享，還可以針對不同需求的用戶群體提供主動的、個性化的信息服務。因此，語義網(wǎng)格技術(shù)的應用將是數(shù)字圖書館信息檢索的發(fā)展方向。隨著語義網(wǎng)格的概念和相關(guān)技術(shù)的日趨成熟，語義網(wǎng)格技術(shù)將更加全面的應用于數(shù)字圖書館。

盡管如此，到目前為止，語義網(wǎng)、網(wǎng)格和Web服務都還不夠成熟，還處在不斷發(fā)展中。語義網(wǎng)格作為全新的概念，既要良好融合、兼容三者的最新技術(shù)，還要注意自身各方面的進一步發(fā)展，前進的道路將充滿挑戰(zhàn)。

今后主要的研究內(nèi)容包括：①語義網(wǎng)基礎理論的研究，如本體描述語言、本體自學習技術(shù)、本體互操作等。在語義網(wǎng)中，本體起著非常重要的作用。但目前許多本體仍處在非形式化階段，只提供了領(lǐng)域術(shù)語的自然語言描述。這種本體只能用于幫助人與人之間的交互和相互理解，不能被計算機所處理。此外，大多數(shù)領(lǐng)域本體都是由手工開發(fā)的，缺乏有效的本體管理工具和評價工具。所創(chuàng)建的領(lǐng)域本體是否完全反映出特定領(lǐng)域的概念、領(lǐng)域本體中各種概念是否一致、在本體重用時是否會產(chǎn)生沖突、不同本體之間如何互操作等等，都需要進一步的研究。②網(wǎng)格基礎理論研究，如自動化虛擬組織的創(chuàng)建和管理，需要發(fā)展怎樣的通用模型和機制以適合虛擬組織的運作；如服務的協(xié)商和協(xié)議，研究適合網(wǎng)格系統(tǒng)的協(xié)議類型，可利用智能代理進行協(xié)商，以互操作方式達成協(xié)議；如普適計算，怎么使一切能聯(lián)上互聯(lián)網(wǎng)的計算裝置都可無縫鏈接并透明地訪問網(wǎng)格；如內(nèi)容的處理和長期保存，網(wǎng)格系統(tǒng)如何處理各種各樣的媒體內(nèi)容，并使內(nèi)容能自動化長期保存等等。③語義Web與網(wǎng)格的融合研究，如在OGSA 基礎上融合了語義網(wǎng)技術(shù)的語義網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)是否要變化，怎樣變化等等。

參考文獻

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