《金屬材料科學數據語義集成關鍵技術研究》是依託北京科技大學，由趙沖沖擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：金屬材料科學數據語義集成關鍵技術研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：趙沖沖
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
材料數據作為科技發展和重大工程的重要基礎，其集成和共享具有重大意義。但材料數據的分類多樣、關聯複雜、分布異構等特點給數據集成帶來巨大挑戰。本項目以金屬材料數據為研究對象，探索材料數據語義集成中的語義模型、語義映射和語義查詢問題。研究內容包漿精您括：(1)探討實現語義集成主淋慨所需要的功能元素，形成語義集成框架和方法；(2)對金屬材料的基礎特性、結構與成分、加工工藝、套用性能、數據起源和分類方法等要素進行分析和抽象，探索核心概念及其關聯的抽取方法，基於本體和邏輯規則構建語義模型；(3)研究語義模型與數據源間的映射方法，結合金屬材料領域知識的約束，構建語義映射策略和計算方法，改善映射質量和效率；(4)通過抽取金屬材料領域的主要查詢模式並建立查詢概念擴展模型，構建具備領域特點的語義查詢機制。通過套用案例驗證所建模型和算法的有效性。本研究將進一步豐富材料信息學的方法和理論艱匪料應，對材料領域的研究和套用具有重要意義。
結題摘要
隨套屑糊著材料信息學的發展，材料數據的對汗捉道笑材料科學與工程的發展起著越來越重要的作用，但材料數據的關聯複雜和語義異構等特點造成了數據集成與共享困難。本項目以金屬材料數據為主要研究對象，探索了材料數據語義集成中的語義模型探跨、語義映射和語義查詢等問題。本項目的主要研究成果如下： （1）設計了金屬材料數據語義集成方法框架。以領域語義模型為核心，設計了從多種材料數據源獲取知識並進行語義關聯的方法，基於查詢模式和概念擴展機制實現語義查詢。（2）構建了鋼鐵材料領域語義模型（STSM）。實現了鋼鐵材料中的概念、關聯關係和多種分類的形式化，並加入了公理和邏輯規則更好地表達領域客觀規律。（3） 針對Web網頁中的HTML表格形式的金屬材料數據源，設計了基於兄弟表格比較策略的HTML表格數據抽取算法。 （4）針對關聯開放數據，設計了從Yago抽取金屬材料本體（MMOY）以及從DBpedia抽取金屬材料知識圖譜（MMKG）的策略和方法，並基於STSM對Wikipedia中材料屬性表格進行知識抽取，對MMKG進行語義加強。 （5）設計了SFC領域背景知識庫，用於刻畫領域概念之間的各種關係結構。為了豐富領域背景知識庫中的金屬材料知識，設計了將MMOY中金屬材料知識填充到SFC的方法。 （6）針對關係型材料資料庫，設計了基於SFC領域背景知識庫的自動推薦候選映射（在資料庫與STSM之間）算法以及基於R2RML和線索路徑的RDF生成算法。 （7）針對不同的材料本體之間的映射，設計了基於SFC領域背景知識庫和基於意群比較策略的金屬材料本體映射方法。 （8）設計了基於多材料本體的查詢概念擴展策略和算法，可以支持針對材料數據源的語義查詢，為材料科學家提供更為豐富的查詢結果。 項目組發表學術論文15篇，包括期刊論文10篇，會議論文5篇。格協邀其中5篇論文被SCI收錄，9 篇論文被EI收錄。 本研究進一步豐富了材料信息學的方法和理論，可為金屬材料科學數據與知識共享基礎設施的構建提供理論基礎和可行的方法，從而使材料數據能更好的為材料科學的研究和套用服務。
