基于本体的网络消费行为模型研究

文章编号:1674-2974(2008)11-0083-04

湖南大学学报(自然科学版)

JournalofHunanUniversity(NaturalSciences)Vol.35,No.11Nov12008

基于本体的网络消费行为模型研究唐一之­,张仲义

(北京交通大学交通运输学院,北京 100044)

*

摘 要:探讨了利用本体来分析网络消费行为的方法,设计了一个基于本体的前后台结构的网络消费行为分析模型构架,阐述了构架内部的层次关系,并构筑了一个基于基础数据挖掘、网络消费和商品)))网页属性本体构建及知识本体映射的过程模型.文章最后设计了一个基于本体的网络消费个性化服务系统.实践证明,此模型具有广泛的应用价值.

关键词:本体;网络消费;行为模型

中图分类号:F208 文献标识码:A

StudyonOnlineConsumptiveBehaviorBasedonOntology

TANGY-izhi,ZHANGZhong-yi

(SchoolofTrafficandTransportation,BeijingJiaotongUniv,Beijing 100044,China)

­

Abstract:Theonlineconsumingbehaviorwasanalyzedbyusingthetheoryofontology,andananalytic

frameworkwasprovidedtoanalyzethefrontbackgroundonlineconsumingbehaviorandexplaintheinternallay-errelationshipswithintheframework.Moreover,aprocessingmodelwasestablishedbasedonfounddatabase,goodsCAmatrixandontologymapping,andanindividualizedconsumingservicesystemwasdesignedbasedonontology.Thepracticehasprovedthatthismodelhasawideapplicationfield.

Keywords:ontology;onlineconsuming;modelofbehavior

网络消费是人们借助互联网络而实现的其自身需要的满足过程.完整的网络消费方式结构包括网络消费行为、网络消费意识、网络消费资料这3个相互依存的结构要素.

由于互联网商务的出现,消费观念、消费方式和消费者的地位正在发生着重要的变化,互联网商用的发展促进了消费者主权地位的提高;网络营销系统巨大的信息处理能力,为消费者挑选商品提供了前所未有的选择空间,使消费者的购买行为更加理性化.在此背景下,现代企业都把发展企业与消费者之间的网络消费行为模式作为一种潜力巨大的新型商务模式加以开发.

和关系,以及用于组合术语和关系以定义词汇外延的规则,它可以被定义为/一个被共享的、概念化的、形式化的规格说明0[1].Neches[2-6]

等人将Ontology

定义为/给出构成相关领域词汇的基本术语和关系,以及利用这些术语和关系构成的规定这些词汇外延的规则的定义0.

本体的核心概念是知识共享,领域本体是用于描述指定领域知识的一种专门本体.它给出了领域实体概念及相互关系、领域活动以及该领域所具有的特性和规律的一种形式化描述.网络消费行为领域本体(DomainOntology)是专业性的本体,可以由属性、对象、关系和子领域本体组成,这类本体中被表示的知识是针对网络消费行为领域的.它们提供了网络消费领域的重要理论和基本原理.本体描述为网络营销相

1 利用本体描述网络消费行为

一个本体定义了组成主题领域词汇的基本术语

*

收稿日期:2008-06-12

基金项目:教育部人文社会科学重点研究基地重大项目(07JJD720048)

作者简介:唐一之(1971-),男,湖南长沙人,北京交通大学博士研究生,湖南大学计算机与通信学院讲师­通讯联系人,E-mail:tang@hunnu.edu.cn

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关机构提供了一个统一的语义框架或规范模型,使来自不同背景、不同观点、不同目的组织部门之间的理解和信息交流成为可能,并保持语义上的一致性.

本体表示的是由关系和概念组成的语义网络.在网络消费行为信息处理中引入本体的主要目的是从信息处理的角度,建立网络消费行为术语集及其关系,建立多角度的本体体系,用于表示网络消费行为的基本理论体系.这样我们可以将其用于网络消费行为信息的共享交换、知识的映射以及分析不同国家的网络消费行为经验与学术思想的异同.网络消费行为本体是指应用本体论的基本方法,通过基于网络消费行为数据元来进行领域概念提取、关系分析,以减少概念和术语上的歧义,把网络消费行为知识体系中的名词术语抽象为一组概念与概念之间的关系的理论和方法.网络消费行为本体已经成为网络消费行为信息处理的重要基础,将在网络消费行为智能系统以及网络消费行为知识共享等多个方向得到广泛的应用.

保持各种处理后数据的库.基于本体的网络消费行为最大特点在于对于各种数据的处理都是基于本体来完成的.利用本体和OWL,基于本体的网络消费行为框架能保存各种不能被其他方法抽象化的各种行为数据、属性数据及数据之间的关系.在基于本体的网络消费行为中,本体库集合包括4种本体库:对现有的实体语言通过抽象化后,产生Wordnet/Hownet知识库;通过对网络消费用户的消费行为实行本体化后产生消费行为本体库;在Wordnet/Hownet知识库的索引下,利用本体和OWL可以对网络商品和网页本体化,最终产生网络产品和服务概念-属性矩阵(CA矩阵),即商品属性本体库;由其他隐性知识本体化后产生的本体库[7].

3)规则集合)))各种本体库的产生规则和使用规则.具体包括:数据源数据的预处理规则;本体库的建模规则;由源数据生成本体的规则;各种实体与本体库间的映射规则;各种访问本体库内本体的应用规则等.

4)本体应用集合)))利用本体实行网络消费需求与个性化服务应用.

由上述几项基于本体的网络消费行为组成单元及它们间的相互关系,共同构成了图1所示的基于本体的网络消费行为的层次模型.

2 基于本体的网络消费行为层次模型

基于本体的网络消费行为服务模式的研究核心是要确定为各网络消费者提供哪些具体的应用功能和服务,可划分为/前/后台0两大类.前台是基于后台本体库的应用界面,它可以将本体库中的各种本体实体化,并以能被用户所理解的方式推送给网络消费用户,其具体内容不属于本文讨论的范围,在此略过.后台的核心是实现网络消费信息资源的共享,即通过分析分布在网络上的各种已有的网络消费信息,从中挖掘出用户网络消费特征,并通过将其本体化后存入本体知识库,同时,对由供应商发布的商品进行归类,提取商品特征属性并本体化,保存入商品属性-特征CA矩阵;后台的核心是根据网络消费用户的消费特征,过滤CA矩阵中的商品属性,并将商品属性提交用户,实质是建立平台应用环境.后台部分包括以下几种单元:

1)数据源集合)))具体包括原始数据、原始知识、数据采集传递的通道等.基于本体的网络消费行为建立的基础是已经出现的并能被采集的各种数据,这包括各种WEB日志、表单数据、原始文档及能被计算机发现的各种隐性数据.这些数据通过价格后,能以数据库的形式保持到计算机中并能被其他用户和程序所访问.原始数据在采集后需要的进行预处理,然后被位于基于本体的网络消费行为规则层的各种处理规则所访问.

2)本体库集合)))基于本体的网络消费行为中图1 基于本体的网络消费行为层次模型Fig.1 TheOnlineconsumingbehaviorlayer

constructionbaseonontology

在基于本体的网络消费行为层次模型中,各层的主要功能及内容如下:

1)资源层:提供对供给基于本体的网络消费行为的原始数据的封装.在这一层中,不仅包括各种数第11期唐一之等:基于本体的网络消费行为模型研究

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据资源,还包括提供数据流动支撑的物理平台、网络环境,数据格式等.本文所讨论的模型研究不涉及具体数据获取.

2)本体库层:基于本体的网络消费行为框架内所访问的所有本体的集合.在基于本体的网络消费行为框架中,主要的本体库有4种:

¹领域知识WordNet/HowNet知识库;用于提取专业领域概念及概念关系的义原库

º网络消费行为本体库;通过分析消费者在网络消费过程中所遗留的消费痕迹,包括WEB日志,提交的表单等,最终产生消费行为本体集合»商品及网页属性CA矩阵(本体库);通过分析网页属性及商品属性,最终形成的CA矩阵库

¼其他知识本体库.

3)规则层:基于本体的网络消费行为本体抽取规则、映射规则和应用规则的集合.在基于本体的网络消费行为框架中,由原始数据(商品属性、网络消费痕迹、网页、日志等)基于抽取规则产生本体模型,而网络消费行为等物理活动和网页、商品等物体等通过本体映射规则形成本体构成本体库,本体库在应用规则的约束下最终产生如网络推荐等能被用户所接受的形式返还回用户.所以这些规则共同构成的基于本体的网络消费行为的规则层.

4)应用层:在应用规则约束下,系统通过UI界面最终将本体库中的本体通过某种特定算法返还用户.

据的基础上,构筑基于本体的网络消费行为本体库;

3)网络消费商品属性本体构建)))分析、研究网络消费商品属性,建立网页商品概念-属性CA矩阵(GoodsConcept)))AttributeMatrix),综合考虑商品属性、相关商品及其在网页中的分布等因素;

¼网络消费行为本体映射)))将通过知识挖掘所产生的扩展到全体网络消费行为;

½网络消费行为本体应用)))利用已产生的各种网络消费本体,建立应用机制,将知识库内容推介给用户.

基于上述几个处理流程,可以构造出如图3所示的过程模型:

[8]

图3 基于本体的网络消费行为过程模型Fig.3 ProcessingModelofontologybased

onlineconsumingbehavior

3 基于本体的网络消费行为过程模型

在基于本体的网络消费行为框架内,数据处理流程如图2所示.

4 应用举例)))基于本体的网络消费个性

化服务

与传统的推荐方法不同,利用知识本体来构建的网络消费个性化服务(IntelligentElectronicCom-merceRecommendation,IECR)[9]能在统一的语义互联环境中获取用户知识和商品知识,通过功能知识的推理或语义匹配向用户做出推荐,能够根据推荐系统所处的具体环境选择相应的推荐策略,在必要的时候调用传统的推荐技术,结合传统推荐技术的优点采用混合推荐技术向用户做出推荐以获得最佳推荐质量.基于知识的网络消费个性化服务的实现需要解决以下理论方法问题:

1)知识的统一表示;

2)知识的有效获取;

3)个性化服务系统推理机制与推荐结果的产生;4)推荐系统的适应性;5)基于语义的交互;6)知识的规范聚合.图2 基于本体的网络消费行为的数据处理流程Fig.2 Thedataprocessingflowinontologybased

onlineconsumingbehavior

基于本体的网络消费行为系统框架主要包括5个处理过程:

1)网络消费痕迹抽取)))利用知识挖掘方法,分析网络消费痕迹,为构造网络消费本体库提供数据基础;

2)网络消费行为本体构建)))在挖掘网络消费数86

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以上问题的解决需要利用现代信息技术、人工智能技术、知识工程方法学和技术的最新研究成果.本章讨论知识的统一表示、知识的有效获取、推荐系统的推理机制与推荐结果的产生、推荐系统的适应性4个问题.基于语义的交互和知识的规范聚合可

参考中科院计算机所诸葛海研究员的相关文献.

基于知识的网络消费个性化服务系统的逻辑框架如图4所示,主要由4层组成,由上至下分别为:语义交互接口层、语义平台和策略执行层、系统功能层、系统存储层.

图4 基于知识的网络消费个性化服务的逻辑框架图

Fig.4 ThelogicmodelofKnowledgeOntologybasedIECR

基于知识的网络消费个性化服务系统的基本工作原理是:用户通过语义交互接口与系统进行交互,根据不同的推荐策略,用户及系统要素之间的交互过程不一样.推荐策略的选择可以采用2种方式:一种是事先确定的,即规定只采用哪一种或哪几种推荐方法,称之为/定制选择0;另外一种是事先制定好规则或由系统学习得到相应规则,由系统在具体的执行环境中根据规则确定采用什么推荐策略最合适,称之为/自适应选择0.后一种方式较前一种方式提供了更大的灵活性,但由于计算任务的执行会占用系统资源和时间,对系统效率会有一定影响.确定了推荐策略后由推荐策略执行器根据该策略下系统执行过程的定义通过语义交互平台调用相应组件完成推荐功能.系统组件之间的交互基于语义,由于共享本体的存在,系统组件对语义有着一致的理解,保证推荐任务无偏差地执行.由于篇幅的关系,系统内部各构件的描述就不在本文描述了.

际应用中的得到证明.

参考文献

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5 结语

基于本体的网络消费行为层次模型和过程模型是本体理论在组织行为学领域应用的初步研究成果,可以有效提高网络消费的效率和效益,促进经济结构从传统经济模式向现代经济模式的转型.本文设计的网络消费行为模型基于知识本体设计,具有良好的基础理论根据,具有一定的实用价值,并在实