随着计算机网络的迅速发展,我们正处于一个知识爆炸的时代,在这个时代,人们不只是简单地对知识进行获取和保存,而是要从已有的知识中挖掘出自己想要的。可视化技术是用图形图像的方式来表示任何抽象的事物,是20世纪80年代发展起来的一个新的技术领域,可视化能够有效地管理各种信息,并且能直观地描述出信息之间的关系,挖掘出其中隐藏的内涵。目前可视化技术的大家庭里包括了数据可视化,信息可视化以及知识可视化。本文首先研究了知识可视化的相关理论,包括国内外的研究现状,知识可视化与其他可视化各方面的区别等;其次研究和学习了语义网的核心本体,包括本体概念、构建方法以及查询语言SPARQL;再次研究了知识库,它是系统可视化的对象。包括知识库的优点和它与数据库的区别等。最后对可视化的实现类库Flare进行了详细的研究,分析了Flare的API架构并学习了适用于Flare的图形描述语言GraphML。通过以上理论和技术的研究,本文一方面提出了基于本体的知识库,并实现了该知识库的构建,使用Allegro Graph进行存储和查询,还列举了导入本体后知识库的优点。另一方面详细描述了应用Flare进行可视化的过程,最后,在对Flare类库中的可视化算法进行仔细研读的基础上,发现算法的不足并提出了针对该算法的改进方案以及对改进结果进行比较和分析。基于以上的讨论,本文在对知识可视化平台进行了全面的需求分析以后,分别从知识地图的展示和知识地图的评测两个方面进行了详细的设计。地图展示模块提供了用户查询知识点相关概念组织结构的接口,根据用户输入的知识点,将这种组织结构以图形化的方式实现出来。用户可以选择树型或者半径型来呈现地图。另外系统提供了不同的视图切换,包括图视图、查询视图等。在查询视图,实现了根据用户输入的SPARQL语句,以列表的形式展示结果。知识地图评测模块则通过用户选择的章节号和难度,提供给用户不同残缺度的地图,由用户来补充,并做出评分,校正等。通过该系统的实现,说明了知识可视化系统不仅能实现部分的知识理解,而且能在一定程度上实现知识的评测任务。
