学科领域知识本体建设方法研究

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1、学科领域知识本体建设方法研究　　1　引言图书情报界组织　　6　本体形式化编码本体的形式化编码阶段就是用选定的本体语言来描述知识本体。对于知识本体的描述，可以采用自然语言或逻辑语言描述，若要实现较强的推理能力，一般要用形式化描述语言进行表述。描述本体的语言应该具备4个基本条件：①基于某种形式的逻辑；②机器可读的；③具备编码语言的表达性＼编码的精确性和语言的语义性；④支持语法和语义的互操作。本体的描述一般都是基于某种逻辑语言的，目前RDF(S)已成为一个能对本体进行初步描述的标准语言。而描述逻辑(DL)

2、是一个相当重要的知识表示语言，目前正被积极应用于本体描述，或者作为其他本体描述语言的基础。描述逻辑吸取了KL-ONE的主要思想，是一阶谓词逻辑的一个可判定子集。与一阶谓词逻辑不同的是，描述逻辑具有强大的推理能力，能够提供完备高效的知识推理机制，满足本体知识表达的需要。而且，描述逻辑的语法容易转换成XML/RDF形式，因此基于描述逻辑的本体模型更适合L、OIL、DAML+OIL和OL+OIL是结合了OIL和DAML优点的一种本体描述语言，采用面向对象的方法用类和属性来描述领域概念的结构，具有清晰的语义

3、，但不能表示规则。以DAML+OIL为基础的Oinimalontologicalmitment)、最小的编码偏差(Minimalencodingbias)。不过在其设计标准中并没有给出具体的评价内容。笔者类比于软件工程的软件测试，提出本体评价的标准。对应于软件开发过程的测试阶段，一般需要对领域本体的正确性和有效性进行评价，评价指标应包括：●本体的完整性。即本体是否包括了该领域重要概念，概念及关系是否完整，概念的等级、层次是否多样化。●本体的清晰性。即本体中的术语是否被清晰无歧义地定义。除了规范的主题

4、、分类术语外，对本体进化产生的概念是否给出明确、严格的语义定义。●本体的一致性。即概念间的关系在逻辑上是否严密、一致，能否支持本体在语义逻辑上的推理。●本体的可扩展性。即本体可否顺利实施进化，本体能否在层次结构上可扩充，在语义上可丰富与完善，能否加入新的术语概念。●本体的兼容性。即本体的开放性和互操作性，本体能否和其他领域本体及相关资源系统进行映射，包括系统层、逻辑层、语义层、表现层等的兼容和互操作。此外，对本体的评价还应包括本体建设过程中其文档的完备性、准确性、可操作性等的评价。　　8　本体的进化

5、任何系统都会经过从简单到复杂，由低级到高级的进化发展过程，领域知识本体建设也不例外。随着领域知识的增加和应用需求的发展，本体需要不断进化。特别是对于一个应用性很强的领域本体来说，本体的进化可以看作是本体生命的延续。所谓本体进化，即是在现有领域本体的基础上，根据应用的需要，在本体结构、概念和关系上不断进行丰富、完善、改进的过程和方法。领域知识本体进化主要包括两方面内容：一是本体的自身进化，即是对已建本体进行更新，增加新的本体概念，扩展本体语义结构，完善本体概念间的语义关系。如何建立本体的自丰富机制，是

6、本体自身进化需要重点研究的。二是本体的对外进化，即不同领域本体之间的互操作。因为不仅本体自身存在关联，不同的领域本体之间也存在多种关联，人类知识本是一个大的宏观的知识网络。目前每个领域都在建设本体，如果各个本体独立发展便将成为一个个本体“孤岛”。本体的对外进化主要通过映射机制，与相关领域本体的概念、关系及资源实体建立对应和关联，实现不同领域本体资源的共知和共享。领域知识本体进化的方式：●本体的自动进化。即由研究专家采取一定的方法与技术，实现本体的自丰富。如通过机器学习、抽词算法、知识发现等方法发现新

7、的概念和关系，然后定位到本体中去。●本体的手工进化。即由通过了解领域本体建设情况的专业人员，以手工或半自动的方式获取新的概念和关系，将其补充到本体中去。这种进化过程比专家定义容易操作，比机器学习准确规范。但是它需要有合适的工具支持。●上述两种方法的结合。本体的自动进化难以达到较高的准确度，而本体的手工进化存在成本高、速度慢等不足，同时对专业人员的知识性要求也高。怎样将两者在本体建设过程中有机结合起来，是领域本体建设所面临的挑战，也是一个具有理论和实践意义的重要课题。从理论上说，本体进化是必须的，也是

8、可行性的。但在本体的实际建设过程中，本体的进化是一个比较复杂、难度较大的问题，是包含了众多方面相互作用和相互影响的复杂过程。需要对领域本体进化的模式、机理、过程、路径和技术进行深入的研究。　　9　本体的表示建设好的领域知识本体必须面向用户提供服务。以知识本体为基础的资源系统与其他资源系统究竟有什么不同？它给用户在知识获取与利用上究竟带来何种便利？这便涉及到本体如何表示问题。所谓本体的表示，即通过一定的知识表示技术，将建设好的领域知识本体按照一定的方式，清晰有序地在一个