本体构建及其在试题资源检索中的应用研究

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1、关于学位论文独立完成和内容创新的声明本人向河南大学提出硕士学位串请．本人郑重声明：所呈交酌孝住论文是本人在导师的指孚下独立完戍的，．对所研究酌课题有新酌见解卑据我所知，除文辛特别加以说明、标注和致磷的地方外，论文中不包括其他人已经发袁或撰写过的研究成果，也不包括其他人为获得任何教育、科椭的学位或证书而蝴过的材料。与栽一fil工作鲢羼蔫藤漆溺漉廖微酌任何贡献均已在硷文中作段保存、汇编学位论文(簸质文本币电子文本L(涉及保密内容的学位论文在解密后适用本授权书)。学位获得者(拳位论文律者_)鍪名：叠至垒，、‘、2D。孑年‘月／一日攀住论文嚣导教师签名：20河南大学研究生硕士学位论文第1页第1章绪论

2、本体是对客观存在的概念和关系的描述，它可以实现对知识的分类并支持逻辑推理。本体的这两个特性为有效的开发、管理和使用大量且涣散的信息资源提供了一种良好的解决方案。本章主要介绍本体的研究背景、研究现状，本文的研究目的和意义以及本文的组织结构。1．1研究背景和现状在信息时代，信息成为比物质和能源更为重要的资源，信息和知识是推动社会发展的重要动力，以开发和利用信息资源为目的信息活动也迅速扩大，信息技术在生产、科研教育、医疗保健、企业和政府管理以及家庭中的广泛应用对经济和社会发展产生了巨大而深刻的影响，从根本上改变了人们的生活方式、行为方式和价值观念。尤其是随着因特网的迅速发展，大众对数字信息的需求越

3、来越强烈，知识以“加速度”方式积累(知识爆炸)，使得信息技术开始面临种种新的挑战，如知识的表示、信息的组织、软件的复用等，因而如何有效的组织、管理和维护海量信息并支持知识的交换、共享和复用已成为信息系统一项重要而迫切的研究课题。为了适应这些需求，本体作为知识处理的基础，一种能在语义和知识层次上描述信息系统的概念模型建模工具，自提出以来就引起了国内外众多科研人员的关注。．．本体原来是一个哲学的概念(也有人将其译成“本体论”)，被哲学家用来描述事物的本质。虽然本体早在20世纪60年代就为计算机领域所使用，但是对于本体的理解和定义一直缺乏统一的看法，studer等对Gruber和Borst给出的本

4、体定义做了深入研究，认为本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明【lJ。本体的本质就是领域知识的共享和复用【2】，而且，标准且形式化的领域本体能够为信息系统之间的高层互操作提供很好的工具，即本体的最大贡献在于规范某个或多个特定领域的概念和术语，为其在该领域或领域之间的实际应用提供便利，同时，形式化的描述可成为信息系统中可复用和共享的组件。在这样一系列理念的支持下，本体论将会提高人们对知识的搜索、积累和共享的效率，为此，世界上很多组织、科研院所、大专院校和企业等都对本体进行有意义的探索和研究。目前，国外相关机构和组织关于本体研究的热点问题主要集中在四个方面：第一，本体理论。它包括概念及概念分类

5、、ontolo留上的代数等，其中最有第2页河南大学研究生硕士学位论文代表性的是Guarino等人对概念及其分类进行的研究工作【3，4】。他们的研究工作从一般的意义上来分析了什么是概念，概念的特性，概念之间的关系及概念的分类，提出了一套用于指导概念分类的可行理论。在该理论的基础上，他进一步提出Ont0109y驱动的建模方法从而在理论上为建模提供了一个通用的模式。第二，本体描述语言。目前，基于逻辑的本体语言主要分为以一阶逻辑为基础和以描述逻辑为基础的两大体系，前者以KIF【51、Ontolingua【6J、Loom【7】、CYCL【8】、FLogic【91为代表：后者主要包括sHOE【101、x

6、OL[1¨、RDF(s)[12】、DAM“131、OI“141、OWL【12】。其中RDF(S)和OWL是W3C【12J先后推荐的本体描述语言标准。第三，本体构建。这方面的研究包括本体建模方法、本体编辑工具、本体生成技术和本体标注的研究。1．本体构建方法。这些方法都诞生在具体的本体建设项目之中，在相应的项目中得到实践，这些方法主要有：骨架法【l5

7、、企业建模法[16】、METHoNToLoGY【17】、七步法[181、Bemars[191、SENSUS[20】。并且这六种方法体系的成熟度依次为七步法、METHONToLoGY法>企业建模法>骨架法>SENSUS法、Bemars法【21】；2．

8、本体编辑工具。根据这些工具所支持的本体描述语言，大致可以分为两类，一类是基于Al的本体描述语言的工具，包括：Ontolingua【221、Ontosaums【23】、w曲Onto[24】等；一类是基于web的本体描述语言的工具，包括Prot6962000[251、w曲0DE【261、OILed[27】等；3．本体生成也称为本体学习，Maedche和Staab将本体的生成技术分为五种【28J；语义标注技术是能够