面向領(lǐng)域本體的知識建模問題研究.pdf

1、近年來由于計算機的普及和互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內(nèi)的迅速發(fā)展與成熟，為人們查找、獲取有用信息提供了豐富的信息源，而與此同時社會各領(lǐng)域信息的飛速膨脹導(dǎo)致目前Internet上的海量信息呈指數(shù)級增長，“數(shù)據(jù)的豐富性與知識的貧乏性”之間的矛盾越來越突出，不同領(lǐng)域的用戶都期待能夠從這些堆積如山的數(shù)據(jù)和信息中找到自己想要的知識，而上述日益嚴重的矛盾反而又阻礙了人們對于知識的查找、訪問及維護。 目前世界已經(jīng)進入知識經(jīng)濟時代，知識競爭能力的強弱成為衡

2、量一個國家或地區(qū)綜合競爭力的重要標準，因此只有對知識進行有效的組織和管理，才能更為有效的激發(fā)知識的應(yīng)用和創(chuàng)造力，才更能滿足各個領(lǐng)域用戶對于知識共享和重用的強烈需求。而從目前知識的應(yīng)用狀況來看，遠遠未能達到人們的期望狀態(tài)，深究原因，癥結(jié)還是在于知識模型的構(gòu)建質(zhì)量和標準問題。知識模型構(gòu)建質(zhì)量的高低直接影響著知識處理的性能，如高質(zhì)量的知識模型能為用戶帶來功能清晰、交互方便的知識系統(tǒng)和更高的工作效率等。而構(gòu)建標準的不統(tǒng)一則極易造成對于同一知識的

3、描述不盡相同，影響領(lǐng)域用戶對此知識的理解和共享。盡管目前已經(jīng)存在了許多關(guān)于知識模型的理論和方法，但都是由不同實際應(yīng)用中不同開發(fā)人員使用不同的構(gòu)建方法、開發(fā)工具和平臺所得，因此必定存在著這樣那樣的缺陷，使得知識的重用與共享受到了極大的限制。在新環(huán)境新問題面前，各種既有的知識模型往往無法得到最大限度的有效利用，這無異于又是一種浪費。 本體上世紀90年代被人們從哲學(xué)領(lǐng)域引入到情報學(xué)、知識工程界后，因其在知識表達方面具有理解的唯一性和精

4、確性等優(yōu)勢，加之良好的概念層次結(jié)構(gòu)和對邏輯推理的支持，可以考慮利用本體來構(gòu)建知識表示模型。本文主要研究基于領(lǐng)域本體的知識建模，即如何使用本體的理論和方法來進行知識建模，實現(xiàn)知識的共享和重用。 本文首先對本體理論和知識建模問題進行簡要回顧。雖然學(xué)界目前對本體的認識還不完全統(tǒng)一，但Gruber、Studer等人提出的概念還是得到了多數(shù)人的認可，許多學(xué)者提出的本體概念都與此有共同的特征，即概念化、形式化規(guī)范說明、明確的和共同認可的客觀

5、存在。本體的五個要素：類、屬性、關(guān)系、公理和實例的概念也已是深入人心。領(lǐng)域本體作為正在發(fā)展中的知識建模方法在知識工程、語義Web和其他領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。 本文的重要核心在于面向領(lǐng)域本體的知識建模方法。很明顯，在進行知識建模時，除了要選取合適的表示語言以外，必然需要一種良好的方法論作為指導(dǎo)。目前比較有影響的幾種本體建模方法都是本體構(gòu)建者在實際項目研究過程中總結(jié)出來的經(jīng)驗，它們互存利弊，各有千秋。盡管大多數(shù)學(xué)者都認可本體構(gòu)建應(yīng)當

6、有自己的一套方法論，但到目前為止還沒有一個能讓各方都滿意的成熟的指導(dǎo)方法論出現(xiàn)。本文在比較了幾種現(xiàn)存的建模方法后，結(jié)合本體工程、軟件工程等領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容，提出了“面向領(lǐng)域本體的反饋遞進法”，并在該方法論的指導(dǎo)下，利用protege3.1——本體創(chuàng)建工具進行了輔助建模，選用OWL知識表示語言對學(xué)科論文領(lǐng)域的知識進行了整合，基本實現(xiàn)了該領(lǐng)域知識的共享和重用。當然由于人力、物力和時間等的限制，該模型的構(gòu)建還存在許多不盡如人意的地方，加之領(lǐng)域本體