面向領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域信息的飛速膨脹導致目前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)知識的應用和創(chuàng)造力，才更能滿足各個領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，癥結還是在于知識模型的構建質量和標準問題。知識模型構建質量的高低直接影響著知識處理的性能，如高質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)存在了許多關于知識模型的理論和方法，但都是由不同實際應用中不同開發(fā)人員使用不同的構建方法、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年代被人們從哲學領域引入到情報學、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構和對邏輯推理的支持，可以考慮利用本體來構建知識表示模型。本文主要研究基于領域本體的知識建模，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、關系、公理和實例的概念也已是深入人心。領域本體作為正在發(fā)展中的知識建模方法在知識工程、語義Web和其他領域中得到廣泛的應用。 本文的重要核心在于面向領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。目前比較有影響的幾種本體建模方法都是本體構建者在實際項目研究過程中總結出來的經(jīng)驗，它們互存利弊，各有千秋。盡管大多數(shù)學者都認可本體構建應當

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方法論出現(xiàn)。本文在比較了幾種現(xiàn)存的建模方法后，結合本體工程、軟件工程等領域相關內容，提出了“面向領域本體的反饋遞進法”，并在該方法論的指導下，利用protege3.1——本體創(chuàng)建工具進行了輔助建模，選用OWL知識表示語言對學科論文領域的知識進行了整合，基本實現(xiàn)了該領域知識的共享和重用。當然由于人力、物力和時間等的限制，該模型的構建還存在許多不盡如人意的地方，加之領域本體