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本体建模研究综述.ppt

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本体建模研究综述,目录,引言 本体的概念 本体的建模元语 本体的描述语言 本体的分类 本体的构建 本体的作用 本体的应用 小结,引言,本文所要研究的信息科学领域的本体最早是一个哲学上的概念。本体近年来受到众多研究人员的关注,已成为计算机领域重要研究方向之一。目前,本体已经被广泛应用于知识工程、数字图书馆、软件复用、信息检索、多智能体系统、系统建模、异构信息集成、语义Web等领域。,本体的概念,本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。这其中包含了4层含义: (1)概念模型(conceptualization) (2)明确(explicit) (3)形式化(formal) (4)共享(share),本体的建模元语,本体包含5个基本的建模元语(Modeling Primitive)或说是5个要素: 类/概念(classes/concepts) 关系(relations) 函数(functions) 公理(axioms) 实例(instances),本体的描述语言(一),具体描述本体的方法很多,按照表示和描述的形式化的程度不同,可以将本体分为:完全非形式化本体、半非形式化本体、半形式化本体和严格形式化的本体。 自然语言、框架、语义网络或逻辑语言等都可以用来描述本体。本体建模语言大致可分为两类:传统的本体建模语言和面向Web的本体建模语言。他们之间的区别在于面向Web的建模语言语法一般采用XML作为语法基础,常用于表达Web信息的语义。,本体的描述语言(二),传统的本体建模语言有KIF、Ontolingua、Cycl、OKBC、OCML、Frame Logic和LOOM等。 面向Web的建模语言有XOL、SHOE、OML和OWL等。,本体的分类(一),目前被广泛使用的本体有如下5个: (1)Wordnet (2)Framenet (3)GUM (4)SENSUS (5)Mikromos,本体的分类(二),比较著名的分类方法是Guarino 于1997年提出的以详细程度和领域依赖度两个维度作为对本体进行划分。 详细程度高的称为参考(reference)本体;详细程度低的称为共享(share)本体。 按照领域依赖程度,又可将本体分为顶级(top-level)本体、领域(domain)本体、任务(task)本体和应用(application)本体等4类。,本体的分类(三),1999年,Perez和Benjamins在分析和研究了各种本体分类法的基础上,归纳出10种本体: 知识表示本体、普通本体、顶级本体、元(核心)本体、领域本体、语言本体、任务本体、领域-任务本体、方法本体和应用本体。 这种分类法是对Guarino提出的分类方法的扩充和细化,但划分的界限较为模糊,10种本体之间有交叉,层次不够清晰。,本体的分类(四),2005年,又有学者提出按照是否具备逻辑推理功能,把本体分为:轻量级本体,中级本体和重量级本体。,本体构建及其规则,本体构建,是从某个领域中抽取知识,形成描述该领域数据的语义概念、实例和其间的关系。 1995年Gruber提出的5条规则较有影响: (1)明确性和客观性 (2)完全性 (3)一致性 (4)可扩展性 (5)最小承诺,基于本体的企业建模,不同研究小组提出了不同的本体构建方法,这些方法主要有: IDEF5提供了两种语言形式,即图表语言和细化说明语言来获取某个领域的本体论; 骨架法; TOVE企业本体建模方法;循环获取法;Methontology方法; Berneras方法和基于领域知识重用的虚拟领域本体构造方法等。,骨架法,TOVE,该方法主要步骤如下: (1)激发场景的获取。 (2)非形式化能力问题的明确表述。 (3)术语的规范化。 (4)形式化能力问题的明确描述。 (5)形式化公理。 (6)完备性定理。,Methontology,它根据进化原型法的思想,提出本体生命周期的概念来管理整个本体的开发过程。 与骨架法和TOVE企业本体建模方法不同的是,Methontology 方法则首先采用中间表示形式来表达所获取的知识,然后用翻译器将中间表示转换成本体。 包括三个阶段: (1)管理阶段。 (2)开发阶段。 (3)维护阶段。 这些方法虽然没有一种方法是完全成熟的,但不管何种方法都本着两个原则:提供共享和翻译工具。,本体建模工具,包括编辑工具、标注工具和集成工具等。,本体编辑工具,本体编辑是一项比较庞大的复杂反复的系统工程,包括:问题说明、领域知识的获取和分析、概念的设计与领域本体的约束、迭代建设及测试等一系列环节。 常用的编辑工具有OntoEdit、OILed和Protégé-200等。,OntoEdit,OntoEdit使用图形工具来支持本体开发和维护。它将骨架法与合作开发和推理功能相结合,分层构建本体,系统的基本公理
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