领域本体的创建和应用研究

本体(ontology)的概念起源于哲学领域,古希腊哲学家亚里士多德将本体定义为研究“存在”的科学。20世纪90年代以来,本体的概念被引入人工智能、知识工程和图书情报领域,从而本体概念的内涵也随之发生了变化。在图书情报领域,本体通常是指一套有关某一学科或某一领域的术语词表,以及术语之间关系的规范和说明。 Web成了如今人们获取知识的主要来源。但是人们从Web上搜索真正想要的信息其实并不容易。Web创始人Tim Berners-Lee提出了语义Web的构想来解决上述矛盾。语义Web采用多层次的表示框架,本体位于由文档描述到知识推理转折的层次,因此本体的创建是实现语义Web的关键环节。 目前还没有成熟的方法论指导本体的创建工作。本文认为本体的创建类似软件的开发过程。与传统的软件开发相比,本体更强调进化、共享、重用,因此它的工程性更为明显。在软件工程中,螺旋模型和原型法都是重视软件进化的。类似的,本论文采用了一种基于螺旋模型的原型化方法。 本论文在调研了国内外大量文献和网页的基础上,全面研究探索了本体的理论与方法。阐述了本体的起源、概念、类型和作用,介绍了国内外关于本体研究的发展现状、应用领域、主要研究机构和研究内容,探讨了本体的相关理论和主要技术方法。对本体与叙词表,本体与语义网络的联系和区别进行了深入的分析,阐述了本体作为知识组织体系所具有的优越性。在这些理论的指导下,本研究工作创建了一个以计算机科学技术学科资源为应用领域的领域本体。在领域本体的创建过程中,采用W3C推荐的本体描述语言OWL作为编写语言,并且以基于螺旋模型的原型化方法作为开发指导,使用Protégé2000编写目标应用领域的领域本体文件。 在本体的应用研究中,我们通过分析本体和E-R模型之间的关系,进而分析了本体在数据库概念建模中的作用,尝试了将本体应用于辅助E-R建模设计。