多学科领域本体计方法的研究.pdf

多学科领域本体的设计方法研究：摘要 摘 要 本体原是哲学上的概念。20世纪90年代以来，国际计算机界举行了多次关于本体 的专题研讨会，本体技术已经发展成为知识表示、知识管理、知识共享、知识复用中的 主流技术之一，正成为自然语言处理、Web信息检索、数据库和知识库管理、异构数据 集成、数字图书馆、GIS、语义Web等研究领域共同关心的一个核心课题。 本体研究的主要目标在于实现某种程度的知识共享和重用。本体能够辅助用户实现 这一目标的原因在于：首先，本体分析澄清了领域知识的结构，识别出领域概念的本质 和联系，从而为知识共享打好基础。其次，本体对领域的分析结果可以重用，从而避免 了重复的领域知识分析。最后，本体采用语义明确、定义统一的术语和概念使知识共享 成为可能。 然而，构造一个多学科领域本体是一项十分困难的工作。本文的核心目标是在框架 本体的基础上，建立一种适合于多学科领域本体的设计和分析的方法，同时适合于领域 知识获取和表示。我们称该方法为MDOS。从本体角度看，这一方法能够帮助本体工程 师回答三个方面的问题： 1)领域概念化：如何确定领域中的类?如何建立它们之间的关系?这些关系具有 什么性质(或公理)?如何确定类中的槽?如何命名这些槽?这些槽具有哪些 性质(或公理)? 2)本体表示：如何表示本体?如何使得这种表示是形式化的、自然的，同时也是 有效的? 3)本体分析：如何分析和发现类、个体、槽和公理中存在的问题(包括不一致性、 冗余、不完备等)? 本文主要的工作和仓I新点如下： 1)在分析了大量的本体语言和多学科领域知识的基础上，提出了一套领域本体构 建的基本原则和方法。该方法将本体建设分为三个主要阶段，即领域分析、本 体和知识的表示、本体和知识的分析。本方法已应用于十九个学科或其分支的 本体建设和相应的知识获取。 2)在领域的分析方面，本文提出了多层次多维度分析方法MLMPA，从宏观与微 观、独立与依赖、表面与本质、动态与静态、整体与部分等多个层次和多个角 度对领域进行全面而深入的分析。 3)在本体和知识表示方面，本文定义了一种适合多学科领域知识描述的语言 达能力强，能够表示多个学科的不同类型的知识。MDOSL还充分考虑了汉语自 然语言的表达规律和特点，通过定义多维槽等方式高效、灵活地表达知识，便 于知识的获取和应用。另外，MDOSL还把本体表示与知识表示结合在一起，符 多学科领域本体的设计方法研究：摘要 合事物的一般描述规律，便于本体的建立和知识的获取。 4)在本体和知识的分析方面，本文提出了一种分层的知识分析方法：MDOS双层 分析法。第一层是针对MDOSL语言自身的特点，通过归纳本体和知识获取中 可能出现的、具有不同表现形式的问题定义检查规则，依据这些规则可以检查 分析MDOS的不一致性、冗余性和不完备性。第二层是采用逻辑的消解法进行 分析。这两层方法想结合，共同有效地完成对多学科领域本体和知识的分析。 关键词：多学科本体系统，多学科本体系统描述语言，领域分析，本体表示，本体分析 多学科领域本体的设计方法研究：ABSTRACT Research of on Ontology DesignMulti-DisciplinarySystem Gu Software and Theory) Fang(Computer DirectedCao By Cungen