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信息资源组织方法论本体方法 刘炜 wliu@ 目 录 什么是本体？ 本体有什么作用？ 本体如何发挥作用？ 本体如何生成 本体应用举例 什么是知识本体? 本体是概念体系的规范?A specification of a conceptualization? (Gruber, 1993) “本体是对概念体系的明确的、形式化、可共享的规范说明”“An Ontology is a formal and explicit specification of a shared conceptualisation of a domain of interest” Studer 1998） 。 本体是对于存在的研究或科学 the science or study of being（见牛津英语辞典） Ontology建模元素 类（classes）或概念（concepts） 对象的集合 关系（relations） 在领域中概念之间的交互作用，如子类关系 函数（functions） 特殊的关系，关系的前n－1个元素可以唯一决定第n个元素。如Mother-of就是一个函数，mother-of(x,y)表示y是x的母亲。 公理（axioms） 代表永真断言，如概念乙属于概念甲的范围。 实例（instances） 代表元素，就是对象。 本体的功能和作用 在人、机器（表现为软件代理）以及人与机器之间共享对于信息及结构的共同理解 实现一定程度的领域知识的重用 知识本体可以明确领域假设，使领域公理得到明确描述从而达成共知 对于领域知识进行分析、明确，并使其形式化 Why develop an ontology? To share common understanding of the structure of information among people or software agents To enable reuse of domain knowledge To make domain assumptions explicit To separate domain knowledge from the operational knowledge To analyze domain knowledge 本体对于世界的假设 世界是由对象组成的There are objects in the world. 对象有属性特征可以被赋值Objects have properties or attributes that can take values. 对象之间有各种关系Objects can exist in various relations with each other. 属性与关系并不是一成不变的Properties and relations can change over time. 不同的时间会发生不同的事情There are events that occur at different time instants. 总是有一些事件发生一些过程有一些对象会参与There are processes in which objects participate and that occur over time. 世界以及其中的对象会有不同的状态The world and its objects can be in different states. 一个事件会引起另一些事件或状态Events can cause other events or states as effects. 对象会有许多部分组成Objects can have parts. [Chandrasekaran, etc 1999] 本体对于数字图书馆的作用 提供与描述型元数据有关语义描述的知识地图 提供资源库领域知识的规范描述 提供元数据映射方案，集成到数字图书馆体系中的元数据服务中，成为协议的一部分 提供智能代理与信息环境之间基于语义的理解机制 作为跨平台、跨系统之间的通信中介 分布环境下查询请求的语义理解 数字图书馆中的数据挖掘 本体方法弥补元数据方法的不足 元数据方案不具有普遍适用性。无法克服特殊性与一般性的矛盾，而形式化的知识本体可以提供一种在元数据方案之间自动映射的机制，通过语义Web服务的体系架构进行实现； 元数据应用难以实现元数据方案本身的进化，而知识本体可以提供信息系统的其它视图，只需要通过自动或半自动的手段应用新的元数据方案； 元数据方案自身难以对不同知识体系、不同“粒度”的资源进行描述，而知识本体正是起到这个作用，从而实现异构资源和系统之间的语义联系； 单纯的元数据方案对于数字资源的整个生命周期的描述非常困难，而采用以诸如FRBR模型为基础的知识本体，这个问题便