基于本体的教学资源库的设计.pptVIP

本体的形式化定义计算机科学中的本体是具体和实实在在的，一个本体通常由一些基本的成分构成，下面给出形式化的本体定义。定义4：本体可定义为一个七元组O=(C,Ac,R,AR,H,I,X). 其中： 1.C是概念的集合； 2.Ac是概念属性的集合； 3.R是关系的集合； 4.AR是关系属性的集合； 5.H是层次的集合； 6.I是实例的集合； 7.X是公理的集合。本体建库是一项耗时长，代价大，精准度高，协作性强的工作．本体建库的质量决定了本体能否真实表达现实世界中的各种概念和概念之间的关系，国际上比较有影响力的本体建库方法有：IDEF5法、骨架法、TOVE法、METHONTOLOGY法、KACTUS法和SENSUS法。在参考了前面几种方法的基础上，根据教学资源库本体的实际情况，我们提出了本体构建的思路及流程，如下图所示：12本体建库方法该图描述了整个教学资源库本体的构建过程，从图中可以看出，整个本体的开发过程不是简单的从上而下顺序推进，而是一个增量迭代的过程。本体教学资源库的基本设计思想在领域专家的帮助下，建立相关领域的本体。本体的质量是知识检索的灵魂。构建的本体越完善，越能保证检索效率。确定本体的应用范围，在领域专家的帮助下，确定该领域内共同认可的词汇，并从不同层次的形式化模式上给出这些词汇（术语）和词汇间相互关系的明确定义，这些定义应该是明确的、无二义性的，是一组描述领域内实体及其属性和行为以及实体关系的词汇、定义、公理、定理的集合。（2）建立领域本体库一般来说，本体论提供一组术语和概念来描述某个领域，本体库则使用这些术语来表达该领域的事实和知识。建立领域本体库就是将信息源中收集来的数据，参照已建立的本体论及元数据的统一模式将它们转化为统一格式，并将其进行重组与整合，存储在元数据库（关系数据库、知识库等）中。（3）检索过程对用户检索界面获取的查询请求，查询转换器按照本体把查询请求转换成规定的格式，在本体的帮助下从元数据库中匹配出符合条件的数据集合，将检索结果按本体论概念表现形式呈现给用户，供用户选择并查看。（4）检索结果的处理与知识提取检索结果返回给用户界面代理，利用领域本体论知识，对检索结果进行分析、过滤、转换、分类与整合，学习和提取知识，然后提供给用户选择。集于本体的信息检索流程：基于本体的信息存储与检索基于本体的关联机制本体描述语言OWL 为了让本体能够被计算机理解，就需要把概念上的本体转化为计算机能够理解的机器世界的本体，这一过程称为本体形式化。 本体形式化的语言很多，大都基于描述逻辑。同时这些语言要具有良好定义的语法和语义，充分的表达能力，容易掌握和表达方便性等特点。 使用OWL(WebOntologyLanguage)语言对本体进行形式化描述。OWL是W3C推荐的语义互联网中本体描述语言的标准，是目前最为广泛使用的一种本体描述语言。OWL包括了三个子语言：OWLLite、OWLDL、OWLFull，它们的表达能力由弱到强．其中，OWLLite是表达能力最弱的子语言，OWLFull具有最强的表达能力，而OWLDL的表达能力则在它们之间．用户可以根据自己的需要选择使用合适的语言，采用OWLDL描述本体．本体建库工具有很多，但支持的本体描述语言大都不同，我们选用的是Protégé本体编辑软件。Protégé是斯坦福大学开发的一款本体编辑软件，在斯坦福大学网站上提供免费下载，它基于Java语言，能在Windows和Linux等平台上使用．Protégé支持OWL、RDF(S)、RDF/XML等本体语言，提供对本体的读入和编辑后的输出。Protégé支持功能上的可扩展，很多本体应用可直接在它的基础上进行特定应用的二次开发．插件是protégé中最重要的特色，用户可以根据所需要的功能选择相应的插件，被选中的插件会以新标签的形式出现在主界面中。选用了Graphviz这个插件来对所建本体进行图形化描述。12本体建库工具Protégé主界面三、化学化工文献检索教学资源库本体构建教学资源库本体总概图如下所示：用户本体的构建根据教学资源库的功能特点，将用户本体分为三大类，分别是教师本体，学生本体和管理员本体，其中：教师本体管理员本体用户本体属性共同属性用户本体属性特有属性学生特有属性教师特有属性管理员特有属性概念本体是资源库本体反映的对象，是教学资源库知识的来源，即教学资源库的知识内容．它是用来描述某个知识领域内的一些基本概念和概念之间关系的本体，这些概念是被该领域内人们所共同认可的，因此，构建概念本体是很困难的,需要专业领域