教育资源本体构建与检索研究

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1、教育资源本体构建与检索研宄【摘要】本体是信息领域近年来受到普遍关注的一个研究方向。针对教育资源管理现状，本文阐述了本体的基本理论，提出了一种本体构建模型和检索模型。【关键词】本体教育领域本体构建本体检索【课题项目】本文为山东省高等学校科技计划项目“基于本体的教育资源表示与集成研究”的成果之一，项目编号：J13LN03。【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)31-0002-02随信息技术的不断发展，教育信息资源数量随各教育部门信息化建设的进程不断增加，层出不穷的学习资源在给学习者提供便利的同时，也让

2、学习者面临难于选择合适资源、资源内容不符合自身要求等问题。近年来本体(Ontology)在信息领域引起大家的重视。作为一种有效表示知识层次和语义的概念模型，本体论已被广泛应用于图书情报处理、知识管理、网络搜索、数据集成、语义Web服务等领域之中。一、本体理论在哲学概念中，本体是指对事物自身的抽象，描述的是事物的性质或其根源。在计算机界，普遍认为“Ontology是共享概念模型的明确的形式化规范说明”［1］。这个定义主要包括四个主要方面：概念模型(conceptualization)、明确(explicit)、形式化(formal)、共享

3、(share)。本体的目标是获取、描述和表示相关领域的知识，提供对该领域知识的共同理解，确定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了这些词汇(术语)和词汇间相互关系的明确定义［2］。构造本体对实现知识共享和重用、提高系统通讯和互操作、提高系统可靠性都有重要意义。在计算机领域，本体论包含类(class)、关系(relations)、函数(functions)、公理(axioms)和实例(instances)5个基本的建模元素。本体的实现要通过本体语言进行。本体语言种类繁多，既有专用的本体语言，也用基于某种标准的本体语言。在网

4、络资源处理中，OWL(WebOntologyLanguage)是W3C组织推出的标准网络本体语言。二、本体的构建原则本体的构建是一个复杂的系统化过程，目前没有一个标准的本体构建方法。本体构建原则最有影响的是Gruber(TowardPrinciplesfortheDesignofOntologiesUsedforKnowledgeSharing)在1995年提出的5条规则［3］。1.清晰(Clarity)本体必须明确的定义相关术语的含义。该定义必须是客观的，与其周边因素相互独立。2.—致(Coherence)本体所定义的公理及使用自然语

5、言进行描述的文档应当一致，并支持延展的、与定义相一致的推理。3.可拓展性(Extendibility)本体应是可拓展的，以已有的定义为概念基础，可以不需对已有定义进行修改就对拓展出的新术语进行定义。4.编码偏好程度最小(Minimalencodingbias)构建本体时，对概念的描述尽可能采用通用的方法，不要依赖某一种特殊方法。5.本体约定最小(MinimalontologicalCommitment)本体构建时只需考虑最基本的共享知识即可，这样可以尽可能的减少约束。这5条规则对本体的构建提出了基本的原则和思路，但并没有提供明确的易于操

6、作的手段。在本体的构建中，我们要根据实际应用的需求，灵活使用这些规则，构建出高质量的符合我们要求的本体。三、教育领域本体构建本体的建设应当面向用户的需求，根据教育资源信息处理的特点，教育领域本体应该能够清晰地表示教育领域主要的概念术语、属性以及相互关系，对教育领域活动所具有的属性规律进行形式化的描述［4］。用户的学习程度、知识的更新、技术的发展等，都是本体构建时需考虑的因素。本文结合教育资源建设中的课程资源建设，提出一种本体构建方法，流程图如下（图1）。1.需求分析该阶段的任务是明确整项工作的目标、用途、知识范围。主要包括：本体构建的目

7、的是什么，要针对何种应用、达到何种目标？本体针对什么样的目标人群，构建过程中涉及哪些知识领域？本体构建要采用哪种本体语言？对于课程资源建设来讲，就需考虑课程建设的最终目标、针对的学习者情况、涉及的知识点及其衍生的知识点等。1.确立目标任务该阶段对本体构建的过程进行详细规划。要根据本体构建的最终目标，结合具体的需求和资源情况，制订出详细的实施计划。需明确的内容包括本体构建的方法、参加任务的人员情况、人员的分工、任务的时间节点、各阶段需达到的目标等。2.本体信息采集该阶段需对领域相关信息进行充分的分析，相关的专业文献、书籍、网络信息、其它的

8、本体等，都是该阶段需关注的内容。中国图书馆分类法编委会教育专业分类表编辑组编辑的《教育主题词表》是信息采集中一个重要的参考和依据。对于课程资源，需要采集各知识点，明确知识点所针对的资源及知识点的前导后继、相