计算机领域中的本体

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1、计算机领域中的本体　　(内蒙古财经学院计算机信息管理学院，内蒙古呼和浩特010070) 　　摘要：文章探讨了计算机领域中的“本体”问题，指出：本体为不同的主体间交流提供了语义基础，可以很方便地实现共享和重用。 　　关键词：本体;领域本体;本体构建；计算机 　　中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)20—0087—02 1绪论 　　计算机领域中的很多问题与现实生活息息相关。它们中的很多问题来源于现实世界，又反过来服务于现实生活。哲学思想对计算机问题的解决影响很大。计算机领域中的很多想法来源于哲学思想。哲学中有“本体论”这一概念，是对世界上客观存

2、在事物的系统描述，即存在论。它关心现实的抽象本质。计算机的人工智能中也有“本体论”的概念。它来源于哲学中的“本体论”。在“本体论”这一理论层面，它们的概念是一致的。但在具体的实体上二者之间有明显的区别。哲学中的“本体”是指形成现象的根本实体。计算机领域中的“本体”目前为止没有一个明确的定义。但一直以来普遍以“本体是被共享的概念化的一个显示的规格说明。”作为常被引用的定义。 　　在计算机领域引入本体并不是一个偶然现象。计算机科学技术的迅猛发展，使信息交换变得更为复杂和迫切。在知识系统、信息系统、数据库、软件工程、自然语言处理等领域中都有对知识和信息重用和共享的需求。 　　本体的研究在国

3、内开展时间并不长，是目前人工智能领域研究的热点问题。 2本体的理解 　　本体目前为止没有一个明确的定义。从1991年开始就有人不断地给出本体的定义或修改前人的定义。1997年Borst提出的本体定义，即“本体是被共享的概念化的一个显示的规格说明。”是被大多数人认可的一个定义。该定义指出了本体的几个明显的特征，即本体是共享的、概念化的、明确的、形式化的规范说明。具体含义如下：①本体是一个概念模型:说明它来源于客观世界。本体通过抽象出客观世界中一些现象(Phenomenon)的相关概念而得到的模型，其表示的含义独立于具体的环境状态。它能描述概念及概念之间的关系。②明确的(或显式的):所使

4、用的概念及对这些概念的约束都有明确的定义，即没有二义性。③形式化:是指定义的本体是机器可读的，而不是使用自然语言。形式化可以精确的描述某一概念。计算机对形式化内容的理解更为准确。④共享:本体中体现的是共同认可的知识，反映的是相关领域中公认的概念集，它所针对的是团体而不是个体。共享这一特性很重要，它是本体在很多领域应用的一个重要原因。 　　通俗的理解，本体是为不同个体间交流而产生的，这种交流包括共享、互操作等。它为这种交流提供了一种明确的共识。本体可以捕获相关领域的知识。通过确定该领域共同认可的词汇，并从不同层次上给出这些词汇和词汇之间的相互关系。为个体间的交流提供一种语义支持。以往的个

5、体交流往往缺乏语义支持，语义方面的信息不是概念本身固有的，而是在设计人员的设计之下产生。不同的设计者对同一概念可能会赋予它不同的含义，同一设计人员对同一概念在不同的情况下也可能会给它赋予不同的含义。概念之间的关系不明确。对概念的不同认识使我们很难在不同领域间顺畅的交流。对概念的不完全理解也使计算机处理的智能性大打折扣。 3本体的构建 　　以本体为基础构建的应用，计算机对概念的理解更加贴近人的理解。它得到的结果更灵活多样，也比较符合人们现实需求中要求得到的结果。在多个领域共享和重用方面，本体提供了一种人们认可的共识。通过构建本体建立的系统越来越多地被应用到计算机相关的领域中。 3.1

6、领域本体构建原则 　　本体的构建过程不像软件工程那样有章可循。本体的构建目前还没有一个标准的构造方法。最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则：①明确性和客观性：本体应该用自然语言对所定义的术语给出明确、客观的语义定义。②完全性：所给出的定义是完整的，完全能表达所描述的术语的含义。③一致性：由术语得出的推论与术语本身的含义是相容的，不会产生矛盾。④最大单调可扩展性：向本体中添加通用或专用的术语时，不需要修改已有的内容。⑤最小承诺：对待建模对象给出尽可能少的约束。 　　下面的5条规则在本体构建中也有一定的指导意义：①本体描述原则：本体中的类应该是互不相交的。②概念层次多样化

7、增强多继承机制的能力。③模块化设计以最小化模块化之间的耦合度。④语义距离最小化：兄弟概念之间的语义距离最小化，尽可能把含义相似的概念抽象出来，用相同的元语来表示。⑤命名标准化：尽可能使用标准的名字。 　　这10条规则给出了构造本体的基本思路。但它们所说明的规则在实际应用中不太好把握。目前人们普遍认为，在构造特定领域的本体的过程中，需要领域专家的参与。 3.2本体的建模元语 　　本体由概念、概念间的关系及公理组成