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1、 研究生课程论文 题目：浅谈本体及其在计算机中的应用 院（系）： 计算机学院 专 业： 班 级： 学 生： 学 号： 指导老师： 2013 年 9 月 28 日 目 录摘 要3Abstract4第1章绪论5第2章本体的概念6第3章本体中有待解决的问题7第4章 本体的应用8第5章 本体和语义网9第6章结束语11参考文献12 摘 要本体论(Ont ology) 是一门重要的新兴学科, 现已成为知识工程、自然语言处理、信息系统、智能系统集成和知识管理等多个领域的热门研究方向。它为人们及广泛异构的应用系统提供共同的领域知识理解, 并为第三代互联网(语义网, Semantic Web) 中基于内容的知识
2、获取、互用和交流提供高质量的保证。本文将试从本体论的概念演变、理论体系研究、相关标准、研究应用情况及其发展前景等方面做一概要性介绍。关键字：本体 语义网 人工智能 AbstractOntology is an important emerging discipline, has now become knowledge engineering, natural language processing, information systems, intelligent systems integration and knowledge management and other fields of
3、 popular research direction. It is for the people and a wide range of heterogeneous application systems provide a common understanding of domain knowledge, and is the third generation of the Internet content-based knowledge acquisition, interoperability and exchange of quality assurance.This paper w
4、ill test the concept from the ontology evolution theory system research, standards, research and application situation and their development prospects and so do a summary of the presentation.Keywords: ontology semantic web artificial intelligence第1章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
5、。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( 我们通常称之为本体) 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”(ontolog y) 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
6、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。本体的研究在国内开展时间并不长, 是目前人工智能领域研究的热点问题。第2章本体的概念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: 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
7、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。 明确的( 或显式的) : 所使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。 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。 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
8、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( 特定领域或一般领域) 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。第3章本体中有待解决的问题本体的研究目前还处于初级阶段, 在理论研究方面取得
9、了一些进展, 但远远不能满足应用的需要。在本体的创建这一基础领域中目前为止没有一个统一的指导方法。本体的构建普遍认为需要领域专家的参与, 一些成功的本体构建都来自于专业领域, 对专家的依赖比较明显, 目前还没有一个统一的被认可的广泛领域的本体; 本体构建主要由人工、团体等小范围群体完成, 构建的过程没有科学、系统的方法论指导; 在本体的评价方面做得还不够, 一些系统缺乏评价机制或存在评价机制但都不太完善; 本体的演化和维护方面需要进一步探讨。 第4章 本体的应用在计算机领域中应用本体可以达到共享与重用的目的, 同时能在不同的主体间给出一个规范的共识。目前, 本体已经被广泛应用于知识工程、自然语
10、言处理、面向对象技术和语义Web 等领域。典型的应用有: 基于语义的信息检索。基于本体的数据集成、机器学习等。领域本体的应用。语义Web服务。在线元数据管理和自动信息发布。第5章 本体和语义网提高Web 信息检索的质量包括两方面的内容:如何在现有的资源上面设计更好的检索技术；如何为Web 上的资源附加上计算机可以理解的内容，便于计算机处理，即给出一种计算机能够理解的表示资源的手段。基于后一种考虑，万维网创始人Berners-Lee 在2000 年12 月的XML2000 会议上提出了语义网概念。语义网的目标是使得Web上的信息具有计算机可以理解的语义，满足智能软件代理对Web上异构和分布信息的
11、有效访问和检索。图5-2是Berners-Lee 为未来Web 发展提出的基于语义的体系结构语义网的体系结构。图5-2 中由下至上分七层。第一层， 整个语义网络的基础， Uni-code处理资源的编码， U RI ( 统一资源标识， Universal Resource I-dentif ier) 负责标识资源;第二层,用于表示数据的内容和结构； 第三层，用于描述Web上的资源及其类型;第四层,用于描述各种资源之间的联系；第五七层,在下面四层的基础上进行逻辑推理操作。其中第二四层属于核心层，用于表示Web 信息的语义， 属于本体论技术范围。 图5-2 semantic Web的标准与技术 本体
12、具有良好的概念层次结构和对逻辑推理的支持, 在语义网中将会有广泛的应用,主要包括如下几个方面:(1) 电子商务网站:本体有助于商家和客户之间实现基于机器的通信,使得市场的垂直集成成为可能,并使得商品的描述能在不同的市场复用? 例如: Yahoo shopping 和Amazon1com 都提供了基于本体的更为强大的信息搜索和浏览功能;(2) 搜索引擎:本体能帮助实现跨越目前基于关键词的搜索, 并可找到包含语法不同但语义相似的词或句的页面;(3) Web 服务:本体可提供易于被智能代理所理解的语义丰富的服务描述。例如美国的SHOE (Simple HTML Ont ology Exten2sio
13、ns ,利用本体论将HTML 扩展为语义网代码) 工程和欧洲的IS T工程(本体被用来促进企业网之间的知识交流) 等。第6章结束语本体研究与现实生活息息相关。运用本体可以解决目前计算机界面临的广泛领域交互问题。本体研究领域也是一个充满挑战的领域, 这个领域目前还有很多问题等待我们去解决。参考文献 1 高在伟, 吴江, 刘卫红. 本体在产品知识表达中的应用研究 J . 计算机技术 与发展, 2007,( 2) : 2327. 2 化柏林. 国内外知识抽取研究进展综述 J .情报杂志, 2008, ( 2) : 6062. 3 刘春. 本体初探 J . 现代情报, 2008, ( 1) : 3839. 4 于江德, 李学钰, 樊孝忠. 信息抽取中领域本体的设计和实现 J . 电子科技 大学学报,2008, ( 5) : 746749. 5 李善平, 胡玉杰, 郭鸣. 本体论研究综述 J .计算机技术与发展, 2004, ( 7) : 10421050.
