2.1 形式领域本体

2.1 形式领域本体

形式领域本体旨在为领域知识提供一种形式化的、可共享的概念化规范性表示。在形式领域本体基础上,本章构建了领域知识获取本体、模式本体、考古学领域本体和数学领域课程本体[8,9,10]

在自然语言处理、问答系统、信息检索、知识工程、情感分析和智能教育等知识密集型应用中,通用领域本体和专业领域本体是实现这些应用系统的必要基础和支撑。

形式领域本体采用框架和一阶谓词逻辑相融合的本体表示语言。基于描述逻辑,Loom语言是采用基于规则和框架的方式来表示的语言[11]。形式领域本体表示语言借鉴了通用框架协议[12]和Loom语言。领域本体、顶层本体、通用或常识本体、知识本体、语言学本体,以及任务本体和应用本体均独立于本体表示语言。因此,利用本节形式领域本体表示语言所表示的本体能够被转换为基于XML(eXtended Markup Language)、RDF(Resource Description Framework)、XOL(XML-based Ontology Exchange Language)、OWL(Web Ontology Language)、DAML+OIL(DARPA Agent Markup Language+Ontology Interchange Ontology)等其他本体表示语言表示的本体。

形式领域本体通常由领域中的类别(即概念)、类别关系(即概念之间的关系)和公理(Axiom)三部分所组成。类别关系主要包括继承关系(即上下位关系)和部分关系(即部分-整体关系)等。公理包括类别成员公理、类槽公理和类间公理。其中,类别成员公理是判定个体类属(即实例所属类别)的公理,类槽公理是关于类别的两种槽即属性和关系的公理,类间公理由类级公理和类槽间公理构成。进一步,类级公理是关于类别与类别之间关系的公理,类槽间公理是关于不同类别的槽之间的公理。由此形成的形式领域本体不仅能够获取领域知识的语义信息,而且为领域知识提供了一种可共享的概念化规范性框架。该规范的特点是采用显式的、形式化的描述方式。因此,不同用户、用户群体和计算机系统能够以结构化的方式共享和重用领域知识,从而可以在计算机软件系统之间实现知识的语义互操作。

在构建形式领域本体时,通常遵循如下准则:共享性与重用性、清晰性与客观性、完全性、转换性、可读性和命名的标准性。