生物領(lǐng)域本體庫構(gòu)建研究

時間:2022-07-27 08:48:00

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生物領(lǐng)域本體庫構(gòu)建研究

1本體技術(shù)概述

1.1領(lǐng)域本體概念。最早關(guān)于本體概念的闡述出現(xiàn)于哲學(xué)研究領(lǐng)域,后來才逐漸出現(xiàn)在計算機(jī)學(xué)科領(lǐng)域。目前研究者公認(rèn)的關(guān)于本體的概念是“本體是共享概念模型的明確形式化規(guī)范說明”,此定義由Gruber給出[1]。領(lǐng)域本體是專業(yè)性的本體,描述的是特定領(lǐng)域中的概念和概念之間的關(guān)系,提供了某個專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域中概念的詞表以及概念間的關(guān)系。1.2本體構(gòu)建原則。本體的構(gòu)建原則為“完全性、一致性、層次變化性、最大單調(diào)可擴(kuò)展性、最小本體化承諾、明確性和客觀性、最小模塊耦合、本體差別原則、同屬性概念具有最小語義距離、命名盡可能標(biāo)準(zhǔn)化”。1.3本體構(gòu)建方法。常用的本體構(gòu)建方法大致有以下幾種:Enterprise法、原型法、Tove法、骨架法、Methontology法和七步法等。1.4本體描述語言。本體描述語言有:Ontolingua、Flogic、OCML、LOOM、Cycl、XOL、SHOE、OWL、RDFS、OIL、DAML+OIL等。1.5本體構(gòu)建工具本體構(gòu)建工具中,用于可視化構(gòu)建的工具有:Apollo、OntoEdit、WebOnto、Protégé、WebODE等。其中較為廣泛使用的構(gòu)建工具為Protégé,它是一款圖形化的工具,優(yōu)點(diǎn)是簡單、操作方便、上手容易,并且對模塊化的設(shè)計也能夠提供支持。

2構(gòu)建初中生物領(lǐng)域本體

2.1本體術(shù)語提取。以《中圖分類主題詞表》及《初中生物.人民出版社》的體系結(jié)構(gòu)為依據(jù),抽取出描述生物知識的概念分支,并將這些分支概念進(jìn)一步細(xì)化為更小的概念。根據(jù)上述方法,以人教版七年級生物上冊為例,提取出初中生物領(lǐng)域的術(shù)語(部分)為:生物、生物圈、生態(tài)系統(tǒng)、食物鏈、食物網(wǎng)、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、植物器官、營養(yǎng)器官、生殖器官、分生組織、保護(hù)組織、機(jī)械組織、輸導(dǎo)組織、營養(yǎng)組織等。2.2本體類層次結(jié)構(gòu)的建立。以人教版七年級生物上冊為例,通過多方面渠道考察研究獲得人教版七年級生物上冊的相關(guān)信息資料,通過領(lǐng)域細(xì)分建立知識的分類體系。根據(jù)建好的類層次結(jié)構(gòu)構(gòu)建出對應(yīng)的知識點(diǎn)本體。后續(xù)為其添加具體知識點(diǎn)所應(yīng)具有的屬性,例如知識點(diǎn)名稱、知識概念所屬章節(jié)、知識難度、知識目標(biāo)等,最后添加具體的生物知識點(diǎn)實(shí)例。2.3關(guān)系標(biāo)注。本體類之間的關(guān)系通過數(shù)據(jù)屬性和對象屬性來描述。對象屬性分為兩大類:“學(xué)習(xí)資源屬性”和“知識點(diǎn)屬性”。學(xué)習(xí)資源屬性包含“作者姓名”、“出處”、“文件大小”等數(shù)據(jù)屬性;“知識點(diǎn)屬性”包含“學(xué)習(xí)目標(biāo)”、“課時”、“難易程度”等。2.4形式化編碼。最終將上述的初中生物本體通過形式化編碼的方式建立好,部分形式化編碼如下所示:<Ontologyxmlns="www.w3.org/2002/07/owl#"xml:base="www.semanticweb.org/123/ontologies/2017/11/untitled-ontology-21"xmlns:rdf="www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"xmlns:xml="www.w3.org/XML/1998/namespace"<ClassIRI="#生物圈"/></Declaration><Declaration><ClassIRI="#專著"/></Declaration><Declaration><ClassIRI="#植物體的層次結(jié)構(gòu)"/></Declaration>利用Protégé最后構(gòu)建好的初中生物領(lǐng)域本體如下圖1所示:

參考文獻(xiàn):

[1]姜穎,黃國彬.國外近兩年有關(guān)本體研究的進(jìn)展綜述[J].圖書館學(xué)研究,2011(14).

[2]宋佳,陳玉華.本體構(gòu)建及發(fā)展趨勢研究[J].科技廣場,2011(05):10-13.

[3]王雪,王儒敬,魏圓圓等.豬生產(chǎn)學(xué)本體構(gòu)建的研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(03):547-550.

[4]段宇鋒,黃思思.本體構(gòu)建方法研究[J].情報雜志,2015(11):139-144.

[5]張文秀,朱慶華.領(lǐng)域本體的構(gòu)建方法研究[J].圖書與情報,2011(01):16-19.

作者:李文濤 單位:云南師范大學(xué)信息學(xué)院