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常用的本体开发方法概述

时间:2013-09-13 10:35来源:知行网www.zhixing123.cn 编辑:麦田守望者

Uschold和King的“骨架法”:英国Edinburgh大学AI应用研究所基于开发企业建模过程的Enterprise本体的经验得出,它提出了建立本体的4个主要步骤[47]:(1)确定本体应用的目的和范围;(2)建立本体,包括本体获取(指标识关键概念和概念关联,产生无二义性的自然语言定义,指定标识这些概念和关联的术语等)、本体编码(指用形式化的语言表示上述概念和关联)和本体集成(指集成已经获得的概念和关联的定义,使之成为整体);(3)对所建立的本体进行评价;(4)形成文档。该方法主要用于描述相关商业企业术语和定义的集合,只提供开发企业本体的指导方针。
“骨架法”开发流程如图3-4所示[48]:
 

“骨架”法流程图
“骨架”法流程图
 

Gruninger和Fox的“评估法”(又称TOVE):该方法是加拿大Toronto大学企业集成实验室基于在商业过程和活动建模领域内开发TOVE项目本体的经验,通过本体建立指定知识的逻辑模型。用一阶逻辑构造了形式化的集成模型,包含企业设计本体、项目本体、调度本体或服务本体。其本体建立过程概述如下[37]:(1)收集应用情景阶段;(2)非形式化本体能力问题的形成阶段;(3)术语的抽取和定义;(4)问题的形式化;(5)关于本体词汇公理的定义。
TOVE开发流程如图3-5所示[40]:

“TOVE”开发流程图
“TOVE”开发流程图
 

Bernaras方法:欧洲Esprit KACTUS项目的目标之一就是调查在复杂技术系统生命周期过程中用非形式化CML语言描述的知识复用的灵活性,以及本体在其中的支持作用。该方法由应用控制本体的开发,因此每个应用都有相应的表示其所需知识的本体,这些本体既能复用其它的本体,也可集成到以后应用的本体中。
METHONTOLOGY方法:由西班牙Madrid理工大学AI实验室开发,该框架使能构造知识级本体,包括:辨识本体开发过程、基于进化原型的生命周期、执行每个活动的特殊技术。该方法分为三个阶段[37]:第一阶段是管理阶段,包括任务的进展情况、需要的资源和如何保证质量等;第二阶段是开发阶段,进行的步骤是规范说明、概念化、形式化、执行和维护。第三阶段是维护阶段,包括知识的获取、系统集成、评价、文档说明和配置管理等。METHONTOLOGY方法把本体开发过程和本体生命周期两个方面区别开来,并使用不同的技术支持。它还根据进化原型法的思想,提出生命周期的概念来管理整个本体的开发过程,使本体开发过程更接近软件工程开发方法。使用该方法开发的有基于本体的WWW代理、基于本体的WWW化学教育代理,它允许学生学习化学、自测该领域的技巧等。
SENSUS方法:由美国Southern California大学信息科学院(ISI)自然语言团队为研发机器翻译器提供无限概念结构所开发的方法。
目前被语义Web研究者所广泛接受的创建领域本体一般有以下八个步骤[23]:
(1)确定本体覆盖的领域和范围;
(2)考虑重用现存的本体资源;
(3)列出本体中重要的词语;
(4)定义类和类之间的层次关系;
(5)定义类的属性(类之间的联系);
(6)定义属性的值的描述;
(7)创建实例;
(8)检查本体的一致性。
目前的本体构建方法论还未能像软件工程那样成为“科学”或“工程过程”的完整方法论。从本体的建立所追求的目标来看,本体建设应该是工程化的生产。工程思想的核心有两点:标准化的表达方式和规范化的工作步骤。软件工程就使得软件生产从程序员的个人劳动提高成为有组织的、可控制的工程,从而大幅度地从根本上提高软件开发的效率和质量。相比于一般的软件开发,本体更强调共享、重用,它本身的出现就是为了给不同的系统之间提供一个统一的语言,因此它的工程性更为明显。目前本体工程这个思想已经被大家接受,但是并没有出现成熟的方法论作为支持。上述的几种方法论也是诞生在具体的本体建设项目之中,在相应的项目中得到实践。这些方法在本质上并没有太大的差别,和软件工程中常见的开发过程有类似之处,这些方法都有值得我们借鉴的地方,因此,只有总结和发展现有的各种方法论,结合具体应用,再配合领域专家的支持,才能提出适合具体项目的优秀本体构建方法。

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