本体的概念

1 关于 Ontology 1.1 Ontology 的定义 Ontology最早是一个哲学的范畴，后来随着人工智能的发展，被人工智能界给予了新的定义。然后 最初人们对Ontology的理解并不完善，这些定义也出在不断的发展变化中 ，比较有代表性的定义列表如下 范畴 提出时间/提出人 定义 客观存在的一个系统的解释和说明，客观现 实哲学 1991/Neches 等 的一个抽象本质 给岀构成相关领域词汇的基本术语和关系， 以及利用这些术语和关系构成的规定这些词汇外 延的规则的定义 计算机 1993/Gruber 1997/Borst 概念模型的明确的规范说明 共享概念模型的形式化规范说明 共享概念模型的明确的形式化规范说明 1998/Studer 关于最后一个定义的说明体现了 Ontology的四层含义： l 概念模型（cerptualization ） 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 l 明确（explicit） 所使用的概念及使用这些概念的约束都有明确的定义 l 形式化（formal） Ontology是计算机可读的。 l 共享（share） Ontology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。 Ontology的目标是捕获相关的领域的知识，提供对该领域知识的共同理解，确定该领域内共同 认可的词汇，并从不同层次的形式化模式上给出这些词汇（术语）和词汇之间相互关系的明确定义。 1.2 Ontology的建模元语 Perez等人用分类法组织了 Ontology，归纳出5个基本的建模元语（Modeling Primitives ） l 类(classes )或概念(concepts ) 指任何事务，如工作描述、功能、行为、策略和推理过程。从语义上讲，它表示的是对象的集合， 其定义一般采用框架(frame )结构，包括概念的名称，与其他概念之间的关系的集合，以及用自然语言对 概念的描述。 I 关系(relations ) 在领域中概念之间的交互作用，形式上定义为 n维笛卡儿积的子集：R:C1XC2X…x Cn。如子类关系 (subclass-of )。在语义上关系对应于对象元组的集合。 I 函数(functions ) 一类特殊的关系。该关系的前 n—1个元素可以唯一决定第 n个元素。形式化的定义为 F:C1 x C2X …x Cn。女口 Mother-of 就是一个函数， mother-of(x,y)表示 y 是 x 的母亲。 I 公理(axioms ) 代表永真断言，如概念乙属于概念甲的范围。 I 实例(instances ) 代表元素。从语义上讲实例表示的就是对象。 另外，从语义上讲，基本的关系共有 4种: 关系名 part-of kind-of 系。 instance-of 关系描述 表达概念之间部分与整体的关系。 表达概念之间的继承关系，类似于面向对象中的父类与子类之间 的关表达概念的实例与概念之间的关系，类似于面向对象中的对象和 类之间的关系。

attribute-of 表达某个概念是另一个概念的属性。如价格”是桌子的一个属性。 在实际建模过程中，概念之间的关系不限于上面列岀的 义相应的关系。 4种基本关系，可以根据领域的具体情况定 本体论是信息科学与计算机科学领域之中的一个致力于 本体之设计、构建、存储、 更新、维护、发布、共享、应用和评价以及不同层次和不同领域本体之间相互关 系(如映射关系)的研究和应用领域。

目录

• 1本体

• 2常用的本体编辑器 • 3参见

4参考文献 • 5延伸阅读 • 6外部链接

［编辑］本体

本体则是人工智能中一种知识表现方法，是一种形式化的对共享概念的明确表述 ⑴。在信息科学与计算机科学领域之中,本体是对特定领域之中某套概念及其相 互之间关系的形式化表达(formal representation )。本体一般用于针对该 领 域的！性进行推理，且亦可用于定义该领域。

•形式化-表示机器可读

•明确表述-表示其概念，属性，函数，定理是明确定义的 *共享-表示其代表公共知识

*概念(形成)-表示本体是世界的一种抽象模型 本体的使用领域除了人工智能，还有语意网络、软件工程、图书馆学以及资讯结 构，作为一种该领域呈现全部或部份知识的格式。本体的常有元件包含：

* 个体(Individuals ):基本物件。

*类别(Class )：集合或物件的类型。

*属性(Attribute ):物件能够拥有和分享的性质、特色、功能或参数。 •关系(Relation )：物件之间彼此关联的方式。

•函式术语(Function terms ):在某情形中个体术语使用特定关系形成的 复杂结构。

*限制(Restricti ons ):为了接受某些主张为输入，而有关于何者必定为 真的正式状态描述。

* 规则(Rules)

*主轴(Axia

* 事件(Eve nt)

本体通常使用本体论语言进行编码

［编辑］常用的本体编辑器 人们以自己兴趣 领域的知识为素材，运用

本体论原理而编写出来的 作品常常称为 本体，而编纂时所采用的软件编辑器则称为本体编辑器。

« Protege

« Neo n Toolkit • OilEd

本体语言

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在计算机科学和人工智能领域，本体语言（又称为本体论语言）是指 用于构建本体的形式语言。此类语言允许对有关特定 领域的知识加以 编码，且常常还包括为处理这些知识提供支持的推理规则。本体语言 通常为描述性语言（又称为表述型语言、说明性语言），几乎总是属 于框架语言的泛化形式，且一般都基于一阶逻辑或描述逻辑。

目录

［隐藏］

*

1分类

o 1.1传统本体语言 o 1.2按语法分类

1.2.1标记本体语言

o 1.3按结构分类

1.3.1基于框架的本体语言 1.3.2基于描述逻辑的本体语言 1.3.3基于一阶逻辑的本体语言

* *

2参见 3参考文献

［编辑］分类

本体之可视化展现形式示例：Maso n-on tology。

［编辑］传统本体语言

* CycL

« DOGMA （ Developing Ontology-Grounded Methods and Applicatio ns，字面意思为“建立基于本体的方法和应用”）

・ F-Logic （ Frame Logic，框架逻辑，F-逻辑）

* KIF （ Knowledge Interchange Forma，知识交换格式）

o 基于 KIF 的 Ontolingua

• KL-ONE • KM编程语言 • LOOM （本体论）

* OCML （Operational Conceptual Modelling Language 操作型概 念建模语言）

* OKBC （ Open Knowledge Base Connectivity 开放知识库连接） • PLIB（Parts LIBrary，字面意思为“部件库“） • RACER系统（推理机）

［编辑］按语法分类

［编辑］标记本体语言

此类语言米用某种 标记方案来编码知识，且最为常用的标记语言是 XML

* DAML+OIL

* OIL （本体语言）（Ontology Inference Layer或者 Ontology Interchange Language OIL，本体推理层或者本体交换语言） * 网络本体语言（OWL, Web Ontology Language * 资源描述框架（RDF, Resource Description Framework * RDF模式

・SHOE （本体语言）

［编辑］基于框架的本体语言

F-Logic、OKBC和KM编程语言属于是完全或者部分 基于框架的语言

［编辑］基于描述逻辑的本体语言

描述逻辑提供了对于框架语言的一种扩展，但同时其变动幅度又没有 大到跃迁至一阶逻辑以及支持任意的谓词。此类语言的例子包括 KL-ONE RACE系统和 OWL

Gellish即是综合性本体语言的例子，同时又属于是基于描述逻辑的 本体。除了别的之外，Gellish尤其区分下列关系类型之间的语义差 别：

•概念（类）之间关系的关系类型 •个体之间关系的关系类型 *个体与类之间关系的关系类型

同时，Gellish之中还包含用于表达查询以及交际意图的构造。 ［编辑］基于一阶逻辑的本体语言

CycL和KIF （知识交换格式）属于是支持一阶逻辑表达式的语言，尤 其是允许通用谓词 （general predicates ）。

网络本体语言

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网络本体语言（英文：WebOntology Language, OWL旨在提供一种 可用于描述网络文档和应用之中所固有的那些类及其之间关系的语 言。OWI网络本体语言当前已经获得 万维网联盟认可的，用于编纂 本 体的知识表达语言家族⑴。

［编辑］OWL的种类

• OWL Lite • OWL DL • OWL Full

［编辑］参考文献

1.八 Smith, Michael K. , Chris Welty, Deborah L. McGuinness （2004 年 2 月

10 日）.OWL Web Ontology Language Guide . W3C .于 2008 年 7 月 15 日查阅.