1 引言

目录

1.1　本体的概念

表目录

表1-1 利用中文科技期刊数据库进行本体相关研究文献的检索结果

1.2　本体的类型

图目录

图1－1 本体应用的3个主要领域

1.3　本体的作用

图1－2 用于交流和互操作的本体

1.4　本体在图书情报领域的应用

图1－3 基于本体的MT体系结构

1.5　本体在知识管理中的应用

图1－4 知识管理的构架

1.6　本书的意义、方法与创新之处

2　本体研究概述

2.1　国外主要研究现状

图2-1 Tim Berners-Lee的语义网结构图〔Semantic Web Architecture〕

表2-1　解析Tim Berners-Lee的语义网结构图

表2-2　语义网中的语言栈的描述

2.2　国内主要研究现状

表2-3　检索重庆维普中文科技期刊全文数据库的本体相关文献调查表

2.3　国内外重要的本体系统

图2-3 WordNet 2.0的第一步查询结果

图2-2 WordNet 2.0的查询界面

图2-4 WordNet 2.0浏览器中的名词上位概念结果反馈界面

表2-4　WordNet 2.0数据库单词、同义词和词义的数量

图2-5 OntoSeek的功能结构

图2-6 OntoSeek的推理结构

图2-7 Cyc知识库系统语义集成的数据传输总线结构

表2-5　知网的基本统计数据

2.4　本体应用领域举例

图2-9 分子功能本体，主要反映基因产物功能的概念分类

图2-8 生物学过程本体会阐示描述DNA代谢的过程

表2-6　GO的3个子本体从三大模式生物数据库中提取的术语（概念）

图2-10 细胞成分本体，表示真核生物的通用细胞模型

2.5　国内外研究现状的评价

图2-11 AOS框架

3　本体相关理论探讨

3.1　本体的体系结构和数学表达

表3-1　概念的基本元特性

3.2　本体与叙词表的联系与区别

表3-2　ANSI主题词表的结构

图3-2 花卉学本体知识分布的构想——动态的、四维网状结构

图3-1 构建花卉学本体的设想，学科坐标与植物分类坐标的交叉

图3-3 观测叙词表与本体的词表重合程度，发现知识的增长点

图3-5 本体中的概念间关系

图3-4 从文献的发表数量看学科的兴衰规律

图3-6 葡萄酒本体中的3个类及其属性关系的示意

3.3　本体与语义网络的联系与区别

表3-3　本体与语义网络的联系和区别

图3-7 语义网络示例

3.4　本体的标准化研究

表3-4　研究本体标准化的组织与项目

图3-8 利用Protégé-2000实现的SUMO概念树状结构

图3-9 开发本体生命周期中的各项工作（IEEE标准-软件开发生命周期法IEEE1074-1995［IEEE96］）

4　本体的主要技术方法

4.1　本体的主要构建方法

图4-1 “TOVE”流程

图4-2 骨架法流程

图4-3 SENSUS术语构造

表4-1　7种方法体系与IEEE标准的一致性比较

表4-2　7种方法体系的相互比较

4.2　本体表示语言

图4-4 RDF实例〔RDF Tutorial Pierre-Antoine Champin〕

表4-4　RDFS的核心属性

表4-5　RDFS的核心限制（Core Constraints）

表4-3　RDFS的核心类

图4-5 SHOE的本体体系

图4-6 OIL与RDFS的关系结构

表4-6　OIL中的类定义、属性定义和公理定义

表4-7　OWL的3个子语言描述

表4-8　领域知识主要元素的定义

表4-9　概念的定义

表4-10　分类体系的定义

表4-11　关系与函数的定义

表4-12　实例的定义

表4-13　公理的定义

表4-14　产生式规则的定义

表4-15　各种语言的推理机制

4.3　本体构建工具

图4-8 Ontolingua中未命名的本体页面

图4-7 Ontolingua中新建本体时的工具栏选项

图4-10 Ontolingua中未命名的新建类的页面

图4-9 Ontolingua中新建“类”时的工具栏选项

图4-13 未命名的新建属性的页面

图4-12 类“Vehicle”的页面

图4-11 在Ontolingua中添加新属性时的工具栏选项

图4-14 Ontosaurus的用户界面

图4-15 Ontosaurus浏览器的界面框架

图4-16 WebOnto的用户编辑界面

图4-17 Protégé-2000 v1.8的插件

图4-18 Protégé-2000 v2.0的插件

图4-19 在Protégé-2000中选择保存项目的文件格式

图4-20　在Protégé-2000中选择了RDF Schema作为新建项目的保存格式

图4-21　Flowers_0718.pprj的Class插件页面

图4-22 Protégé-2000中属性的编辑页面

图4-24 Protégé-2000中Forms插件的编辑页面

图4-23 Protégé-2000中实例的编辑页面

图4-25 Protégé-2000中Queries插件的编辑页面

图4-26 Protégé-2000中查询的结果显示页面

图4-27 OntoEdit 2.6免费测试版本用户界面

图4-28 在OntoEdit中用Visualizer看两个简单实例的关系

图4-29 OntoEdit的Visualizer界面中本体等级体系的表示

5　领域本体的构建——以花卉学本体模型构建为例

5.1 花卉学本体模型的构建方法、工具和表示语言

5.2　花卉学本体模型构建的必要条件

5.3　花卉学本体模型核心概念集的构建

图5-1 “花卉”的分类体系之一

图5-2 “花卉”的分类体系之二

图5-3 “花卉”的分类体系之三

图5-4 “花卉”的分类体系之四

表5-1 分析文献题名“云南省香荚兰生产的发展前景”中的术语组成表之一

表5-2　分析文献题名“云南省香荚兰生产的发展前景”中的术语组成表之二

图5-5 一个为FOS文库建立的实例体系结构，两层框架意味着复用了外来的本体

图5-6 Cyc顶级本体的逻辑结构

图5-7 概念“花卉”在Cyc顶级本体中的上位类结构

图5-9 其他对象对“花卉”的影响之二

图5-8 其他对象对“花卉”的影响之一

图5-11 其他对象对“花卉”的影响之三

图5-10 类“生物”包含“植物”，“植物”包含“花卉”

图5-12 其他对象对“花卉”的影响之四

图5-13 利用CycL表示“花卉”中的实例（将“花卉”作为物种来表示）

5.4 小结

6　基于领域本体的文献检索——花卉学文献试验性本体检索系统的构建

6.1　系统结构

图6-1　试验性系统结构示意

图6-2　FORS系统用户查询界面之关键词查询

图6-4　FORS系统用户查询界面之CycL提问

图6-3　FORS系统用户查询界面之概念查询

图6-5　FORS系统微理论（领域）录入页面

图6-6　在FORS系统的微理论“花卉学”之下添加子微理论

图6-7　在FORS系统中创建Cyc常量的页面

图6-8　在FORS系统知识录入界面中添加概念同义词

图6-10　在FORS系统知识录入界面中添加断言（公理）

图6-9　FORS系统中某一被添加的概念会涉及到花卉学本体模型中的其他概念

图6-12　在FORS系统知识录入界面里添加“概念关系”

图6-11　FORS系统中与所选断言类似断言的列表

图6-13　FORS系统数据结构E-R图

图6-14　FORS系统中的Cyc常量列表（KNOWLEDGE-CONSTANT表）

6.2　系统的文献数据标引

图6-15 FORS系统中的同义词列表（KNOWLEDGE-VOCABULARY表）

6.3　概念的一致性检查与纠错

6.4　系统功能验证

图6-16　试验性系统中求所有解算法示意

图6-17　FORS“在北京居家可以栽培郁金香吗？”输入页面和答案返回页面

图6-18　FORS系统的查询流程

图6-19　“为害桂花的物种”文献查询页面

图6-20　“为害桂花物种”的查询结果显示页面

表6-2　利用FORS系统查询“梅花”相关文献的结果

表6-1　利用NSTL文献查询系统以“梅花”为关键词的检索结果

6.5　系统应用前景

表6-3　利用NSTL文献查询系统以“牡丹”为关键词的检索结果

图6-21　未来语义网框架示意

7.1　本书的内容和结论

7　总结与讨论

7.2　研究中存在的问题

7.3　后续研究

参考文献

附录1　本书所用英文缩略术语表

附录2　AIFB研究所的知识本体相关研究项目一览表

附录3　主要本体表示语言一览表

附录4　本体编辑工具一览表