ontology研究綜述

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1、Ontology研究綜述李蕓北京大學(xué)計算語言學(xué)研究所2003.10.7主要內(nèi)容關(guān)于Ontology的譯名和定義為什么需要Ontology作為工程學(xué)人工產(chǎn)物的OntologyOntology的建模元語Ontology與語義網(wǎng)絡(luò)Ontology的描述語言已有的Ontology及其分類2主要內(nèi)容（續(xù)）構(gòu)建OntologyOntology的理論研究Ontology在信息系統(tǒng)中的應(yīng)用Ontology與語義Web3關(guān)于Ontology的譯名和定義哲學(xué)界ontology即“論述關(guān)于Being(?ｖ)及其作為一、善這樣抽象的、完全普遍的哲學(xué)范疇，在這種抽象的形而上學(xué)里，進一步產(chǎn)

2、生出偶性、實體、因果、現(xiàn)象等范疇”。被黑格爾所引述的由沃爾夫第一次表達出來的這個定義表明，ontology是運用以Being為核心的各種范疇，通過邏輯的方法去構(gòu)造哲學(xué)原理的學(xué)問。它是在概念王國里的純粹的思辨哲學(xué)。本體論存在論是論4關(guān)于Ontology的譯名和定義人工智能界1991/Neches等：給出構(gòu)成相關(guān)領(lǐng)域詞匯的基本術(shù)語和關(guān)系，以及利用這些術(shù)語和關(guān)系構(gòu)成的規(guī)定這些詞匯外延的規(guī)則的定義；1993/Gruber：概念模型的明確的規(guī)范說明；1997/Borst：共享概念模型的形式化規(guī)范說明；1998/Studer：共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明51998/S

3、tuder：共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明1．概念模型（conceptualization）通過抽象出客觀世界中一些現(xiàn)象（Phenomenon）的相關(guān)概念而得到的模型，其表示的含義獨立于具體的環(huán)境狀態(tài)2．明確（explicit）所使用的概念及使用這些概念的約束都有明確的定義3．形式化（formal）Ontology是計算機可讀的。4．共享（share）Ontology中體現(xiàn)的是共同認可的知識，反映的是相關(guān)領(lǐng)域中公認的概念集，它所針對的是團體而不是個體。6Ontology的目標(biāo)Ontology的目標(biāo)是捕獲相關(guān)的領(lǐng)域的知識，提供對該領(lǐng)域知識的共同理解，確定該領(lǐng)域

4、內(nèi)共同認可的詞匯，并從不同層次的形式化模式上給出這些詞匯（術(shù)語）和詞匯之間相互關(guān)系的明確定義。7為什么需要Ontology?由于對跨系統(tǒng)的知識重用和分享的興趣的增大，導(dǎo)致對Ontology的興趣大增。知識分享的問題：不同的系統(tǒng)描述領(lǐng)域的時候使用不同的概念和術(shù)語。所以很難從一個系統(tǒng)中提取知識運用到另一個系統(tǒng)中。開發(fā)可重用的Ontology以推進共享和重用是Ontology研究的一個重要目標(biāo)。開發(fā)支持構(gòu)建、合并和翻譯Ontology的工具是研究的另一個目標(biāo)。8明確的Ontology能夠支持在人們之間共享理解工具間的互操作性系統(tǒng)工程可重用性定義主題詞表和概念扮演數(shù)學(xué)在

5、物理中所扮演的角色（內(nèi)容理論）定義必要的充足的概念和“方法”共同的知識理論9作為工程學(xué)人工產(chǎn)物的Ontology現(xiàn)在，Ontology已經(jīng)超越了哲學(xué)范疇，而是和信息技術(shù)（例如：面向?qū)ο笙到y(tǒng)）及人工智能有著密切的關(guān)系。這樣，在人工智能和信息系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)ntology的研究就必須為如何構(gòu)建和維護Ontology提出實際可行的有用的建議。一種很實際的觀點：Ontology就是一種必須要構(gòu)建的人工產(chǎn)物。很多人工產(chǎn)品都有很強的Ontology的味道，比如：術(shù)語表、術(shù)語學(xué)、字典、百科全書、知識庫、數(shù)據(jù)庫模式。10Ontology與知識庫的比較一些基本的問題：知識的表達形成共

6、識了嗎？所使用的術(shù)語被明確定義了嗎？所使用的術(shù)語易于表達嗎？知識的重用方便嗎？它穩(wěn)定嗎？它是新項目的起點嗎？11Ontology與知識庫的區(qū)別Ontology為知識庫的建立提供一個基本的結(jié)構(gòu)；Ontology提供一套概念和術(shù)語來描述某一領(lǐng)域，并且獲取該領(lǐng)域的本質(zhì)的概念結(jié)構(gòu)；這些都是通過Ontology分析完成的；然后，知識庫就可以運用這些術(shù)語去表達現(xiàn)實或者虛擬世界中的正確知識。12Ontology分析Ontology分析就是明確知識的結(jié)構(gòu)。對于給定領(lǐng)域，它的Ontology構(gòu)成了該領(lǐng)域的任何知識表示系統(tǒng)的核心。如果沒有支撐知識的Ontology或者概念體系，那么

7、就不會有表示知識的詞匯存在。因此，設(shè)計一個有效的知識表示系統(tǒng)和詞匯表的第一步就是對該領(lǐng)域進行有效的Ontology分析，Ontology分析沒做好，會導(dǎo)致知識庫的不一致。13知識表示語言和知識庫都是基于Ontology分析而創(chuàng)建的:把術(shù)語和Ontology中的概念及關(guān)聯(lián)連接起來；然后設(shè)計語法，使用這些概念和關(guān)系來對知識進行編碼。14類比數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計，軟件系統(tǒng)的設(shè)計，都需要在實際的系統(tǒng)實施之前進行系統(tǒng)分析和設(shè)計，同樣，對于基于知識的系統(tǒng)也需要這些步驟。15Ontology與“面向?qū)ο蟆保∣O）方法的比較設(shè)計Ontology的過程和創(chuàng)建面向?qū)ο蟮能浖倪^程相似。

8、對象、對象屬性以及它們的