基于Ontology的智能檢索技術(shù)研究及實踐

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1、基于Ontology的智能檢索技術(shù)研究與實踐基金項目：本文受中國科學(xué)院西部之光項目：《基于本體的天然藥物知識推理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用》；中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程青年人才領(lǐng)域前沿項目：《基于本體的智能檢索技術(shù)探索與實踐》資助。作者簡介：1胡正銀，男，研究生，1979—，中國科學(xué)院國家科學(xué)圖書館成都分館（成都文獻(xiàn)情報中心）信息技術(shù)部工程師，四川大學(xué)公共管理學(xué)院情報學(xué)碩士研究生，已發(fā)表論文6篇。研究方向：知識管理與數(shù)據(jù)挖掘。通信地址：四川省成都市人民南路四段九號中國科學(xué)院成都文獻(xiàn)情報中心。聯(lián)系電話：028-85220240。Email：hu

2、zy@clas.ac.cn。2方曙，男，博士,1957—，中科院國家科學(xué)圖書館副館長，成都分館館長，中科院研究生院情報學(xué)博士生導(dǎo)師、四川大學(xué)公共管理學(xué)院情報學(xué)碩士研究生導(dǎo)師，已發(fā)表論文60余篇。研究方向：知識管理與情報分析。3鄭穎,女,博士，1973—，中科院國家科學(xué)圖書館副研究員，已經(jīng)發(fā)表論文多篇。研究方向：知識管理與情報分析。4鐘秀琴,女,博士，1976—，中科院成都計算機(jī)應(yīng)用研究所，副研究員，已經(jīng)發(fā)表論文多篇。研究方向：知識庫。MethodofDevelopmentandArchitectureofanOntology-B

3、asedintelligentretrievalSystem胡正銀1,2，方曙2，鄭穎2，鐘秀琴3（1.四川大學(xué)公共管理學(xué)院，成都610041；2.中科院國家科學(xué)圖書館成都分館，3.中科院成都計算機(jī)應(yīng)用研究所，成都610041）【摘要】：本文在調(diào)研基于本體智能檢索相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)和討論了其建設(shè)方法與體系結(jié)構(gòu)?；诒倔w的智能檢索系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)從下至上可分為：數(shù)據(jù)層、語義圖層、推理層、查詢層、接口層。論文具體討論了一個基于中醫(yī)藥本體的實驗性智能檢索系統(tǒng)實現(xiàn)的詳細(xì)過程，重點(diǎn)論述了語義圖層、推理層的技術(shù)實現(xiàn)，并指出了在實際建設(shè)中需注

4、意的一些問題?！娟P(guān)鍵詞】：本體；智能檢索；知識庫；推理規(guī)則【中圖分類號】G250【文章標(biāo)識碼】A1、引言傳統(tǒng)的學(xué)科信息門戶多提供基于學(xué)科分類的資源導(dǎo)航服務(wù)與基于關(guān)鍵詞匹配的檢索服務(wù)，由于信息之間缺乏語意的關(guān)聯(lián)，因此很難提供基于知識的服務(wù)?；诒倔w的智能檢索技術(shù)在傳統(tǒng)的關(guān)鍵詞匹配檢索的基礎(chǔ)上，通過添加了語義層，可實現(xiàn)基于語義的智能檢索，目前已成為研究的熱點(diǎn)[1]。雖然基于ontology的智能檢索技術(shù)研究仍處于發(fā)展的前期，還有很多研究難題，但其已經(jīng)引起了包括圖書情報界在內(nèi)的廣泛關(guān)注。2、智能檢索系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)以語義網(wǎng)七層體系結(jié)構(gòu)為參

5、考，基于本體的智能檢索系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下[2]：接口層（提供用戶和應(yīng)用程序接口）查詢層（在語義圖的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)智能查詢）推理層（提供基于規(guī)則的知識推理和知識發(fā)現(xiàn)的功能）語義圖層（對概念進(jìn)行語義描述，用定義的關(guān)系連接各種概念，并對數(shù)據(jù)庫中的資源進(jìn)行語義映射，建立領(lǐng)域知識的核心語義圖）數(shù)據(jù)層（有機(jī)地整合多源數(shù)據(jù)和通用本體，并提供遠(yuǎn)程訪問接口）圖1基于本體的智能檢索系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖Fig1“ontology-basedintelligentretrieval”architecturediagram1、數(shù)據(jù)層：有機(jī)地整合多源數(shù)據(jù)及通用本體等，并

6、提供遠(yuǎn)程訪問其它相關(guān)數(shù)據(jù)的接口。2、語義圖層：在已有數(shù)據(jù)庫及文獻(xiàn)資料等資源的基礎(chǔ)上，采用RDF，OWL等描述語言對數(shù)據(jù)庫的各類數(shù)據(jù)和資源進(jìn)行語義描述和關(guān)系映射，建立一個領(lǐng)域知識的核心語義圖。該語義圖可擴(kuò)展、可讀寫、可推導(dǎo)。逐步構(gòu)建領(lǐng)域的本體[3]。3、推理層：推理規(guī)則的提取與描述，利用推理引擎如：Jena或RacePro或RDFProlog等，實現(xiàn)知識推理和新知識發(fā)現(xiàn)的功能。4、查詢層：在語義圖的基礎(chǔ)上，利用推理功能，根據(jù)數(shù)字圖書館知識服務(wù)的需要，可建立知識查詢服務(wù)。5、接口層：在一個查詢界面下實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)庫查詢和數(shù)據(jù)整合，使得用

7、戶查詢更加便利和全面，提供用戶和應(yīng)用程序接口。1、智能檢索實驗性系統(tǒng)的實現(xiàn)本文以AllegroGraph知識庫管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以AllegroGraph知識庫系統(tǒng)自帶的RDFProlog語言作為推理規(guī)則描述語言，在Java環(huán)境下實現(xiàn)了一個基于中醫(yī)藥本體的智能檢索演示系統(tǒng)，具體方案描述如下：1、數(shù)據(jù)層：在中藥專家的指導(dǎo)下，以《中國中醫(yī)藥主題詞表》[4]，《中國大百科全書·中醫(yī)》[5]中醫(yī)卷，國科圖成都分館自建的天然藥物數(shù)據(jù)庫相關(guān)內(nèi)容，作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。主要涉及的數(shù)據(jù)包括：中草藥的分類及其味，性，效等屬性；中藥方劑分類療效及組成等

8、屬性；中醫(yī)病癥的癥狀等屬性。2、語義圖層：采用OWL描述語言對數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，建立本體文件。該本體包含相關(guān)概念之間的關(guān)系及部分中草藥，中藥方劑實例的映射關(guān)系，形成該領(lǐng)域核心語義圖。在本體的建設(shè)過程中，根據(jù)中醫(yī)藥主題詞表的分類標(biāo)準(zhǔn)，采用自上而下的設(shè)計方法。如在