空管领域本体库的构建研究与实现探微

摘 要：本体库信息的构建能够有效促进信息的传播，提高空管领域的工作效率。空管领域本题库在结构设计上一定要以其承接的业务为根据，充分利用与之相关的编辑软件对本体库进行调用、存储、编辑。

关键词：空管领域 本体库 本体类

随着社会经济的快速发展，我国的民航产业取得了很大成就，空管业务逐渐增多，以致于空管领域的Web服务数量也在不断增加，空管行业对Web服务开发人员的要求越来越高，尤其是在服务松耦合与代码重用性上有着更加严格的要求。在新服务开始创建时，不需要重新编写新服务，只需通过对现有服务的调动，便可以实现服务的开发。

一、本体库的概述

语义Web的基础就是本体，本体一种是知识建模、知识共享、知识重用的工具，在新型的空管领域建设中，本体库在其中发挥着重要作用，它能够将空管领域本体集中在一起，以形式化方式对空管领域中的属性、过程、概念等知识进行描述。形式化的描述方法不但实现了知识的共享与重用，而且对知识获取也很有帮助，有利于是使知识的可靠性得到大大提高。

（一）本体文化的内涵

本体是一种复杂的哲学概念，在哲学中，世界存在的性质就通过它来表示。计算机领域中的本体是从哲学中引申而来，它被用来表示人们对同一领域的共同理解。实际上，很多学者都曾经对本体做过研究，不过他们对本体一直没有一个明确的定位，本体的定义存在很多种说法，其中认同度较高的是把本体定义为共享、明确、概念模型、形式化四层含义。综合来说，本体的最终目标就是把相关领域的知识结合起来，并且提供对此领域知识的共同理解。本体是一种通用的对某一领域知识概念意义上的集合，在各个领域的知识系统中，都可以通过本体实现共同语言的知识交换。

（二）本体的构建

在空管领域中，本体库的构建需要具备的最基本的元素有五个，它们分别为函数、关系、实例、公理、类或概念。在现实生活中，本体库的构建不一定要完全按照以上五个基本元素作为模型，它还可以以某个领域的实际情况和特定需求为依据构建本体库。

本体库的构建所需时间非常长，构建流程比较复杂，需要团队具备较强的协作能力，不过它的精准度很高。领域概念与概念间各种复杂关系的真实表达需要依靠本体库的质量，以空管领域的实际发展情况为依据，以此来构建本体库的路程与具体思路。

在空管领域本体库的构建中，首先要对本体构建的目的进行识别，为本体库建立一个完整的结构体系，同时要注重核心概念的确定，对类和类的继承及空管领域属性进行定义，实现本体实例化。完成空管领域本体库的理论设计之后，就要利用软件实现编码程序。构建空管领域本体库的流程比较复杂，它不是按照至上而下的顺序进行，它的构建需要在本体库初步形成之后对其进行逻辑推理，实现优化效果。

二、空管领域本体库构建

（一）结构设计

空管领域本体库拥有用户本体、地区本体及空管业务本体三大本体。其地区本体根据我国空管领域的范围，对我国地区进行了区域性描述，在空管本体库中，地区本体起着基础性作用。用户本体主要对空管信息用户的属性、关系、类型等进行描述，在空管业务主体中，它扮演使用者的角色。空管业务主体的划分主要以业务单元为划分依据，除此之外，由于很多空管服务在整个飞行期间都一直存在，因此，还要根据飞行周期进行划分，这样有利于避免出现概念模糊和重复现象。

（二）属性的构建

空管领域本体库性质具备的最明显特征就是概念，在本体库中，很多类都有其独特的性质存在，四级领域的类在数量上明显比其他级的类要高。对于民航公司来说，其本体库的类主要包括用户、军航用户、民航用户三类，用户类的属性包括很多部分，例如手机号码、账号和密码、邮箱信息等，军航用户的类就是指部队编号，民航用户的类主要包括两个方面，一是企业名称，二是企业类型。

空管业务本体的类只包括两个部分，一是用户，其类的性质就是航空公司的代码；二是航空器，它的属性包括多个部分，例如适航证书、国际航空器专业认证等。

（三）关系的构建

关系是指在空管领域中各类概念间的一种互相作用的关系，对于空管本体库的建立而言，它不需要表现太多复杂的东西，只需把其属性完全展现出来即可。在空管领域本体库的构建中， 其主体主要表现在空管业务主体与用户本体上，空管业务主体一般都会发生在不同的区域。

三、空管领域本体库的实现

（一）编辑软件的实现

构建本体库的工具非常多，本体在描述语言上存在很多差别，本体库的编辑软件应该要适用于多种类型的计算机系统，确保本体语言能够被顺利读入，并且通过编辑软件能够实现数据的输出，大多数本体应用都能够在原来的基础上进行二次开发。

（二）存储功能的实现

空管领域本体库的存储方法主要有三种，它们分别为数据存储、文本存储及管理工具存储。在这三种存储方法中，最快捷的存储方式就是文件存储，不过它也存在一些缺陷，例如需要占用很大内存、二次修改困难、不适用于大型本体库等。管理工具的存储主要是利用比较特别的影设机制及模型来实现存储功能，不过它的模型過于普通，无法适应空管业务对其的需求。一般而言，本体库会采用数据存储方式完成对相关资料信息的存储。

参考文献：

[1]蔡盈芳.基于本体的航空产品知识库构建研究[D].北京交通大学：管理科学与工程，2011

作者简介：付蓉（1987-），女，陕西宝鸡人，中国民航西北地区空中交通管理局管制中心助理工程师，本科。