导语:自从2001年万维网之父Tim Berners-Lee在《Scientific American》上发表的“The Semantic Web”一文中提出“一种计算机能识别的新的Web内容模式将开启网络革命”以来,全球掀起了本体研究与建设的热潮。
当前本体的主要研究热点可以概括为三个方向:一个是关于本体构建的研究;二是关于本体自动标注、识别、推理等应用的研究;三是关于本体评价、本体演化管理等方面的研究。在本体构建方面,研究目标是构建网络化本体,这一点已基本达成共识。本体构建方法研究的重点在本体的重用、重构研究、非本体资源转化本体的研究、本体模式重用研究、本体整合(包括本体的匹配、本体连接、本体映射)研究等。
本专题首先介绍了我国数字知识组织体系与本体建设的总体思路与技术路线,并选择本体构建中的叙词表向本体转换、本体重用、本体模式、本体模块化、本体需求验证这几个点进行较为深入的介绍和分析,旨在通过这几个点的深入分析,来窥视当前本体构建中的研究重点、热点和难点问题,以期引发读者对本体构建问题的更加深入的研究与讨论。本专题的其它研究内容还包括:
(1)关于叙词表向本体转换过程中的关键技术问题。叙词表是图书情报领域经几十年甚至是上百年努力沉积下来的宝贵知识资源,在本体构建中充分利用叙词表资源,不仅能加快本体构建过程,对于本体的网络化、本体语义元数据的标准化都有重要意义。本专题论文对叙词表转换本体的工具、转换过程、转换模式进行介绍。但叙词表是一种比较规范化的结构,叙词表转换本体的重点是在语义丰富。是否可以开发一种通用转换工具和可选择的转换模式,实现叙词表向初级本体的自动转换。在初级本体的语义丰富方面,是否有一种更加智能的、可被共享和复用的方式,这些都有待进一步的深入研究。
(2)关于本体重用的技术方法研究。从零开始构建本体是一项需要耗费大量投入的工作,正如叙词表向本体转换,本体重用的目的也是用现有的本体快速构建目标本体。本体重用是一个复杂的过程,其中包括了本体的匹配、本体推理、本体测评等一系列活动。联合国粮农组织的NEON项目,开发了本体工具包,以提供对本体重用过程一系列活动的支持。本专题的论文利用NEON本体工具包,实现了对两个来源本体的重用和整合,并进行了推理验证,证明NEON项目工具包有效实现了来源本体的重用。从这个试验,我们认为,本体重用正在从理论研究走向实际应用,在我们规划设计本体项目时,首先需要调用是否有可重用的本体或非本体资源,从而加快本体构建过程,提高本体的标准化程度。
(3)本体模块化研究。模块化本体是本体网络的基础构件,本体模块化在高层解决本体重用问题。本体模块化可以提高本体开发效率,提高本体的可重用性。本体模块化包括模块化设计本体、模块化本体开发技术正如软件工程中的模块化开发技术,是未来大规模本体开发的基本方法。模块化现有本体和模块化本体组织。本专题的论文对各种类型的本体模块化的设计方法进行了系统介绍。
(4)本体模式研究。除了模块化的本体构建思想,本体模式(Ontology Pattern)是近年来兴起的又一个热点研究问题。本体模式是可复用的解决方案,是一套本体元素、结构或构建原则,用来解决具体的工程问题,可反复使用。本体模式贯穿于本体的设计、构建和应用的整个过程,但当前多数研究还集中在本体内容设计模式上,本体内容设计模式提供了可共享的本体重用的设计开发方案。本专题的论文对本体模式的当前研究现状和本体模式构建和应用中的问题进行了交全面分析和阐述,期望引发读者对本体模式研究的兴趣。
(5)本体评价研究。本体是面向特定领域和特定任务的知识表示模型,本体是否达到了最初设计目标,具备了期望的能力,本体测评和验证又成为本体研究领域的重要内容。本体评价的方法有基于任务的方法、基于语料库的方法和基于指标体系的方法。本专题的论文提出了一种新的基于测试用例的应用本体需求验证方法,该方法从本体需求出发,通过测试用例评价目标本体是否满足的设计需求。这个方法具有直接、需要较少的测试条件、自动化程度高等特点。