文档介绍：人工智能 Artificial Intelligence
本体知识系统
主要内容
本体的基本概念
语义Web
本体描述语言
本体构造
本体映射
本体知识管理
大规模知识系统
本体的基本概念(1)
本体:
哲学界:最初本体是哲学理论的术语,关于存在及其本质规律的学说,是表示对象及其相互关系的理论。
信息科学:常用于指层次化的数据结构,其中包含了对象及其关系,以及相关领域的规则
人工智能:被用于知识管理、自然语言处理、电子商务、教育以及语义WEB等领域。语义WEB需要构造不同的本体,用于不同的表示语言、查询语言和推理语言。
一个本体定义了组成主题领域的词汇的基本术语和关系,以及用于组合术语和关系以及定义词汇外延的规则[Neches1991]------即要建立一个本体,首先要识别所面对领域的基本术语和这些术语的关系,然后要识别组合这些术语和关系的规则,并提供这些术语和关系的规则
本体的基本概念(2)
Gruber和Borst1997的定义:
本体是概念化的一个显式的规格说明[Gruber 1993]
本体可定义为被共享的概念化的一个形式的规格说明[Borst1997]
共同点:都强调了给出形式解释的可能性
主要缺点:对“概念化”一词并没有给出明确地解释
概念化涉及通过标示某个现象的相关概念而得到的这个现象的抽象模型。显式地指出所用的概念的类型,以及定义概念所使用的约束。形式化是指本体应该是机器可读的。共享反映了这样一个观念,即本体获取了一致的知识,它不是某个个体私有的,而是可以被一个群体所接受的。[Studer1998]
本体的基本概念(3)
本体的作用
人与组织之间的信息交流。本体的核心概念是知识共享,通过减少概念和术语上的歧义,本体描述为某一组织或是工作小组提供了一个统一框架或是规范模型,使得来自不同背景、持不同观点和目的的人员之间的理解和交流成为可能,并保持语义上的一致性。
系统之间的互操作。应用程序使用本体论实现异构系统之间的互操作,即不同系统或工具之间的数据传输。如语义Web服务就属于此类。
需求分析和系统设计的基础。
支持知识重用。
显式地定义对领域的认识。以往在处理领域相关问题时,领域知识往往被隐含地硬编码到程序中去,这样领域知识既难以发现,又不便于改变。使用本体可以显式的描述这种领域相关的知识,使得知识能够清晰的从代码中独立出来。
将领域知识同使用领域知识的操作性知识分离开来。
本体的基本概念(4)
本体的种类
语义Web (1)
本体在Web上的应用导致了语义Web的诞生,其目的是解决Web上信息共享时的语义问题。
语义Web提供了一个通用的框架,允许跨越不同应用程序、企业和团体的边界共享和重用数据。
语义Web以资源描述框架(RDF)为基础。RDF以XML作为语法、URI作为命名机制,将各种不同的应用集成在一起,对Web上的数据所进行的一种抽象表示。语义Web所指的“语义”是“机器可处理的”语义,而不是自然语言语义和人的推理等目前计算机所不能够处理的信息。
从技术上讲,语义Web要提供足够而又合适的语义描述机制。然而,从整个应用构想来看,语义Web要实现的是信息在知识级别上的共享和语义级别上的互操作性,这需要不同系统间有一个语义上的“共同理解”才行。于是,本体自然地成为指导语义Web发展的理论基础。