戰(zhàn)斗機領(lǐng)域本體構(gòu)建研究

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1、戰(zhàn)斗機領(lǐng)域本體構(gòu)建研究【摘要】在研究現(xiàn)冇本體構(gòu)建方法的基礎(chǔ)上，針對戰(zhàn)斗機領(lǐng)域本體的構(gòu)建需求，分析了戰(zhàn)斗機領(lǐng)域木體的構(gòu)建范圍、屬性和關(guān)系類型等。描述了戰(zhàn)斗機領(lǐng)域本體構(gòu)建的方法和步驟，結(jié)合本體重用、基于互信息的本體半自動構(gòu)建和人工校核的方式，實現(xiàn)對領(lǐng)域本體的快速有效構(gòu)建?！娟P(guān)鍵詞】領(lǐng)域本體；本體構(gòu)建；戰(zhàn)斗機；敘詞表；互信息1.引言近幾年，國內(nèi)外不少學(xué)者對領(lǐng)域本體的構(gòu)建進行了探索研究，有的己建立了可投入應(yīng)用的本體。但是對于戰(zhàn)斗機領(lǐng)域本體的構(gòu)建，未有太多研究成果。借鑒現(xiàn)有的領(lǐng)域本體構(gòu)建方法，要么工作量大、時間長，要么木體質(zhì)量不高，適應(yīng)性不強。本文在分析基于本體工程和敘詞表領(lǐng)域本體構(gòu)建方法的基礎(chǔ)上，

2、結(jié)合本體重用、基于互信息的本體半自動構(gòu)建和人工校核的方式，提出了一種更有效率的戰(zhàn)斗機領(lǐng)域本體構(gòu)建方法。2?本體的定義1991年Neches等人最早給出本體在計算機科學(xué)中的定義「'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)定這些詞匯外延規(guī)則的定義”[2]。1993年Gruber定義木體為“概念模型的明確的規(guī)范說明”[1]。1997年Borst進一步完善為“共享概念模型的形式化規(guī)范說明”[3]oStuder等人對上述兩個定義進行了深入研究，認(rèn)為本體是共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明[4],這也是H前對本體概念的統(tǒng)一看法。3.木體的構(gòu)建方法國內(nèi)外在本體構(gòu)建方法的研究上

3、，主要針對以下兩種：一是從知識工程的角度，探討本體的構(gòu)建方法，稱為木體工程；二是探討利用現(xiàn)有的敘詞表資源，直接向本體轉(zhuǎn)化的方法。3.1本體工程本體工程方法的主要特點是強調(diào)構(gòu)建本體時要按照一定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，比較著名的方法包括TOVE法、骨架法和七步法等。TOVE法。加拿人Toronto人學(xué)企業(yè)集成實驗室基于在商業(yè)過程和活動建模領(lǐng)域內(nèi)開發(fā)TOVE項目本體的經(jīng)驗，通過本體建立指定知識的邏輯模型。用一階邏輯構(gòu)造了形式化的集成模型，包含企業(yè)設(shè)計本體、項目本體、調(diào)度木體或服務(wù)本體。骨架法。專門用來建立企業(yè)本體，為企業(yè)本體建模過程提供了指導(dǎo)性的方針，主要有以下5個階段：①確定木體應(yīng)用的目的和范圍；②木體

4、分析；③本體表示；④本體評價；⑤本體的建立。七步法。斯坦福大學(xué)開發(fā)的領(lǐng)域本體構(gòu)建方法，具體包括7個階段：①確定木體的領(lǐng)域和范I韋I;②考慮復(fù)用現(xiàn)有的本體；③列出本體中的重要術(shù)語；④定義類和類的等級體系；⑤定義類的屬性；⑥定義屬性的槽；⑦創(chuàng)建實例。目前本體工程中尚沒有權(quán)威的方法論，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的管理和制約。以上兒種方法均是在本體構(gòu)建項目中總結(jié)出來的。3.2基于敘詞表的木體構(gòu)建敘詞表收錄了某一領(lǐng)域的所有敘詞和非敘詞，并按照一定順序排列。敘詞表的語義關(guān)系包括“用、代、屬、分、參”，分別用來表示敘詞之間的等同、等級、相關(guān)等語義關(guān)系。由于敘詞表包含豐富的領(lǐng)域概念和一定的語義關(guān)系，在表達(dá)知識結(jié)構(gòu)上與木體

5、有著天然聯(lián)系，包含了本學(xué)科領(lǐng)域中相對比較完整的術(shù)語，因此，國內(nèi)外很多學(xué)術(shù)機構(gòu)都在嘗試基于敘詞表進行本體的構(gòu)建，研究重點在于敘詞表向本體轉(zhuǎn)換的方法。3.戰(zhàn)斗機領(lǐng)域木體構(gòu)建4.1本體構(gòu)建思路木研究在深入考察現(xiàn)有的木體構(gòu)建方法和現(xiàn)有領(lǐng)域資源的基礎(chǔ)上，提出構(gòu)建戰(zhàn)斗機領(lǐng)域本體的指導(dǎo)方法。核心思想是，從本體工程的基本思想出發(fā)，借助敘詞表和其他語義資源，結(jié)合本體重用、基于互信息的本體半自動構(gòu)建和人工校核的方式，完成領(lǐng)域本體的構(gòu)建。本研究方法的意義在于，可以重用已冇本體規(guī)范的術(shù)語和本體關(guān)系，同時引入半自動木體構(gòu)建方法，降低了領(lǐng)域?qū)＜沂止?gòu)建木體的工作量；保留人工校核和專家評價，以保證本體構(gòu)建結(jié)果的準(zhǔn)確性和

6、專業(yè)性。圖4-1戰(zhàn)斗機領(lǐng)域本體構(gòu)建方法框架圖4.2本體構(gòu)建步驟4.2.1確定本體的領(lǐng)域和范圍在木體構(gòu)建之初，確定本體的領(lǐng)域和范圍是非常重要的。戰(zhàn)斗機領(lǐng)域本體的范圍需要覆蓋型號研制全生命期、全部專業(yè)領(lǐng)域涉及的術(shù)語和術(shù)語關(guān)系。（1）戰(zhàn)斗機領(lǐng)域木體的型號覆蓋范圍能夠覆蓋三代和四代戰(zhàn)斗機相關(guān)型號。（2）戰(zhàn)斗機領(lǐng)域木體的生命期覆蓋范I韋I能夠覆蓋型號研制的全生命期，包插:立項論證、方案設(shè)計、工程研制、設(shè)計定型、生產(chǎn)定型。（3）戰(zhàn)斗機領(lǐng)域木體的專業(yè)覆蓋范圍能夠覆蓋型號研制全部專業(yè)領(lǐng)域，包括】總體、氣動、結(jié)構(gòu)、強度、飛行控制、飛行力學(xué)、機電與推進系統(tǒng)、航電、武器、飛行試驗。4.2.2本體頂層設(shè)計由于領(lǐng)域

7、本體構(gòu)建是一個從無到有的過程，因此需要對領(lǐng)域本體的頂層框架進行設(shè)計。4.2.2.1本體頂層分類設(shè)計本體頂層分類通過自頂向下展開的方式進行設(shè)計，首先確定以“戰(zhàn)斗機”為核心的一級分類，然后確定各專業(yè)的二級分類。本體的頂層分類將作為后續(xù)術(shù)語選取和劃分的基本依據(jù)。戰(zhàn)斗機領(lǐng)域木體的一級類劃分如下：（1）飛行器：進一步劃分為“機體”、“飛行器管理系統(tǒng)”、“任務(wù)管理系統(tǒng)”、“公共管理系統(tǒng)”。（2）飛行原理：進一步劃分為“空氣動力學(xué)”、