基于本體論的語義導(dǎo)航模型研究

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1、基于本體論的語義導(dǎo)航模型研究*本文系教育部人文社會科學(xué)研究博士點(diǎn)基金項(xiàng)目“基于信息構(gòu)建的智能導(dǎo)航機(jī)理研究”（項(xiàng)目號：03JB870002）的成果劉云張玉峰摘要：本文通過對信息導(dǎo)航的現(xiàn)狀分析，提出基于本體論的語義導(dǎo)航思想，研究了基于本體論的信息組織，構(gòu)建了基于本體論的語義導(dǎo)航模型，并結(jié)合實(shí)例探討了語義導(dǎo)航的實(shí)現(xiàn)原理。關(guān)鍵詞：語義導(dǎo)航本體論模型SemanticNavigationModelBasedonOntologyYunLiuZhangYufengAbstract：Thearticlefirstlyarguestheconce

2、ptandpresentsituationofinformationnavigation,thenbringsforwardsomeideasofthesemanticnavigation,informationorganizationandvaluablemodelbasedonOntology,finallydiscussestheapplicationofsemanticnavigationwithaninstance.Keyword：SemanticnavigationOntologyModel1信息導(dǎo)航的現(xiàn)狀分析信息

3、導(dǎo)航就是信息空間中的導(dǎo)航活動。信息空間并不局限在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)范圍內(nèi),而包括了人們的日常生活感受、對所有活動和事件的認(rèn)識、歷史時(shí)間積累的心理狀態(tài)等十分廣泛的社會信息內(nèi)容，因而信息空間包含著比一般社會空間更為復(fù)雜的內(nèi)容。從信息學(xué)角度看，信息導(dǎo)航是以大家都可以理解的符號為基礎(chǔ)的，而且有效的信息導(dǎo)航符號通常是在十分廣泛的范圍內(nèi)共同約定形成的。而且，幾乎所有的符號都是人為確定的，不同文化背景(民族、宗教、風(fēng)俗、歷史等)的人，根據(jù)自己群體的需要逐漸形成特殊的符號體系，去解釋和代表不同的事物。在網(wǎng)絡(luò)信息全球化的今天，信息導(dǎo)航的符號則必須是在全

4、球范圍內(nèi)約定的符號。然而，即使有一個(gè)共同約定的廣泛的符號體系，不同的人對于信息空間中概念的認(rèn)識依然會存在差異,即信息空間中信息的語義理解是見人見智，是可以人為解釋的。這讓信息導(dǎo)航變得十分艱難和低效?；诒倔w論的語義導(dǎo)航應(yīng)用規(guī)范化、概念化的符號和模型為信息導(dǎo)航提供了新的、有效的研究思路。基于本體論的語義導(dǎo)航技術(shù)針對造成信息“迷航”的根本原因，解決信息空間的無序性帶給信息導(dǎo)航的種種困擾。它不僅在導(dǎo)航的符號中引入本體論的概念，還引入語義關(guān)聯(lián)的思想。本體論采用精確的形式語言、清晰的句法和明確的語義,使得問題域中的概念與概念、概念與對象

5、、對象與對象之間的關(guān)系更加明確,大大減少了問題域中概念和邏輯關(guān)系產(chǎn)生誤解的可能性。同時(shí)，本體論是從語義層次對應(yīng)用領(lǐng)域的概念及概念關(guān)系進(jìn)行規(guī)范化表達(dá)，將其作為知識共享的基礎(chǔ)，從而提高知識的可重用性，避免了無謂的重復(fù)工作。進(jìn)而，通過概念化、領(lǐng)域知識共享和明確符號的語義理解，本體論讓人與人、人和機(jī)器、機(jī)器和機(jī)器都可以進(jìn)行簡明的交流。因此，在先進(jìn)的信息技術(shù)和工具的支持下，用本體論的方法來獲取、分析、組織信息導(dǎo)航中的各種信息無疑會更有效。這就是本文研究的出發(fā)點(diǎn)，即應(yīng)用本體論的思想，探討基于本體論的信息組織和語義導(dǎo)航模型。2基于本體論的信

6、息組織本體論作為元數(shù)據(jù)模式(metadataschemas)，提供了一個(gè)可控的概念詞典MaedcheA，StaabS,UniversityofKarlsruhe.OntologyLearningfortheSemanticWeb.IEEEIntelligentSystems[J],2001-03/04:72-79，其中每個(gè)概念都被清晰定義并具有準(zhǔn)確的語義。本體論通過基本的語義表示元素來表達(dá)本體及其關(guān)系，實(shí)現(xiàn)語義知識的組織。2.1本體論的概念6本體論（Ontology）源自于哲學(xué)，是對客觀世界的事物進(jìn)行分解，發(fā)現(xiàn)其基本的組成部分

7、，進(jìn)而研究客觀事物抽象本質(zhì)的學(xué)科。西方早期稱為“實(shí)體論”，是研究實(shí)體存在性和實(shí)體存在的本質(zhì)等方面的通用理論。在中國古代哲學(xué)中稱作“本根論”，是探究天地萬物產(chǎn)生、存在、發(fā)展變化的根本原因的學(xué)說。20世紀(jì)90年代，國際計(jì)算機(jī)界的研究表明，把現(xiàn)實(shí)世界中某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域抽象或概括成一組概念及概念間的關(guān)系，即構(gòu)造出這個(gè)領(lǐng)域的本體，對該領(lǐng)域信息的計(jì)算機(jī)處理十分有幫助。于是近年來，本體論被越來越多的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)知識工程領(lǐng)域，提高知識重用和交互的質(zhì)量及效率。人們已經(jīng)從不同的角度和方面為本體論的概念進(jìn)行了定義，在知識工程界比較著名的有Gruber的

8、“本體論是概念化（conceptualization）的一個(gè)顯式的規(guī)格說明”和Borst的“本體論是被共享的概念化的一個(gè)形式的規(guī)格說明”，二者都特別強(qiáng)調(diào)了給出形式解釋的可能性。而Studer等人則對這種可能性做出了進(jìn)一步描述：“概念模型（Conceptualization）”