有關(guān)本體論與語義Web的研究現(xiàn)狀綜述

廖禮

摘 要 本體論近年來受到信息科學領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。本體論在Web上的應用導致了語義Web的誕生，語義Web 代表了下一代Web 的發(fā)展和趨勢，它是面向文檔所表示的數(shù)據(jù)，將賦予信息資源更明確、更完備的語義信息， 解決Web信息共享時的語義問題， 從而實現(xiàn)世界范圍內(nèi)的知識共享和智能信息集。本文就本體論與語義Web的研究現(xiàn)狀做了一個簡單的綜述，旨在為今后本體論與語義Web的發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。

關(guān)鍵詞 本體論 語義Web

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

1本體論

本體論最早是一個哲學的范疇，是對自然存在及其本質(zhì)的研究，它所反映的是事物本質(zhì)的、科學的內(nèi)涵。后來隨著人工智能的發(fā)展，被人工智能界賦予了一些新的定義。目前在計算機界被廣泛接受的是Gruber在1993年對本體論的定義，即它是一種共享的概念化的形式化明確說明。本體論有5個要素：元語、類、關(guān)系、函數(shù)、公理和實例，其中公理可以看作是本體論中的約束。本體論通過這5個要素嚴格、正確地刻畫所描述的對象。其目標是捕獲相關(guān)的領(lǐng)域的知識，提供對該領(lǐng)域知識的共同理解，確定該領(lǐng)域內(nèi)共同認可的詞匯，并從不同層次的形式化模式上給出這些詞匯和詞匯之間相互關(guān)系的明確定義。本體不僅可以形成對資源、知識等的統(tǒng)一認識，而且支持的推理機制是計算機“理解與處理”的基礎(chǔ)。近年來被廣泛用于知識表示、知識共享、知識集成、知識重用和知識管理等領(lǐng)域中。

2語義Web

2.1語義Web的定義

萬維網(wǎng)標準化組織W3C對語義Web的定義為：語義Web是建立在RDF與其它定義的標準基礎(chǔ)之上，對Web上的數(shù)據(jù)所進行的一種抽象表示。語義Web 被稱為第三代互聯(lián)網(wǎng)。1998年，Tim Berners-Lee首次提出Web的概念。他認為，語義Web并不是一個孤立的Web 而是對當前Web 的擴展，它包含了文檔或文檔的一部分，描述了事物間的明顯關(guān)系，且包含語義信息，以利于機器自動處理，從而使計算機之間以及人類能更好地彼此合作。Tim Berners-Lee還為未來的Web發(fā)展提出了基于語義的體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

2.2目前Web信息檢索的缺點

計算機能夠識別網(wǎng)頁的結(jié)構(gòu)，但并不理解網(wǎng)頁的語義。目前大多數(shù)的搜索引擎都是對網(wǎng)頁中的文本進行簡單匹配的，檢索效率低，很難滿足普通用戶基于自然語言的檢索要求，也不具備語義推理能力，無法實現(xiàn)智能化的檢索。

2.3基于本體論的語義Web

在語義Web 中，本體論具有非常重要的地位，是解決語義層次上Web信息共享和交換的基礎(chǔ)。本體論在Web上完成其信息定義后，還能有效地幫助其完成Web 數(shù)據(jù)管理，突破以僅僅只是符號和數(shù)據(jù)管理，還能進行語義上的處理和管理。

基于本體論的Web環(huán)境下的語義檢索系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型能很好的解決這個問題。其特點有：（1）不是基于關(guān)鍵詞匹配的檢索， 而是問答式的。（2）檢索的處理對象是網(wǎng)絡信息資源， 它們是異構(gòu)的， 非結(jié)構(gòu)化的。（3）系統(tǒng)具備自然語言的語義分析能力。（4）系統(tǒng)具有一定的推理能力，是智能化的知識庫。其流程是：切分句子與自動分詞—>詞性標注—>詞匯語義標注—>句法分析—>知識抽取。

語義Web 服務又是另一種以語義Web和本體論為基礎(chǔ)的一個重要的應用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。主要目標是克服傳統(tǒng)Web服務語義操作能力的局限，使服務的發(fā)現(xiàn)、執(zhí)行以及動態(tài)組合能夠智能的完成。目前主要的研究框架是基于本體論思想的OWL-S（ Web Ontology Language for Service）。它使用一系列基本的類和屬性來描述服務， 提供了一個可共享的框架， 目的是使計算機對服務可“理解”，以便利服務的發(fā)現(xiàn)、調(diào)用、互操作、復合、驗證以及執(zhí)行監(jiān)控等。Web 服務技術(shù)是在現(xiàn)有的Web 技術(shù)Internet 的基礎(chǔ)上，通過制定新的協(xié)議和標準組成的。Web 服務的核心協(xié)議標準包括： SOAP、WSDL、UDDI 等。其特點有：（1）可描述（2）可發(fā)布（3）可查找（4）可綁定（5）可調(diào)用（6）可組合。

3總結(jié)

基于本體論的語義模型是信息表示、交換和處理標準化的一種全新模式，這種模式為信息的交流與對話提供方便，使數(shù)據(jù)的表示得到統(tǒng)一，從而能使信息的共享和重用更加有效。

參考文獻

[1] 李善平，尹奇，胡玉杰，郭鳴，付相君.本體論研究綜述[J].計算機研究與發(fā)展，2004（7）.

[2] 東野廣升，馮麗雅.語義Web 與Ontology研究.Researches In Library Science ，2006（05）.

[3] 梁曄，周海燕.本體論語義web[J].北京聯(lián)合大學學報（自然科學版），2007，3（1）.

[4] 張麗萍.語義web、本體論與信息檢索[J].圖書與情報，2007（3）.

[5] 陳森博，石振國，王春明.基于本體論的Web知識檢索及其應用研究[J].電腦知識與技術(shù)，2009（18）.

[6] 耿麗麗，余雪麗.基于本體的語義web服務通信協(xié)議的研究[J].電腦開發(fā)與運用，2007（1）.

[7] 焦玉英，張璐.基于ontology的語義檢索模型架構(gòu)[J].圖書情報論壇，2006（02）.endprint