試論軟件工程專業知識點庫本體的構建

時中陽

摘 要：高校的軟件工程這一重要的專業為社會培養出很多的具有軟件開發的綜合性的人才，由此也產生了很多的網絡學習系統，但是因為所有相關的知識組織還是要建立在傳統的那些數據庫技術，也正因為如此各個知識點之間存在著關系以及關聯無法準確的加以表達，從而造成在應用過程中不能有理想的效果，基于此筆者在下文中將就怎樣更為有效、科學、合理地將課程中的各個知識點結合組織起來，讓整個知識體系能夠形成具有互聯的一個知識網絡，讓學生能站在專業性的高度認識、學習、掌握知識。

關鍵詞：軟件工程；知識點庫；本體；構建

一、簡要介紹本體技術

萬維網的誕生（二十世紀八十年代）在很大程度上讓人們一直以來沿用傳統的商業運作方式和交流一方式得以顛覆，計算機設備以及其技術的快速發展給我們的生活帶來的改變具有非常重要的意義，Web從其誕生到發展都經歷了很多非常重要的幾個階段，最初是建立在HTML網頁取得點擊流量Web1.0，接著Web2.0將其替代，而現代則是Web3.0（即語義網），其目的是讓資源共享成為現實。

語義網是有著智能特性的一種網絡，能根據網絡上的資源實現推斷及思考，從而讓數據之間的語義的功用以及互聯得以達成，最后能夠實現人類同計算機之間的溝通，具有“人性化”的溝通，讓網絡應用實現智能化。語義網就其結構來說大致由這些部分組成：元數據部分、資源描述框架部分、本體部分，而實現各個數據之間的語義通信是需要通過給互聯網里面的文檔進行元數據的添加來實現，這也是其核心。

所謂的元數據就是對數據進行描述的數據，其特點就是有著語義的共享性；而資源描述框架是對網絡上的資源進行描述的，能夠提供一種數據存儲的結構；最后說到本體則是提供相關的定義，比如概念、概念關系、概念屬性等多個定義，給我們的語義網所涉及語義推理就提供了一個基礎。

二、簡析知識點庫本體構建的方法

（一）簡析需求分析同系統規劃

本體開發的最為開始的一個階段就本體需求分析，它是我們本體構建的一個基礎。其主要的任務有：

第一，對其專業的范圍和領域要予以明確。

第二，明確其構建的目的，也就是要清楚是學習還是教學的需求等。

第三，明確其目標用戶，即受眾的問題。

第四，明確是不是有可以重用的本體，如果沒有就應該設計下一步，如果有就可以根據目的及需求對這一本體進行相應的擴充或者調整。

由需求分析所得結果本體的設計者可以進行分析，然后確定這一本體所具有的構建環境和其進程的安排等，從而編寫出具有科學性的正規的合理的“本體構建設計書”。

（二）本體的主體結構以及知識粒度的確定

本體構建的具體方法可以從層次性的角度分成三種：從總體再到具體這樣的自上而下的方法、從具體再到總體這樣的自下而上方法、綜合方法（將前兩種方法結合使用）。第一種方法能夠將概念具體化；第二種方法能夠將概念逐漸抽象概括化；第三種方法能夠形成一個完整的本體。而該階段的任務是對其上面一個階段的本體主體架構進行細化，從而確定軟件工程專業所屬領域中的本體中主體科目之下具體的知識組織架構，能夠將其細化分解到最小知識粒度。

（三）簡述創建實例

簡單地講實例其實就是類的一個具體表示，同時還是類中定義中多種關系的實現。而其中實例之間建立起不同關系以及其實例數量的多少是該專業整體的知識點庫本體的具體應用效果最為直觀的一個反應，這些實例關系具有豐富性，能夠幫助知識點所獲得推理結果具有全面性。但其實創建實例在我們整個本體開發過程當中是一個具有繁瑣和龐大的工作量的階段，需要一個較為長的時期。

（四）簡述本體形式化

簡單地講本體的形式化就是進行知識點庫本體的編碼，而這一過程是需要利用本體描述語言來進行，把它們轉換成為現代計算機能理解的一種程序語言。因為對在實際操作過程中如果采用我們的本體描述語言進行手工編碼，不僅工作量大，費時費力，易錯，效率低，所以我們采用了更為簡化和高效的輔助開發工具，其中Protege等使用較多，能夠直接地把本體模型導出來成為用本體語言表示的相應的OWL文件。

（五）簡述本體評估以及維護

本體評估其實主要就是對于構建成的本體進行驗證，看其是不是滿足了該專業本體構建的相關原則，比如是否具有有效、正確、一致、可擴展等性質。若是評估的結果是不合格的，就要返回至上一階段——本體分析階段。

而直到今天本體評估還沒有具有統一性的評價標準和體系，但基本上可以包含以下幾個標準：對于概念來說應該做到用詞的準確性、層次關系的清晰性、本體描述語言的可擴展性、概念以及實例具有豐富性等。對于本體的維護來說就是本體所進行迭代進化，本體完全能夠實現一次循環或一個周期建構目標。同時應根據知識概念在定義上的變化以及知識點的增添而及時進行調整。

三、結語

總之，軟件工程專業知識點庫本體的構建具有重要的意義，合理的構建以及和應用在很大程度上推動了網上學習系統的快速發展，從而有助于促進我們軟件工程專業學科的進一步發展。

參考文獻：

[1] 馬登.軟件工程專業知識點庫本體構建及應用[D].武漢理工大學，2014.