有關本體論與語義Web的研究現狀綜述

廖禮

摘 要 本體論近年來受到信息科學領域的廣泛關注。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 的發展和趨勢，它是面向文檔所表示的數據，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， 從而實現世界范圍內的知識共享和智能信息集。本文就本體論與語義Web的研究現狀做了一個簡單的綜述，旨在為今后本體論與語義Web的發展產生一定的影響。

關鍵詞 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的研究，它所反映的是事物本質的、科學的內涵。后來隨著人工智能的發展，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、關系、函數、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。其目標是捕獲相關的領域的知識，提供對該領域知識的共同理解，確定該領域內共同認可的詞匯，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系的明確定義。本體不僅可以形成對資源、知識等的統一認識，而且支持的推理機制是計算機“理解與處理”的基礎。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域中。

2語義Web

2.1語義Web的定義

萬維網標準化組織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之上，對Web上的數據所進行的一種抽象表示。語義Web 被稱為第三代互聯網。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發展提出了基于語義的體系結構，如圖1所示。

2.2目前Web信息檢索的缺點

計算機能夠識別網頁的結構，但并不理解網頁的語義。目前大多數的搜索引擎都是對網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。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 數據管理，突破以僅僅只是符號和數據管理，還能進行語義上的處理和管理。

基于本體論的Web環境下的語義檢索系統的結構模型能很好的解決這個問題。其特點有：（1）不是基于關鍵詞匹配的檢索， 而是問答式的。（2）檢索的處理對象是網絡信息資源， 它們是異構的， 非結構化的。（3）系統具備自然語言的語義分析能力。（4）系統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和本體論為基礎的一個重要的應用基礎研究領域。主要目標是克服傳統Web服務語義操作能力的局限，使服務的發現、執行以及動態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”，以便利服務的發現、調用、互操作、復合、驗證以及執行監控等。Web 服務技術是在現有的Web 技術Internet 的基礎上，通過制定新的協議和標準組成的。Web 服務的核心協議標準包括： SOAP、WSDL、UDDI 等。其特點有：（1）可描述（2）可發布（3）可查找（4）可綁定（5）可調用（6）可組合。

3總結

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，使數據的表示得到統一，從而能使信息的共享和重用更加有效。

參考文獻

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