企业内外部环境的改变,对本体提出了新的要求:本体必须不断变化以适应新的知识结构,即实现知识管理系统的可重构性。因此,基于本体的知识建模方法,从本体变化的角度分析了实现可重构性的方法、技术和工具,最后,总结了目前研究尚存在的缺陷以及未来可能的研究方向。
1引言
1.i研究背景介绍.
随着知识经济时代的到来,知识管理受到越来越多的关注,它跨越了众多的学科,在众多领域得到研究和应用,如:产品设计领域、工艺制造领域、医药生物等。在不断的研究和实践中,人们设计和开发了各种知识管理系统、知识管理工具。但是,企业处在一个开放式的、不断变化的环境中,一旦环境发生改变,知识结构就要修改或补充,而已有的系统和工具不能满足这些要求,因此,如何实现可重构的知识管理系统成为迫切需要解决的问题。
1.2相关定义
定义i:本体(ontology)。本体是共享概念模型的明确的、形式化的规范描述。它包括概念模型、明确化、形式化和共享四层含义。本体由类、属性(又叫槽)和个体及其之间的关系构成。
定义2:本体进化(ontologyevolution)。它指在本体发生改变后,本体管理系统不会丢失数据或能保持一致性的能力。本体进化关心最新版本的有效性。
定义3:本体版本(ontologyversioning)。它指在本体发生改变后,本体管理系统允许访问不同的版本。本体版本处理有效性、互用性和所有以前版本的管理。
定义4:可重构知识管理系统。LoCalhoST它指企业可以根据自身的特点来定制(包括改变和扩充)知识结构框架,而相应的知识录入、维护、检索和显示界面等可以自动调整(或允许用户定制),以适应新的知识结构。
2本体变化与可重构知识管理系统
2.1基于本体进化的方法和理论
由于领域知识是经常变化的,所以描述这些知识的本体也需要作出相应的变化,以实现知识管理可重构性的需求。如前所述,本体进化与本体版本的侧重点不同,本体进化关心的是新版本本体的有效性。怎样满足新的知识结构、本体一致性的特征都将是本体进化所要研究的内容。
德国karlsruhe大学不少学者对本体进化等做了深人的研究。l·stojanovic等人结合他们已经开发的kaon(karlsruhe本体和语义框架),将本体进化流程分为6个阶段:俘获改变、表示改变、语义变化、执行改变、延伸改变和改变生效,该流程系统地分析了知识改变的原因和结果,确保执行改变后的本体及其依赖产物依旧保持它们的一致性。
为了满足不同用户的需求,该研究还让用户参与解决本体的变化问题,允许用户设置高级的进化决策,建议用户发掘潜本体应用中的本体、实例或用户行为的可能变化。但l sto—jano~c等人的研究对本体的具体操作处理得不够详细,对变更的描述也存在缺陷,因此谢强、张磊提出了基于用户自定义变更的本体进化方法(0e—udc),将用户自定义变更转换成原子变更,实现了本体变更的形式化描述问题。
浙江大学人工智能研究所的周明建等,在以oml为本体建模语言的基础上提出了edocom框架,见图1。该框架的特点是:(1)在处理进化前,已对可能存在的冲突进行分析和解决;(2)对于系统进化过程中,少量不能自动更新的内容,采取公告管理的方法进行手动修改;(3)为版本管理和进化提供了充分的信息使其得以恢复到进化前的状态。由于本体进化中会涉及到概念的修改和补充,但是该概念本身会和其他概念或类之间存在复杂的关系,如何实现对此概念的修改,与之关联的彼概念能自动完成修改,是本体进化的一个关键点,本文献对此介绍得不够具体。此外,该框架面向的是oml语言,无法兼容w3c推荐的owl语言。

华中科技大学孙小林在其博士论文中提出了基于2一型模糊逻辑推理的本体进化方法,弥补了本体系统对模糊信息研究很少的现状。该方法采用2一fswrl本体存放知识库,以数据挖掘中增量式层次聚类算法为基础,构造一种基于2一型模糊描述逻辑的本体进化模型来实现2一型模糊本体半自动的构建与进化,不仅可以大大减轻本体构建初期的人工参与力度与工作量,而且能够使本体在环境发生改变的时候迅速做出反应。
2.2基于本体版本的方法和理论
为了完成本体版本交互和共享的功能,近年来研究者们开发了许多致力于管理、修改、进化本体的工具和系统。很多本体编辑工具,像prot6g6、ontoedit都会有一个本体变更日志来记录本体的版本变化,但是本体变更日志在不少情况下是难以获取的,比如在语义网中,我们仅能得到新老版本的本体,而不是它们在变更时的纪录。鉴于此,michelklein等建立了一个改变设置,与日志不同的是,它只记录必要的操作记录、操作不需要按顺序记录以及记录方式不唯一。既然变更的方式不唯一,那么必须有一个统一的方法来整合这众多的变更,因此,michelklein等又提出了一个集成所有变更的框架,实现了本体一致性的要求。
针对当前本体变化研究中本体变化的约束模型和算法缺失问题,柯贤达引入了本体变化表达的元数据模型,以一个类/概念来表达本体的某种变化,扩展建立一个modify—inst类,描述和记录知识实例的变化,这一点与michelklein等的想法一致,不过后者的本体用于记录基本变更操作和复杂变更操作。为了保证变化操作发生后本体的一致性,柯贤达提出用特定的算法来表示每一种类型的本体变化的约束。如果某一本体变化类型t对应的约束算法为c,则这种对应关系可以表达成为二元关系corresp。ndence(t,c)。其中t∈cchg,c∈{rulescheckalgorithm}。rule
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