【導(dǎo)讀】一般采用直接表示形式。往往以表格、圖冊(cè)，甚至數(shù)據(jù)庫(kù)等形式出現(xiàn)；描述做某事的過(guò)程，使人或計(jì)算機(jī)照此去做。不直接給出事實(shí)本身，只給出它在某方面的行為。內(nèi)涵，而非外延。實(shí)例后面隱藏的規(guī)律性知識(shí)。事物的某些相似之處。關(guān)于知識(shí)的知識(shí)。性較好，修改方便，但執(zhí)行效率較低。有更大的重要性；A）一組基本域Di,i=1…此公式為永真公式。,tn)也是項(xiàng)(fn為n目函數(shù)常量，F(xiàn)n為n. 其中，最重要的是一階謂詞演算。于該范圍來(lái)說(shuō)是完備的。它的謂詞被指派以某種解釋，即語(yǔ)義。使用含有語(yǔ)義的演繹系統(tǒng)。最前面，且每個(gè)量詞的轄域均是整個(gè)公式。2）消去存在量詞，只剩下全稱量詞。左部只能有一個(gè)句節(jié)，右部可以是任意的與或句。2）與或句演繹系統(tǒng)可以用于求證某個(gè)目標(biāo)推理，也可以進(jìn)行反向推理。

　　

【正文】 dentified by URIs ? Principle 2: Resources and links can have types ? Principle 3: Partial information is tolerated ? Principle 4: There is no need for absolute truth ? Principle 5: Evolution is supported ? Principle 6: Minimalist design Semantic Web Layers Ontology amp。 Semantic Web ? 本體從以下兩個(gè)方面使 Web發(fā)揮它的極大潛能 : – 本體為信息 定義形式化語(yǔ)義 以便計(jì)算機(jī)處理 – 本體通過(guò)雙方認(rèn)可的術(shù)語(yǔ)，定義現(xiàn)實(shí)世界中的語(yǔ)義， 將機(jī)器處理的內(nèi)容與語(yǔ)義聯(lián)系起來(lái) Ontology ? An ontology is a formal, explicit specification of a shared conceptualization – Gruber – ‘Conceptualization’指通過(guò)抽象出客觀世界中一些現(xiàn)象的相關(guān)概念而得到的模型 – ‘Explicit’指所使用的概念及使用這些概念的約束都有明確的定義 – ‘Formal’指 Ontology是計(jì)算機(jī)可讀的 – ‘Shared’指 Ontology中體現(xiàn)的是共同認(rèn)可的知識(shí)，反映的是相關(guān)領(lǐng)域中公認(rèn)的概念集 Ontology的發(fā)展歷程 范疇 提出時(shí)間 /提出人 定義 哲學(xué) 客觀存在的一個(gè)系統(tǒng)的解釋和說(shuō)明 ， 客觀現(xiàn)實(shí)的一個(gè)抽象本質(zhì) 計(jì)算機(jī) 1991/Neches等 給出構(gòu)成相關(guān)領(lǐng)域詞匯的基本術(shù)語(yǔ)和關(guān)系 ， 以及利用這些術(shù)語(yǔ)和關(guān)系構(gòu)成的規(guī)定這些詞匯外延的規(guī)則的定義 1993/Gruber 概念模型的明確的規(guī)范說(shuō)明 1997/Borst 共享概念模型的形式化規(guī)范說(shuō)明 1998/Studer 共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說(shuō)明 為什么需要 Ontology? ? 由于對(duì)跨系統(tǒng)的知識(shí)重用和分享的興趣的增大，導(dǎo)致對(duì) Ontology的興趣大增。 ? 知識(shí)分享的問(wèn)題：不同的系統(tǒng)描述領(lǐng)域的時(shí)候使用不同的概念和術(shù)語(yǔ)。所以很難從一個(gè)系統(tǒng)中提取知識(shí)運(yùn)用到另一個(gè)系統(tǒng)中。 ? 開(kāi)發(fā)可重用的 Ontology以推進(jìn)共享和重用是Ontology研究的一個(gè)重要目標(biāo)。 ? 開(kāi)發(fā)支持構(gòu)建、合并和翻譯 Ontology的工具是研究的另一個(gè)目標(biāo)。 Ontology的建模元語(yǔ) ? Five kinds of ponents: – 類（ classes）或概念（ concepts） ? 指任何事務(wù)，如工作描述、功能、行為、策略和推理過(guò)程。從語(yǔ)義上講，它表示的是對(duì)象的集合，其定義一般采用框架（ frame）結(jié)構(gòu)，包括概念的名稱，與其他概念之間的關(guān)系的集合，以及用自然語(yǔ)言對(duì)概念的描述 ? . In universityontology: student and professor are two classes – 關(guān)系（ relations） ?在領(lǐng)域中概念之間的交互作用，形式上定義為 n維笛卡兒積的子集： R:C1 C2 … Cn ? Such as: subclassof, isa Ontology的建模元語(yǔ) (Cont.) – 函數(shù)（ functions） ?一類特殊的關(guān)系。該關(guān)系的前 n1個(gè)元素可以唯一決定第 n個(gè)元素。形式化的定義為F:C1 C2 … Cn1→ Cn ?如 Motherof就是一個(gè)函數(shù)， motherof(x,y)表示y是 x的母親 – 公理（ axioms） ?代表永真斷言 ?如概念乙屬于概念甲的范圍 – 實(shí)例（ instances） ?代表元素。從語(yǔ)義上講實(shí)例表示的就是對(duì)象 ? Such as: Student called Peter is the instance of Student class 4種基本關(guān)系 關(guān)系名 關(guān)系描述 partof 表達(dá)概念之間部分與整體的關(guān)系 。 kindof 表達(dá)概念之間的繼承關(guān)系 ， 類似于面向?qū)ο笾械母割惻c子類之間的關(guān)系 。 instanceof 表達(dá)概念的實(shí)例與概念之間的關(guān)系 ， 類似于面向?qū)ο笾械膶?duì)象和類之間的關(guān)系 。 attributeof 表達(dá)某個(gè)概念是另一個(gè)概念的屬性 。 如“ 價(jià)格 ” 是桌子的一個(gè)屬性 。 構(gòu)造 Ontology的規(guī)則 最有影響的是 Gruber在 1995年提出的 5條規(guī)則： ? 明確性和客觀性 ： Ontology應(yīng)該用自然語(yǔ)言對(duì)所定義的術(shù)語(yǔ)給出明確、客觀的語(yǔ)義定義 ? 完全性 ：所給出的定義是完整的，完全能表達(dá)所描述的術(shù)語(yǔ)的含義 ? 一致性 ：由術(shù)語(yǔ)得出的推論與術(shù)語(yǔ)本身的含義是相容的，不會(huì)產(chǎn)生矛盾 ? 最大單調(diào)可擴(kuò)展性 ：向 Ontology中添加通用或?qū)Ｓ玫男g(shù)語(yǔ)時(shí)，不需要修改已有的內(nèi)容 ? 最小承諾 ：對(duì)待建模對(duì)象給出盡可能少的約束 目前大家公認(rèn)在構(gòu)造特定領(lǐng)域的 Ontology的過(guò)程中需要領(lǐng)域?qū)＜业膮⑴c 本體構(gòu)建工具 (1) ? Prot233。g233。2020 – – 美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院開(kāi)發(fā) – 使用 Java和 Open Source作為操作平臺(tái) – 可用于編制實(shí)用分類系統(tǒng)和知識(shí)庫(kù)（ Knowledge Base），可自行設(shè)置的數(shù)據(jù)輸入格式，能夠輸入數(shù)據(jù)，也可插入插件來(lái)擴(kuò)展一些特殊的功能如提問(wèn)、 XML轉(zhuǎn)換等 – 輸出格式有文本、 HTML、 JDBC、 RDF Schema、及 XML Schema 本體構(gòu)建工具 (2) ? OntoEdit / OntoBroker / OntoStudio – – 德國(guó)的 Ontoprise公司開(kāi)發(fā) – 提供實(shí)用分類系統(tǒng)工程環(huán)境，支持構(gòu)造概念、關(guān)系、定理，不依賴于某一表述語(yǔ)言 – 利用模塊和插件結(jié)構(gòu)，靈活性強(qiáng)，并能夠方便地引進(jìn)專門功能和詞庫(kù) – 支持 RDF和 DAML，并能輸入和輸出數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)（如 Oracle, MSSQL, DB2） 目前廣泛使用的本體 名稱 描述 WordNet 基于心理語(yǔ)言規(guī)則的英文詞典 ， 以 synsets（ 在特定的上下文環(huán)境中可互換的同義詞的集合 ） 為單位組織信息 。 FrameNet 英文詞典 ， 采用稱為 Frame Semantics的描述框架 ，提供很強(qiáng)的語(yǔ)義分析能力 ， 目前發(fā)展為 FrameII。 GUM 面向自然語(yǔ)言處理 ， 支持多語(yǔ)種處理 ， 包括基本概念及獨(dú)立于各種具體語(yǔ)言的概念組織方式 。 SENSUS 面向自然語(yǔ)言處理 ， 為機(jī)器翻譯提供概念結(jié)構(gòu) ， 包括 7萬(wàn)多概念 。 Mikrokmos 面向自然語(yǔ)言處理 ， 支持多語(yǔ)種處理 ， 采用一種語(yǔ)言中間的中間語(yǔ)言 TMR表示知識(shí) 。 Ontology Mapping ? 為了能互相理解，對(duì)共享的概念必須使用一致的正式的表達(dá)方式 ? 很難使每個(gè)人對(duì)某一領(lǐng)域的同一本體達(dá)成共識(shí) ? 當(dāng)對(duì)同一領(lǐng)域使用了不同的本體時(shí)，無(wú)法相互理解 Here es the ontology mapping into the play Ontology Mapping, Ontology Integration Ontology Mapping (Cont.) ? 本體映射是下述的一個(gè)過(guò)程：兩個(gè)本體在概念層語(yǔ)義相關(guān)，根據(jù)它們的語(yǔ)義聯(lián)系將源本體的實(shí)例轉(zhuǎn)化為目標(biāo)本體的實(shí)例 Ontology與知識(shí)庫(kù)的區(qū)別 ? Ontology為知識(shí)庫(kù)的建立提供一個(gè)基本的結(jié)構(gòu)； ? Ontology提供一套概念和術(shù)語(yǔ)來(lái)描述某一領(lǐng)域，并且獲取該領(lǐng)域的本質(zhì)的概念結(jié)構(gòu)； ? 這些都是通過(guò) Ontology分析完成的； ? 然后，知識(shí)庫(kù)就可以運(yùn)用這些術(shù)語(yǔ)去表達(dá)現(xiàn)實(shí)或者虛擬世界中的正確知識(shí)。 The Ontology Language Stack Ontology語(yǔ)言棧 名稱 描述 XML 結(jié)構(gòu)化文檔的表層語(yǔ)法 ， 對(duì)文檔沒(méi)有任何語(yǔ)義約束 。 XML Schema 定義 XML文檔的結(jié)構(gòu)約束的語(yǔ)言 。 RDF 對(duì)象 （ 或者資源 ） 以及它們之間關(guān)系的數(shù)據(jù)模型 ， 為數(shù)據(jù)模型提供了簡(jiǎn)單的語(yǔ)義 ， 這些數(shù)據(jù)模型能夠用 XML語(yǔ)法進(jìn)行表達(dá) 。 RDF Schema 描述 RDF資源的的屬性和類型的詞匯表 ， 提供了對(duì)這些屬性和類型的普遍層次的語(yǔ)義 。 OWL 添加了更多的用于描述屬性和類型的詞匯 ， 例如類型之間的不相交性 （ disjointness） ， 基數(shù)（ cardinality） ， 等價(jià)性 ， 屬性的更豐富的類型 ，屬性特征 （ 例如對(duì)稱性 ， symmetry） ， 以及枚舉類型 （ enumerated classes） 等 。 資源描述框架（ RDF） ? RDF：資源描述框架（ Resource Description Framework： RDF）是 W3C領(lǐng)導(dǎo)下開(kāi)發(fā)的用于元數(shù)據(jù)互操作性的標(biāo)準(zhǔn) ? 提供自動(dòng)的、語(yǔ)義級(jí)別（ Semantic）的互操作性 RDF數(shù)據(jù)模型 ? RDF數(shù)據(jù)模型包括： – 資源（ Resource） – 屬性（ Property） – 聲明或陳述（ Statement） ? 資源、屬性、值 ? RDF的文檔是一個(gè)由主謂賓結(jié)構(gòu)的斷言組成的集合 – 主體（ Subject） — 資源 – 謂詞（ Predicate） — 屬性 – 客體（ Object） — 值 RDF Schema ? RDFS 為本體提供了一種簡(jiǎn)單基本的建模語(yǔ)言 – Concepts – Properties – Isa hierarchy – Simple domain and range restrictions OWL ? W3C 2020年 7月 31日發(fā)行 OWL Web 本體語(yǔ)言（ OWL Web Ontology Language） 工作草案的細(xì)節(jié)，其目的是為了更好地開(kāi)發(fā)語(yǔ)義 Web ? OWL的三個(gè)子語(yǔ)言 – OWL Lite – OWL DL – OWL Full Full DL Lite OWL的三個(gè)子語(yǔ)言 子語(yǔ)言 描述 例子 OWL Lite 用于提供給那些只需要 一個(gè)分類層次 和 簡(jiǎn)單的屬性約束 的用戶 。 支持基數(shù) （ cardinality） ，只允許基數(shù)為 0或 1。 OWL DL 支持那些需要在推理系統(tǒng)上進(jìn)行最大程度表達(dá)的用戶 ， 這里的推理系統(tǒng)能夠保證 計(jì)算完全性 （ putational pleteness， 即所有 的 結(jié)論都能夠保證被計(jì)算出來(lái) ） 和 可決定性（ decidability， 即所有的計(jì)算都在有限的時(shí)間內(nèi)完成 ） 。 它包括了 OWL語(yǔ)言的所有約束 ， 但是可以被僅僅置于特定的約束下 。 當(dāng)一個(gè)類可以是多個(gè)類的一個(gè)子類時(shí) ， 它被約束不能是另外一個(gè)類的實(shí)例 。 OWL Full 支持那些需要在 沒(méi)有計(jì)算保證 的語(yǔ)法自由的 RDF上進(jìn)行最大程度表達(dá)的用戶 。 它允許在一個(gè) Ontology在預(yù)定義的 （ RDF、 OWL） 詞匯表上增加詞匯 ， 從而任何推理軟件均不能支持 OWL FULL的所有 feature。 一個(gè)類可以被同時(shí)表達(dá)為許多個(gè)體的一個(gè)集合以及這個(gè)集合中的一個(gè)個(gè)體 。 OWL ? 二、描述邏輯 用于表示概念及概念層次知識(shí)的知識(shí)表示語(yǔ)言 使用描述性語(yǔ)義，可看作為謂詞邏輯的子語(yǔ)言 一種基于對(duì)象的知識(shí)表示的形式化，也叫概念表示語(yǔ)言或術(shù)語(yǔ)邏輯。 ?建立在概念和關(guān)系 (Role)之上 ?概念解釋為對(duì)象的集合 ?關(guān)系解釋為對(duì)象之間的二元關(guān)系 ?源于語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)和 KLONE ?是一階邏輯 FOL的一個(gè)可判定的子集 ?具有合適定義的語(yǔ)義 (基于邏輯 ) Description Logic Architecture Knowledge Base Tbox (schema) Abox (data) Man ≡ Human ∩ Male HappyFather ≡ Man ∩ ?haschild. Female ∩ … John : HappyFather John, Mary : haschild Inference System Interface Basic Description Logic: AL ? Concept Expressions