Page 237 - 《软件学报》2020年第9期

2858 Journal of Software 软件学报 Vol.31, No.9, September 2020

等.领域本体定义类似于面向对象中的类的定义,领域本体定义中一般不包含实例数据,除非用于表达
[3]
一般性的领域常识知识,但仅包含实例数据的 RDF 描述片段不能称之为本体定义 .
定义 3(领域本体库(domain ontology base)). 领域本体库由一个或者多个领域子本体构成,它们分别用于
描述领域中某个方面的知识.记 OB domain 表示领域本体库,其定义如下:
OB domain ={O 1 ,O 2 ,…,O i ,…,O n },n≥1.
通常,一个本体不可能定义关于某个领域的全部知识,它可能只定义该领域中某一个方面的知识.O i 表示领
域本体库中的某个子本体,领域本体库的子本体划分和组织方式依赖于领域知识体系的构成、领域语义知识库
服务的应用需求和采用的领域语义知识库建模方法.
[3]
定义 4(领域实例数据(domain instance data)). 领域实例数据 为基于领域本体库中的定义来描述的领域
中的常识知识或个体的知识.例如,基于医疗健康本体库描述某个人的基本信息和健康状态.领域常识知识为领
域中公认的知识,通常位于领域语义知识库中.领域中具体环境或个体的知识,通常作为基于领域语义知识库的
知识服务的输入,以获得问题解.记 I domain 表示领域实例数据,其定义如下:
I domain ={(s,p,o)|s∈I,p∈A∪R,o∈I∪V}.
其中,
• (s,p,o)表示描述实例数据的陈述或称为三元组(triple);
• s 为某个实例对象;
• I 表示实例对象集;
• p 表示用于描述实例对象的属性或者语义关系;
• A 和 R 分别表示描述 I 中实例对象所用到的属性集和语义关系集;
• o 表示属性或语义关系的取值,或者为实例对象,或者为字面值(literals) [4,10] ;
• V 表示字面值的集合.
定义 5(领域实例库(domain instance base)). 领域实例库由一个或多个领域实例数据片段组成,它们分别
用于描述领域中不同方面的常识知识或不同个体的知识,当然也有可能描述某个个体不同方面的知识,例如描
述某个人的健康状况、研究兴趣、个人爱好等.记 IB domain 表示领域实例库,其定义如下:
IB domain ={I 1 ,I 2 ,…,I i ,…,I n },n≥1.
定义 6(领域语义规则集(domain semantic rule set)). 领域语义规则同时服务于领域本体的定义和领域实
例数据的描述,一方面用于描述领域中领域专家所获得的启发式经验知识,另一方面用于补充本体描述语言的
语义描述能力.记 F domain 表示领域语义规则集,其定义如下:
F domain ={r 1 ,r 2 ,…,r i ,…,r n },n≥1.
其中,r i 表示其中一条语义规则.语义规则是典型的条件语句:if-then 子句,只有当特定陈述(statement)集合为真
时,才会添加新的知识.语义 Web 层次结构 [2,3] 提供了多种知识表示形式,包括从 RDF 到最新版本的 OWL 等多
种格式,每一层都对表达能力进行了进一步的扩展,并且允许用户根据语义程序具体所需的语义量来采用相应
的表示方式.但本体描述语言在表达能力和灵活性方面仍然存在一些不足,语义规则用于扩展本体描述语言的
描述能力以及灵活性.W3C 建议的语义规则描述语言为语义 Web 规则语言(semantic Web rule language,简称
SWRL) [20] .
定义 7(领域语义知识库(domain semantic knowledge base)或本体视图(domain ontology view)). 领域本体
库、领域实例数据和领域语义规则集一起构成了领域语义知识库.
记 SKB domain 表示领域语义知识库,其定义如下:
SKB domain =(OB domain ,IB domain ,F domain ).
本体定义的结束,便是知识库构建的开始 [17] .基于领域本体库中的本体定义和语义规则来描述具体的实例,
形成实例数据和语义规则集,以领域本体库作为领域背景知识,以实例数据和语义规则集作为具体的知识,它们
一起形成了面向特定应用需求的语义知识库.例如,基于医疗健康领域本体库构建面向慢性病患者的健康风险