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第一篇 本体与本体描述语言1

第1章 本体基础3

1.1 本体概述3

1.2 本体的组成4

1.3 本体建立的原则5

1.4 本体建立的一般方法5

1.5 本体描述语言7

1.6 本体中的常用关系8

1.6.1 IS-A关系9

1.6.2 Instance-Of关系9

1.6.3 Member-Of关系10

1.6.4 Before关系和After关系10

1.7 常用的本体开发工具11

1.7.1 Protégé11

1.7.2 Apollo12

1.7.3 OILEd12

1.7.4 OntoEdit13

1.7.5 OntoSaurus13

1.7.6 WebODE13

1.8 其他工具14

1.8.1 Jena简介14

1.8.2 Lucene简介15

1.9 典型本体介绍18

1.9.1 CYC18

1.9.2 WordNet19

1.9.3 SUMO19

1.9.4 知网19

1.9.5 国家知识基础设施20

1.9.6 CREAM21

1.9.7 OntoWebber21

1.9.8 其他模型22

1.10 本体的研究和应用23

第2章 语义Web与本体描述语言24

2.1 语义Web概述24

2.1.1 语义Web的概念、定义24

2.1.2 语义Web的模型25

2.1.3 Unicode和URI26

2.1.4 本体层26

2.1.5 逻辑、证明和信任27

2.1.6 数字签名和加密27

2.2 本体描述语言27

2.2.1 XML28

2.2.2 RDF29

2.2.3 RDFS34

2.2.4 OWL36

2.3 OWL本体语言的描述37

2.3.1 命名空间定义38

2.3.2 本体头定义38

2.3.3 类定义39

2.3.4 个体定义43

2.3.5 属性定义45

2.4 OWL类构造器和原子解释48

2.4.1 OWL类构造器48

2.4.2 OWL原子解释49

2.5 OWL实例50

2.6 语义Web的应用55

2.6.1 智能信息检索55

2.6.2 企业间数据交换及知识管理55

2.6.3 Web服务55

2.6.4 基于代理的分布式计算56

2.6.5 基于语义的数字图书馆56

2.7 语义Web研究面临的问题和挑战56

第二篇 本体技术59

第3章 本体构建61

3.1 构建旅游信息资源本体61

3.1.1 构建旅游信息资源本体的目标61

3.1.2 旅游信息资源本体构建过程61

3.1.3 确定本体范围和术语61

3.1.4 定义类和类的层次体系62

3.1.5 定义类的属性62

3.1.6 生成实例63

3.2 高校就业管理领域本体构建63

3.2.1 枚举领域本体的重要术语63

3.2.2 复用现有的本体63

3.2.3 定义类和类层次63

3.2.4 定义类的属性64

3.2.5 生成实例64

3.3 常用软件本体构建64

3.3.1 定义类和类的层次体系64

3.3.2 定义常用软件的属性66

3.3.3 创建常用软件实例66

3.3.4 规则定义66

3.3.5 常用软件领域知识推理系统的总体框架67

第4章 本体映射69

4.1 本体映射概述69

4.1.1 本体异构及解决方案69

4.1.2 本体映射概念及模型框架70

4.2 常用的本体映射方法72

4.2.1 基于语法的映射方法72

4.2.2 基于概念实例的映射方法73

4.2.3 基于概念定义的映射方法74

4.2.4 基于概念结构的映射方法74

4.2.5 基于规则的映射方法75

4.2.6 基于统计学的映射方法75

4.2.7 基于机器学习的映射方法75

4.2.8 本体代数方法76

4.2.9 本体聚类方法76

4.3 本体映射方法的分类76

4.3.1 模式级与实例级77

4.3.2 匹配粒度（元素级与结构级）77

4.3.3 基于语言与基于约束77

4.3.4 匹配基数78

4.4 本体映射典型系统介绍78

4.4.1 Cupid78

4.4.2 COMA79

4.4.3 SF方法79

4.4.4 OntoMorph系统80

4.4.5 S-Match动态多维概念映射算法80

4.5 目前本体映射存在的问题80

第5章 基于本体的概念语义相似度和相关度计算83

5.1 概念语义相似度和相关度研究概述84

5.1.1 语义相似度和相关度的概念及两者的关系84

5.1.2 常用的语义相似度和相关度计算方法85

5.1.3 语义相似度和相关度的评估方法86

5.1.4 概念语义相似度和相关度的研究现状86

5.2 基于知网的词语语义相似度计算研究87

5.2.1 知网简介87

5.2.2 基于知网的词语语义相似度计算89

5.2.3 基于知网的词语语义相似度计算的改进与实现91

5.3 基于领域本体的概念语义相似度和相关度的计算研究94

5.3.1 基于领域本体的概念语义相似度计算96

5.3.2 基于领域本体的概念语义相关度计算101

5.3.3 结合领域本体的语义相似度和语义相关度的计算方法102

5.4 基于概念相似度和相关度的查询扩展103

5.4.1 查询扩展技术概述103

5.4.2 基于本体的查询扩展104

5.4.3 基于领域本体概念间相似度和相关度的查询扩展104

第三篇 本体推理方法——描述逻辑109

第6章 基本描述逻辑ALC111

6.1 描述逻辑及其发展111

6.1.1 描述逻辑概述111

6.1.2 描述逻辑的发展过程113

6.1.3 描述逻辑的研究内容114

6.2 基本描述逻辑ALC简介114

6.2.1 基本描述逻辑ALC的语法与语义114

6.2.2 基本描述逻辑ALC的知识库115

6.2.3 基本描述逻辑ALC中的推理概述116

6.2.4 基本描述逻辑ALC的推理过程117

6.2.5 用Tableau算法进行推理的例子120

第7章 扩展描述逻辑ALC＋形式系统124

7.1 扩展描述逻辑ALC＋的形式化公理体系124

7.1.1 扩展描述逻辑ALC＋的语法124

7.1.2 扩展描述逻辑ALC＋的语义125

7.1.3 扩展描述逻辑ALC＋公理及其解释说明127

7.2 扩展描述逻辑ALC＋的基本性质130

7.3 扩展描述逻辑ALC＋系统的可靠性和完全性149

7.4 扩展描述逻辑ALC＋到谓词逻辑的转换161

7.5 扩展描述逻辑ALC＋与框架表示法的关系162

7.5.1 框架及其组成162

7.5.2 基于框架的知识库到扩展描述逻辑ALC＋表示的知识库转换过程163

7.5.3 基于框架的知识库到扩展描述逻辑ALC＋表示的知识库转换示例163

7.6 扩展描述逻辑ALC＋与简单概念图的关系164

7.6.1 简单概念图164

7.6.2 简单概念图与扩展描述逻辑ALC＋的关系对应165

第8章 Web本体语言OWL与扩展描述逻辑ALC＋的关系167

8.1 Web本体语言OWL简介167

8.1.1 Web本体语言OWL的设计目标167

8.1.2 Web本体语言OWL的语法168

8.2 扩展描述逻辑ALC＋与OWL的对应170

8.2.1 构造器的对应170

8.2.2 扩展描述逻辑ALC＋描述OWL中的部分公理171

8.3 本体语言OWL描述的知识用扩展描述逻辑ALC＋表示及推理的示例172

第9章 描述逻辑的应用177

9.1 描述逻辑应用于概念建模177

9.2 描述逻辑应用于软件工程领域179

9.2.1 LaSSIE系统和CODEBASE系统180

9.2.2 CSIS和CBMS系统181

9.3 描述逻辑应用于语义Web183

第四篇 本体应用系统185

第10章 基于本体的语义检索原型系统设计与实现研究187

10.1 基于本体的语义检索模型设计187

10.1.1 本体建立与管理模块188

10.1.2 信息获取模块189

10.1.3 Lucene检索引擎模块189

10.1.4 用户查询扩展和结果反馈模块190

10.2 基于本体的语义检索原型系统设计与实现190

10.2.1 系统开发平台及工具191

10.2.2 基于本体的语义检索原型系统各模块的设计与实现191

10.2.3 语义检索原型系统和传统信息检索系统的检索效果对比194

第11章 基于本体的科学家资源服务平台研究199

11.1 概述199

11.1.1 主要研究工作199

11.1.2 技术方案199

11.2 主要功能200

11.2.1 科学家资源信息的获取200

11.2.2 基于语义Web的科学家资源领域本体构建研究200

11.2.3 基于本体的科学家信息资源网站自动生成技术研究201

11.2.4 科学家资源个性化推荐技术研究201

11.2.5 基于本体的科学家信息服务综合集成平台201

11.3 科学家资源关系数据库数据模型构建202

11.3.1 科学家基础数据203

11.3.2 科学家科研项目数据203

11.3.3 科学家科研成果数据204

11.3.4 其他数据对象205

11.3.5 科学家资源关系数据库中数据字段与本体推理的关系205

11.4 科学家资源本体库构建206

11.4.1 科学家资源概念层次树206

11.4.2 科学家资源本体中的常用关系206

11.4.3 谓词定义与扩展207

11.4.4 操作符定义208

11.4.5 IF-THEN规则表示209

11.4.6 科学家资源服务的基本知识推理209

附录一 研究领域专业术语211

附录二 重要的Web资源212

附录三 RDF类213

附录四 RDF属性214

附录五 OWL类215