CN109284395B - 一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法，包括通用内核本体设计和军事领域本体设计两部分，通用内核本体的设计方法是自上而下依次形成基本核、通用核心层和军事领域核心层，军事领域本体的设计方法是根据军事领域语料和所得到的军事领域核心层本体生成军事领域本体。本发明使用通用内核本体构建部分来描述通用内核本体的创建过程，使用军事领域本体构建部分来描述特定军事领域本体的创建过程，具有系统化描述、增量协同演化、可扩展的特点。

Description

一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法
技术领域
本发明涉及知识组织和知识图谱构建技术领域，具体涉及一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法。
背景技术
知识图谱(Knowledge Graph)旨在描述客观世界的概念、实体、事件及其之间的关系。知识图谱创建的一个关键问题是怎么实现跨系统、跨领域、跨行业的数据和知识共享，解决这个问题的主要手段是基于共同的上层本体构建领域本体。
本体描述了知识图谱的数据模式，即创建知识图谱的核心工作是创建本体。一般来说，本体可以划分为顶层本体、领域本体、应用本体和任务本体。现有的顶层本体主要有SUMO(Suggested Upper Merged Ontology)、DOLCE(Descriptive Ontology forLinguistic and Cognitive Engineering)、BFO(Basic Formal Ontology)、(Upper)CYC、GFO(General Formal Ontology)，这些顶层本体主要是从某个行业或领域的知识库建设中发展而来，它们的一个共同特征是，顶层概念都是通过对概念元特性进行抽象归纳而得到的，因此，这些顶层本体的各个概念之间呈现出孤立、静态、片面、多视角的现象，缺乏系统化的联系。
目前军事领域中为达到其网络中心化数据策略先后提出通用核(UCore)和领域本体内核(C2Core)，其特点是面向军事领域，内容丰富，要素齐全，但因为其顶层本体设计还是采用自下而上归纳的方法，缺少系统性思维，因此还是存在多重继承，语义不明的问题。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种基于系统化描述思想、增量演化、可扩展且自上而下构建内核和自下而上构建领域本体方法相结合的军事领域本体构建方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法，包括通用内核本体设计和军事领域本体设计两部分。
所述通用内核本体的设计方法是自上而下依次形成基本核、通用核心层和军事领域核心层，其包括如下步骤：
1)利用实体、事件、角色、场景、度量和覆盖范围这个六个基本概念及其相互之间的关系组成的基本核，所述基本核是基于系统化描述的思想而构建的；
2)基于基本核的六个顶层概念，对各个概念进行泛化，扩展概念的层次形成通用核心层本体；
3)基于通用核心层，结合军事领域分析，抽象提炼出军事领域顶层特有的实体、事件、角色、场景、度量和覆盖范围概念及其属性和相互关系形成军事领域核心层。
通用内核本体的提出为数据的描述提供了一个框架，可以实现军事领域本体的系统化描述，构建通用内核本体的目的是希望在军事领域本体中能够达到一个更高的信息互操作性。
所述军事领域本体的设计方法是根据军事领域语料和所得到的军事领域核心层本体生成军事领域本体。
本发明中通用内核本体采用系统化描述的思想自上而下进行构建，军事领域本体的构建和演化采用在军事语料数据基础上自下而上逐级归纳抽象完成。
进一步地，所述军事领域本体的设计方法具体为：对搜集军事领域的语料进行术语抽取、同义关系抽取、概念抽取、分类关系抽取和公理与规则抽取而生成的军事领域本体。
进一步地，所述军事领域本体的构建采用自下而上协同演化的方法，系统中的角色包括子领域的业务开发人员和领域专家，业务开发人员根据需求对本子领域的术语进行整理，形成初步的概念，并映射到通用内核本体模型的分类概念下，提交给领域专家，领域专家对该方案进行审查并提出意见，子领域业务开发人员根据意见进行修改，最后进行实验验证。
有益效果：本发明与现有技术相比，具备如下优点：
1、通过基于系统化思想自上而下构建相对稳定的通用内核本体，可以为军事领域的信息共享提供更高地互操作性；
2、通过建立包含实体、事件、角色、覆盖范围和度量六个基本概念的基核来对不同粒度层次的场景进行描述，确保了所建本体对领域对象描述的一致性和系统性；
3、通过将需要描述的客观世界划分为一个个在不同的抽象层次和边界范围上独立的场景来进行描述，确保了所建本体的语义明晰，易扩展；
4、通过基于语料自下而上增量的领域本体构建，提供了领域本体演化的方法，确保了领域本体能及时反映客观世界的变化情况。
附图说明
图1是本发明提供的基于通用内核本体的军事领域本体构建的示意图；
图2是本发明提供的通用内核本体的基本核示意图；
图3是本发明提供的通用内核本体中通用核心层示意图；
图4是本发明提供的通用内核本体的军事领域核心层示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
如图1所示，本发明提供一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法，包括通用内核本体设计和军事领域本体设计两部分。通用内核本体的设计方法是自上而下依次形成基本核、通用核心层和军事领域核心层。
首先本实施例先对通用内核本体的内涵进行说明：
a)基本核
参照图2，本发明基于系统化描述思想提出基本核的方法论，并依据该方法论提炼出六个基本元素及关系，明确其特点，形成通用内核本体的顶层概念。
基本核的方法论：世界是一个整体，它里面的一切事物(物质或精神的)都是在不停地运动或变化着，它们在特定的时间和空间处于特定的场景中，并以特定的角色产生作用。事物的状态以及对整体的影响可以通过度量来描述。
基本核可以定义为：
Ocore＝{Ccore,Pcore,Rcore,Icore,Acore}
Ccore＝{Cevent,Crole,Centity,Ccontext,Crange,Cmeasure}
①C表示概念的集合。在这里，事件(Cevent)、角色(Crole)、实体(Centity)、场景(Ccontext)、覆盖范围(Crange)和度量(Cmeasure)既是顶层元素，也是最核心的概念。
②P是属性的集合，属性是对概念(类)特征或性质的描述。一个概念可以有多个属性。例如，关于实体这个概念它的对象可以有实体识别号、实体名称、实体描述等属性。
③R是二元关系集，
Figure BDA0001798150880000031
例如汽车与公共汽车是父类与子类
④I表示概念所覆盖的所有实例的集合。
⑤A表示公理集合，用于约束概念、关系的一阶逻辑谓词集合。
b)通用核心层
通用核心层是描述通用场景中所包含的实体、事件、角色、覆盖范围和度量概念，本实施例提炼出的通用核心概念具体如图3所示。
c)军事领域核心层
军事领域核心层是描述军事领域一些核心场景中所包含的实体、事件、角色、覆盖范围和度量概念，本实施例提炼出的军事领域核心概念具体如图4所示。
本实施例根据以上的内涵内容，构建通用内核本体，其具体步骤为：
①场景分析，包括通用场景和军事领域场景，主要确定场景的粒度和层次关系；
②场景中所包含实体的类别和层次粒度关系的提炼；
③场景中所包含实体在一定覆盖范围内发生的事件的提炼；
④实体在场景和事件中的角色的提炼；
⑤对前一步骤中所提炼出的场景、事件、实体角色和覆盖范围等概念的度量。
本实施例中通用内核本体构建完成后，军事领域本体的构建和演化采用在军事语料数据基础上自下而上逐级归纳抽象完成，军事领域本体的构建采用一种协同增量迭代的方式进行。系统中的角色主要包括子领域的业务开发人员和领域专家，业务开发人员根据需求对本子领域的术语进行整理，形成初步的概念，并映射到通用内核本体模型的分类概念下，提交给领域专家，领域专家对该方案进行审查并提出意见，子领域业务开发人员根据意见进行修改。由于通用内核本体模型是相对固定的，因此，在子领域本体构建时，可以实现大范围的本体协同开发。其主要步骤包括：
①初步的子场景分析；
②根据通用内核六要素进行领域要素聚焦，识别词语资源；
③选取出现频率高的术语和定义，判定同义关系，确定概念；
④开发分类和关系；
⑤领域公理和规则抽取；
⑥映射到通用内核本体模型分类；
⑦扩展到实例层术语(词汇表)；
⑧要求对象领域专家的反馈；
⑨根据专家意见进行修改；
⑩进行实验验证。

Claims (5)

1.一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法，其特征在于：包括通用内核本体设计和军事领域本体设计两部分；
所述通用内核本体的设计方法是自上而下依次形成基本核、通用核心层和军事领域核心层，其包括如下步骤：
1)利用实体、事件、角色、场景、度量和覆盖范围这个六个基本概念及其相互之间的关系组成的基本核，所述基本核是基于系统化描述的思想而构建的；
2)基于基本核的六个顶层概念，对各个概念进行泛化，扩展概念的层次形成通用核心层本体；
3)基于通用核心层，结合军事领域分析，抽象提炼出军事领域顶层特有的实体、事件、角色、场景、度量和覆盖范围概念及其属性和相互关系形成军事领域核心层；
所述军事领域本体的设计方法是根据军事领域语料和所得到的军事领域核心层本体生成军事领域本体。
2.根据权利要求1所述的一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法，其特征在于：所述通用内核本体的构建包括如下步骤：
1)场景分析，包括通用场景和军事领域场景，确定场景的粒度和层次关系；
2)提炼出场景中所包含实体的类别和层次粒度关系；
3)提炼出场景中所包含实体在一定覆盖范围内发生的事件；
4)提炼出实体在场景和事件中的角色；
5)对提炼出的概念进行度量。
3.根据权利要求1所述的一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法，其特征在于：所述军事领域本体的设计方法具体为：对搜集军事领域的语料进行术语抽取、同义关系抽取、概念抽取、分类关系抽取和公理与规则抽取而生成的军事领域本体。
4.根据权利要求1所述的一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法，其特征在于：所述军事领域本体的构建采用自下而上协同演化的方法，系统中的角色包括子领域的业务开发人员和领域专家，业务开发人员根据需求对本子领域的术语进行整理，形成初步的概念，并映射到通用内核本体模型的分类概念下，提交给领域专家，领域专家进行审查并提出意见，子领域业务开发人员根据意见进行修改。
5.根据权利要求4所述的一种基于通用内核本体的军事领域本体构建方法，其特征在于：所述军事领域本体采用自下而上协同演化的构建方法，其具体步骤如下：
1)初步的子场景分析；
2)根据通用内核六要素进行领域要素聚焦，识别词语资源；
3)选取出现频率高的术语和定义，判定同义关系，确定概念；
4)开发分类和关系；
5)领域公理和规则抽取；
6)映射到通用内核本体模型分类；
7)扩展到实例层术语；
8)要求对象领域专家的反馈；
9)根据专家意见进行修改；
10)进行实验验证。
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