CN110352417B - 本体构建辅助装置 - Google Patents
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Abstract
检索部(13)从本体数据库(11)检索与所提供的单词相似的节点集合。模板制作部(14)根据检索到的节点集合中包含的各节点具有的共同的属性和节点来制作模板。追加信息决定部(15)制作将模板与具有所提供的单词作为名称的节点连接起来的三元组,将该三元组作为显示数据,并且在被提供了三元组的情况下,将该三元组登记到本体数据库(11)中。
Description
技术领域
本发明涉及辅助构建以本体记述语言记述的本体的本体构建辅助装置。
背景技术
随着近年来信息处理技术的发展,知识库或知识数据库大规模化,特别是在利用分散在网络上的知识库系统或知识数据库系统的情况下,要求有效地处理大量的数据。这种知识库或知识数据库系统是按照各个系统的构建规则而构建的。
这样,为了利用分散在网络上的知识库系统或知识数据库系统的数据,如果将这些数据按照一定的基准进行分类并分层,则会很方便。作为其有力的方法,本体备受关注。
本体包含针对与域相关的概念或用语而明确定义概念本身或用语本身、概念间或用语间的关系的信息,并使用本体记述语言进行记述。
作为本体记述语言的例子,首先可列举作为用于系统地表示WEB中存在的词汇或知识以及它们之间的关系的技术的、在The World Wide Web Consortium(W3C)中建议的Web Ontology Language(OWL)。OWL通过由Resource Description Framework(RDF)中的作为相当于“谁的”的要素的主语、相当于“什么”的谓语、相当于“什么样的值”的宾语构成的被称作三元组(triple)的集合,表现词汇的可推论的等级体系。这里,主语、宾语被称作节点,谓语被称作属性。以下,设该三元组为以本体记述语言记述的三元组进行说明。
构建独自的本体的作业大多数情况下是由人工进行的。但是,为了构建高精度的本体,需要精通本体,因而存在如下问题:一部分专家以外的人很难构建本体。进而存在如下问题:构成数据的数据项目数越多,则选择与各数据项目对应的属性需要越多的劳力和时间。因此,以往,例如如专利文献1所示,存在现有的进行本体间对应的本体构建辅助装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-70133号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述以往的本体构建辅助装置中,需要用于将数据项目与现有的本体对应起来的、作为特用于本体对应的事先知识的元数据,有时未必能够降低本体构建作业的负荷。
本发明正是为了解决该问题而完成的,其目的在于,得到能够降低本体构建作业的负荷的本体构建辅助装置。
用于解决课题的手段
本发明的本体构建辅助装置具有:检索部,其从本体数据库检索与所提供的单词相似的节点集合,在该本体数据库中登记有以本体记述语言记述的三元组;模板制作部,其根据由检索部检索到的节点集合中包含的各节点具有的共同的属性和节点来制作模板,该模板用于制作包含新追加的节点的三元组;以及追加信息决定部,其制作将由模板制作部制作出的模板与具有所提供的单词作为名称的节点连接起来的三元组,将该三元组作为显示数据,并且在被提供了三元组的情况下,将该三元组登记到本体数据库中。
发明效果
在本发明的本体构建辅助装置中,根据与所提供的单词相似的节点集合中包含的各节点具有的共同的属性和节点来制作模板,该模板用于制作包含新追加的节点的三元组,制作将该模板与具有所提供的单词作为名称的节点连接起来的三元组,将该三元组作为显示数据,并且在针对该显示数据提供了实施修正等后的三元组的情况下,将该三元组登记到本体数据库中。由此,能够降低本体构建作业的负荷。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的本体构建辅助装置的结构图。
图2是本发明的实施方式1的本体构建辅助装置的硬件结构图。
图3是示出本发明的实施方式1的本体构建辅助装置中的检索部的动作的流程图。
图4是本发明的实施方式1的本体构建辅助装置中的检索部的相似度计算的说明图。
图5是示出本发明的实施方式1的本体构建辅助装置中的模板制作部的动作的流程图。
图6A和图6B是本发明的实施方式1的本体构建辅助装置中的模板制作的说明图。
图7是示出本发明的实施方式1的本体构建辅助装置中的追加信息决定部的动作的流程图。
图8是示出本发明的实施方式1的本体构建辅助装置中的向用户提示的GUI显示例的说明图。
具体实施方式
以下,为了更详细地说明本发明,根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。
实施方式1
图1是示出本实施方式的本体构建辅助装置的结构图。
如图所示,本体构建辅助装置1具有本体数据库11、单词向量数据库12、检索部13、模板制作部14以及追加信息决定部15。本体数据库11是登记有以本体记述语言记述的三元组的集合的数据库。单词向量数据库12是登记有检索部13在检索相似节点集合时利用的单词向量的集合的数据库。该单词向量数据库12例如可以使用在文献:Tomas Mikolov,KaiChen,Greg Corrado,and Jeffrey Dean,Efficient Estimation of WordRepresentations in Vector Space,ICLR 2013.中记载的技术来构成。检索部13是从存储在本体数据库11中的现有的本体中检索具有与从输入装置2输入的单词相似的名称的节点集合的处理部。模板制作部14是制作模板的处理部,该模板用于制作新追加由检索部13输出的检索结果的各节点具有的共同属性的三元组。追加信息决定部15是如下处理部:制作将由模板制作部14制作出的模板与具有所提供的单词作为名称的节点连接起来的三元组并将其作为显示数据而输出到显示装置3,并且在从输入装置2针对该显示数据提供了实施修正等后的三元组的情况下,将该三元组登记到本体数据库11中。
图2是用于实现图1所示的本体构建辅助装置的硬件结构图。如图所示,实现本体构建辅助装置的硬件具有处理器101、存储器102、鼠标103、键盘104、显示装置105以及辅助存储装置106。处理器101是用于通过执行与检索部13、模板制作部14以及追加信息决定部15对应的程序来实现这些功能部的处理器。存储器102是保持处理器101执行程序时的程序并且构成处理器101的作业区域的存储部。鼠标103和键盘104是相当于输入装置2的外围设备,该输入装置2用于供用户进行操作而进行数据输入。显示装置105是显示来自本体构建辅助装置1的输出数据的显示器这样的外围设备,相当于图1所示的显示装置3。辅助存储装置106是用于保持本体数据库11和单词向量数据库12并且存储与检索部13~追加信息决定部15对应的程序的存储装置。但是,辅助存储装置106未必必须存在于装置内部,也可以经由通信接口来利用存在于云上的存储装置。
接着,对实施方式1的本体构建辅助装置的动作进行说明。
检索部13使用单词向量数据库12从本体数据库11中检索与用户输入的单词相似的节点名称。图3的流程图表示检索部13的具体动作。首先,检索部13从输入装置2取得用户通过输入装置2输入的单词(步骤ST11)。接着,检索部13检索单词向量数据库12,取得所输入的单词的向量(步骤ST12)。接下来,检索部13使用在步骤ST12中取得的所输入的单词的向量来检索本体数据库11。在检索中使用向量彼此的相似度。在计算向量彼此的相似度时,考虑使用式(1)所示的欧几里德距离、式(2)所示的余弦相似度(步骤ST13)。
其中,
说明步骤ST13的相似度计算的例子。对于某个特定的节点,在多个不同名称的节点以同一属性连接而构成三元组的情况下,将多个不同名称的节点定义为节点集合。当检索部13检索本体数据库11时,使用在计算相似度时预先计算出的节点集合中包含的各节点的平均向量。
图4示出相似度计算的例子。当在步骤ST11中从用户输入的单词是“秋刀鱼”的情况下,检索部13在步骤ST12中取得“秋刀鱼”的向量。接下来,说明对按照“is_a”属性连接于登记在本体数据库11中的“鱼”节点上的多个节点“金枪鱼”“鲭鱼”“鲹鱼”“鲹鱼”计算相似度的情况。此时,由于“金枪鱼”“鲭鱼”“鲹鱼”按照“is_a”这样的同一属性201与“鱼”节点连接,因此被视为节点集合202,计算“金枪鱼”“鲭鱼”“鲹鱼”的平均向量(参照虚线框203)。通过在步骤ST12中取得的“秋刀鱼”的向量205和虚线框203中的节点集合的平均向量来计算相似度的计算204。如果计算的结果是相似度在阈值以上,则检索部13向对模板制作部14输出的节点集合的列表中添加“金枪鱼”“鲭鱼”“鲹鱼”(步骤ST14)。另外,通过人工预先定义阈值。例如,将相似度的阈值设定为0.5等。
这样,能够通过利用从用户输入的单词的向量与在本体中被视为节点集合的节点的平均向量之间的相似度,检索与从用户输入的单词连接的可能性较高的本体的节点和属性。
接着,模板制作部14根据从检索部13输出的相似度高的节点集合的列表制作模板,该模板用于制作在本体数据库11中登记的三元组。具体的动作如图5的流程图所示。另外,在图6A中示出模板制作的一例。图6A示出相似度高的节点集合的列表,示出节点集合中包含的节点的列表301、属性的列表302、节点的列表303之间的关系。另外,在属性的列表302中,由虚线框304包围的属性表示在各节点间共同具有的属性。
首先,模板制作部14从检索部13取得相似度高的节点集合的列表(步骤ST21)。接着,模板制作部14取得所取得的节点集合中包含的节点具有的属性和节点的列表(步骤ST22)。从所取得的属性和节点的列表中提取在各节点间共同具有的属性和节点,删除重复来制作模板(步骤ST23)。这里,作为提取对象的属性和节点的条件预先按照节点数等设定阈值。例如,设作为提取对象的属性和节点是2个以上的节点共同具有的属性和节点。在图6A的例子中,“金枪鱼”“鲭鱼”“鲹鱼”节点具有的共同属性是“属性A”“属性B”。与“属性A”共同连接且满足提取对象的条件的节点是“节点1”,与“属性B”共同连接且满足提取对象的条件的节点是“节点3”,因此,模板制作部14将连接“属性A”和“节点1”而成的(305)以及连接“属性B”和“节点3”而成的(306)作为模板而输出到追加信息决定部15(步骤ST24)。图6B示出制作出的模板。
这样,在模板制作部14中,将由检索部13输出的相似度高的节点集合中包含的节点共同具有的属性和节点作为模板,由此,能够将具有与从用户输入的单词相近意思的本体的节点大概率具有的属性和节点自动地连接起来,因此,能够简化作为本体构建辅助装置1的节点的登记作业。
追加信息决定部15制作将从模板制作部14输出的模板与具有用户输入的单词的名称的节点连接起来的三元组,利用显示装置3提示给用户。如果需要,则用户使用鼠标103或键盘104对提示的三元组进行三元组的修正。追加信息决定部15将修正后的三元组登记到本体数据库11中。具体的动作如图7的流程图所示。另外,图8示出提示给用户的GUI显示例。
首先,追加信息决定部15从模板制作部14取得模板(步骤ST31)。接着,追加信息决定部15制作以由输入装置2输入的单词为节点名称的节点,将该节点与模板连接而制作三元组(步骤ST32)。例如,如图8所示,在显示装置3显示制作出的三元组,提示给用户(步骤ST33)。即,如图所示,将模板部分402与新追加节点名称401连接而制作三元组显示部分403。另外,在三元组显示部分403的外侧制作新追加节点名称401a和相似节点的名称404。
用户确认制作出的三元组,在判断为需要修正的情况下,使用鼠标103或键盘104在GUI上修正三元组。追加信息决定部15判定是否有来自输入装置2的修正输入(步骤ST34),在有修正输入的情况下(步骤ST34-是),将修正反映到三元组(步骤ST35),将修正后的三元组登记到本体数据库11中(步骤ST36)。另外,在没有来自输入装置2的修正输入的情况下(步骤ST34-否),追加信息决定部15直接将在步骤ST33中显示于显示装置3的三元组登记到本体数据库11中(步骤ST36)。
这样,用户仅判断是否需要与新追加的节点连接的属性和节点即可,因此,能够比以往更有效地构建本体。
另外,在显示制作出的三元组时,追加信息决定部15也可以根据由模板制作部14制作出的模板中存储的属性和节点的数量、以及成为模板基础的属性和节点的数量来改变显示的方法。例如在图6B所示的模板的情况下,如图6A所示,具有属性A的节点数为3,其中,具有节点1的节点数为2。因此,在显示时改变显示的方法,如使属性A的位置的颜色的浓度变浓、使节点1的位置的颜色的浓度变淡等。
这样,能够视觉判断模板中存储的属性和节点在成为模板基础的节点集合中共同连接的比例,因此,在修正三元组时有助于判断是否需要。
如上所述,根据实施方式1的本体构建辅助装置,该本体构建辅助装置具有:检索部,其从本体数据库检索与所提供的单词相似的节点集合,在该本体数据库中登记有以本体记述语言记述的三元组;模板制作部,其根据由检索部检索到的节点集合中包含的各节点具有的共同的属性和节点来制作模板,该模板用于制作包含新追加的节点的三元组;以及追加信息决定部,其制作将由模板制作部制作出的模板和具有所提供的单词作为名称的节点连接起来的三元组,将该三元组作为显示数据,并且在被提供了三元组的情况下,将该三元组登记到本体数据库中。因此,能够降低本体构建作业的负荷。
另外,根据实施方式1的本体构建辅助装置,在针对显示数据提供了修正后的三元组的情况下,追加信息决定部将修正后的三元组登记到本体数据库中。因此,能够修正三元组,并且,能够将该修正后的三元组登记到本体数据库中。
另外,根据实施方式1的本体构建辅助装置,模板制作部从共同的属性和节点中提取满足所设定的提取对象的条件的属性和节点来制作模板,追加信息决定部将表示共同的属性和节点的数量与提取后的属性和节点的数量的比例的显示方式的数据作为显示数据。因此,在修正三元组时有助于判断是否需要,进而能够降低本体构建作业的负荷。
另外,本申请能够在其发明范围内进行实施方式的任意结构要素的变形、或者省略实施方式的任意结构要素。
产业上的可利用性
如上所述,本发明的本体构建辅助装置涉及辅助构建本体的结构,适用于知识库、知识数据库系统,其中,该本体包含针对与域相关的概念或用语明确定义概念本身或用语本身、概念间或用语间的关系的信息,使用本体记述语言进行记述。
标号说明
1:本体构建辅助装置;2:输入装置;3:显示装置;11:本体数据库;12:单词向量数据库;13:检索部;14:模板制作部;15:追加信息决定部。
Claims (3)
1.一种本体构建辅助装置,其特征在于,该本体构建辅助装置具有:
检索部,其从本体数据库检索与所提供的单词相似的节点集合,在该本体数据库中登记有以本体记述语言记述的三元组;
模板制作部,其根据由所述检索部检索到的节点集合中包含的各节点具有的共同的属性和节点并将共同的所述属性和所述节点连接来制作模板,该模板用于制作包含新追加的节点的三元组;以及
追加信息决定部,其制作将由所述模板制作部制作出的模板与具有所述所提供的单词作为名称的节点连接起来的三元组,将该三元组作为显示数据,并且在被提供了三元组的情况下,将该三元组登记到所述本体数据库中。
2.根据权利要求1所述的本体构建辅助装置,其特征在于,
在针对所述显示数据提供了修正后的三元组的情况下,所述追加信息决定部将该修正后的三元组登记到所述本体数据库中。
3.根据权利要求2所述的本体构建辅助装置,其特征在于,
所述模板制作部从所述共同的属性和节点中提取满足所设定的提取对象的条件的属性和节点来制作所述模板,
所述追加信息决定部将表示所述共同的属性和节点的数量与所述提取后的属性和节点的数量的比例的显示方式的数据作为所述显示数据。
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