[發明專利]一種基于實時策略的本體模型生成及管理裝置及方法

有效

• 申請號: 201210009400.X
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102609402A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 李睿;呂江花;馬世龍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/24
• 分類號: G06F17/24;G06F17/30
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明屬于本體建模領域，對領域本體的構建及管理，具體涉及提供一種基于On-the-Fly策略的本體模型生成及管理裝置及方法。?

背景技術

目前，在國內外的公司和研究機構實現的一些本體編輯工具中，有些也具有可視化模型生成的功能。這其中最為出色也是使用最為廣泛的是美國斯坦福大學醫學院(StanfordMedical?informatics)開發的本體編輯工具。模型生成并不是其主要的功能，其在模型生成方面，僅僅只能清晰地展示本體中類以及類的層次關系；而不能表示本體中的角色關系。?

在計算機科學與信息科學領域，本體(ontology)指一種“形式化的，對于共享概念體系的明確而又詳細的說明”。本體提供的是一種共享詞表，也就是特定領域之中那些存在著的對象類型或概念及其屬性和相互關系。本體語言是指用于構建本體的形式語言。它是一種描述性語言，使用戶可以為領域模型編寫清晰的、形式化的概念描述，滿足良好定義的語法和語義，具有充分的表達能力等。隨著本體研究的不斷深入，誕生了多種本體描述語言，例如RDF、RDF-S、OWL、XOL等。它們之間有著密切的聯系，屬于W3C(全球萬維網聯盟)本體語言棧中不同層次描述語言，且都是基于XML的。?

對本體文件進行可視化建模是一種將文本信息、領域知識和數據轉化為可視的表示形式，以此提供一種對本體文件快速理解的輔助手段。應用領域的本體建模涉及該領域大量不同粒度的概念、概念所具有的屬性、概念的實例、相關概念等各個方面。本體模型由相互聯系的不同層次概念、概念的屬性以及概念的實例組成，既有上下的層次關系，又有概念間的平行關系。因此概念及關系等一些靜態信息的提取是本體模型構建的前提。?

自動機是有限狀態的數學模型。每個狀態可以遷移到零個或多個狀態，輸入字串決定執行哪個狀態的遷移。自動機不僅在理論上有價值，其在文本處理等領域也得到了應用。例如用于XML文檔處理的樹自動機。通過掃描XML文檔，得到獨立的元素，然后構造結點樹，每個結點代表一個可以與之交互的對象。這種方式在構造整個文檔結點樹前都要對XML文檔進行解析，優點是一次解析并保留文檔的所有信息，清晰準確，方便隨意訪問。領域本體通常具有比較大的本體文件，因為一個領域中所涉及的概念關系是非常復雜的，所以在對領域本體建模中所遇到的基本上都會是比較大、所描述關系比較復雜的本體文件，而在自動機對領域本體進行建模時就會占用大量資源，開銷很大，會大大降低計算機的使用性能。?

發明內容

本發明針對基于自動機解析本體時占用資源大，解析效果不好，在文檔較大時，導致計算機使用性能降低的問題，提出了一種基于On-the-Fly策略的本體模型生成及管理裝置及方法。與傳統基于自動機解析本體方法相比較，本發明不需要在每次對本體文件進行編輯后都重新生成模型，只針對需要的部分重新構建模型，有利于縮短模型生成的時間，節約系統資源。?

本發明提出的一種基于On-the-Fly策略的本體模型生成及管理裝置，包括：本體編輯器、模型生成器、模型顯示器、本體查詢器、本體庫、數據庫和用戶界面。?

本體編輯器中包含語法規則庫以及模板庫，用戶在本體編輯器中新建空白的本體文件或者利用模塊庫中的模板新建本體文件進行編輯，或者讀取本體庫中的本體文件進行編輯，編輯后的本體文件保存至本體庫中；本體編輯器提供有對本體文件進行導入、導出、保存和刪除的維護功能。本體庫用于保存本體文件。?

模型生成器讀取本體編輯器中當前編輯完成的本體文件，并解析本體文件中的數據，得到本體文件的靜態信息和編輯處的文本信息，采用基于On-the-Fly策略的本體模型生成方法生成本體模型，具體是：采用自動機提取當前本體文件中的靜態信息構造本體文件靜態部分的模型，然后在基于靜態部分的模型的基礎上，實時地針對本體文件編輯處的文本信息，動態地提取和綁定修改的賦值，遞進地生成最終的本體模型。?

模型顯示器對模型生成器生成的本體模型，進行可視化顯示，提供了兩種圖形方式來直觀的顯示出本體模型中類與類的關系、實例與類的關系以及實例與實例的關系，兩種圖形方式為：通過循環查找節點的子類生成樹狀圖，和通過查找節點的鄰居節點生成關聯圖。?

本體查詢器解析用戶查詢請求，在模型生成器所生成的本體模型上執行查詢，得到查詢結果返回給用戶界面。?

用戶界面提供了一個可視化的圖形界面給用戶，用戶通過用戶界面操作本體編輯器或者輸入用戶查詢請求，用戶界面傳遞用戶查詢請求給本體查詢器，并將本體查詢器返回的查詢結果顯示給用戶。?