[發明專利]一種茶學領域虛擬本體建模方法

有效

• 申請號: 201611087353.5
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106599117B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 李紹穩;劉超;耿凡凡;張筱丹;徐濟成;許高建;李景霞;楊陽;沈杰
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: G06F16/35
• 分類號: G06F16/35
• 代理公司: 11350 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 湯東鳳<國際申請>=<國際公布>=<進入

一種茶學領域虛擬本體建模方法，基于云計算的MapReduce框架的，包括若干個Map任務和一個Reduce任務。其中，Map任務主要開展茶學領域本體模塊的虛擬抽取，Map任務的個數由所涉及到茶學領域本體的個數確定。Reduce任務主要是對虛擬抽取后的茶學領域本體模塊進行映射，最終生成茶學領域虛擬本體。為了更好的發揮MapReduce的效率，方法中所涉及的茶學虛擬本體知識均儲存在HBase數據庫中。本方法能實現云計算環境下多個茶學本體知識的按需獲取，有效提高茶學本體知識的共享和復用效率。

技術領域

本發明是計算機信息技術在農業領域的應用，主要是提出一種茶學領域虛擬本體建模方法。

背景技術

自20世紀90年代以來，隨著知識共享、信息集成和Web服務等技術的快速發展，本體研究在計算機領域倍受矚目，并逐漸成為研究的熱點。本體通過對概念、術語及其相互關系的規范化描述，勾畫出某一領域的基本知識體系，它可以很好地解決知識表示、知識組織以及知識共享等問題。在Tim Berners-Lee提出的語義網七層體系結構中，本體層在XML和RDF的基礎上，負責描述相關領域的概念以及概念間的關系，為語義網的邏輯推理和功能驗證提供基礎。因此，本體是語義網實現的關鍵部分，對實現計算機準確理解Web上信息，有效訪問和檢索萬維網異構和分布式信息，具有重要的理論價值和現實意義。

目前，對于本體的研究主要是以領域本體為研究對象。領域本體是指對某一學科領域知識進行表示的本體。已經構建完成的本體，大多是針對某一個領域，甚至細分領域的知識。在眾多的領域知識中，農業領域知識是一種高質量的生產要素，可以使農業勞動力和資本生產的效率大幅度提高。以農業領域本體為例，國內外已經構建的本體有聯合國糧農組織構建的漁業本體、食品安全領域本體和食物、營養與農業本體，Lauser、Keizer等構建生物安全本體，Haverkort等構建的馬鈴薯本體，李景等構建的花卉本體，王儒敬等構建的豬病本體，鄭業魯等構建的農業生產技術和市場信息本體，何險峰等構建的氣象服務本體，張柳、黃春毅構建的農作物栽培本體，鄂志國等構建水稻生物學本體和李紹穩等構建的茶樹病蟲害本體等。然而隨著科學技術的發展，學科之間的交叉也越來越多，特別是學科內細分領域之間的交叉更加頻繁。例如，茶葉種植涉及茶葉種質、氣象、病蟲害防治、作物栽培和土壤等多個領域的知識。如果針對茶葉種植，開發集成以上相關領域知識的本體，會非常耗時費力，并且資源開銷大、知識復用率低。所以在開展基于本體的茶葉種植領域知識服務的時候，可以考慮利用已經構建好的相關領域本體，如茶葉病蟲害本體、氣象本體、茶樹栽培本體等進行協同知識服務。并且這些本體通常是由不同領域專家和技術人員參與構建的，可能分布在網絡的各個位置。因此，研究如何提高網絡環境中分布式農業領域本體的知識共享與復用效率，降低本體協同推理復雜性，提升本體服務效率，實現多本體知識按需獲取，是農業領域本體服務的一個難題。

發明內容

在上述背景下，本發明針對網絡環境中多本體服務協同及知識共享與復用的問題，選取茶學這一特定農業領域，引入云計算的虛擬化思想，根據需求虛擬抽取茶學領域本體知識模塊，并對虛擬抽取后的本體知識模塊進行映射，構建虛擬化的茶學領域本體。本發明的技術方案具體如下：

一種茶學領域虛擬本體建模方法，本建模方法基于云計算的MapReduce框架，本方法包括1個或多個Map任務、以及一個Reduce任務；

本茶學領域虛擬本體建模方法的步驟包括：

1)先由Map任務是對茶學領域本體模塊的虛擬抽取，Map任務的個數由所涉及到茶學領域本體的個數確定；Map任務開展茶學領域本體模塊虛擬抽取是基于社團劃分：首先根據需求對茶學領域本體進行社團抽取，將與需求聯系更緊密的茶學領域本體知識劃分到一個本體社團中；然后對本體社團內的知識與需求進行相關的局部性判斷，獲得具有非局部性的本體知識；

局部性判斷的方法為：若本體中的某一概念或概念間關系的刪除，不能改變用戶需求的意義，則該概念或關系具有關于用戶需求局部性，否則，該概念或關系具有關于用戶需求的非局部性；