一種基于本體的知識庫查詢方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于本體的知識庫查詢方法及系統(tǒng)，該方法包括定義層次化的知識結(jié)構(gòu)，建立多個不同領(lǐng)域的知識庫；基于知識庫中的知識節(jié)點建立領(lǐng)域本體和描述本體的描述規(guī)范，生成基于XML規(guī)范的本體描述文檔；基于本體的知識語義查詢，將查詢需求與知識庫進(jìn)行比對查詢，綜合給出查詢需求的查詢結(jié)果。本發(fā)明所述技術(shù)方案實現(xiàn)基于本體的知識庫查詢，能夠?qū)崿F(xiàn)多領(lǐng)域知識的查詢，同時也有利于提高知識庫使用的便利性，促進(jìn)知識的應(yīng)用。
【專利說明】
-種基于本體的知識庫查詢方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種知識庫查詢方法，更具體地，設(shè)及一種基于本體的知識庫查詢方 法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著復(fù)雜產(chǎn)品研制從數(shù)字化向智能化方向發(fā)展，知識的管理和應(yīng)用已成為制約產(chǎn) 品智能化研制的基礎(chǔ)問題。目前在對復(fù)雜產(chǎn)品智能專家系統(tǒng)的研究過程中，知識庫的查詢 多局限于在同一類型的知識中，通過關(guān)鍵詞進(jìn)行查詢。一般的方法是針對復(fù)雜產(chǎn)品研制的 具體要求，建議固定格式的知識庫結(jié)構(gòu)，選擇知識庫中的具體列或列之間的組合，進(jìn)行關(guān)鍵 詞的準(zhǔn)確或模糊查詢，獲得知識庫中符合查詢條件的結(jié)果，但是越來越多的復(fù)雜產(chǎn)品研制 中針對用戶提出的需求進(jìn)行解答時，設(shè)及多個領(lǐng)域的知識，由于分散異構(gòu)的領(lǐng)域知識在結(jié) 構(gòu)和表達(dá)形式上的不一致，同時用戶一般無法準(zhǔn)確的提出所有的需求。
[0003] 因此，需要提供一種基于本體的知識庫查詢方法及系統(tǒng)，針對應(yīng)用問題提出查詢 需求時，知識庫能夠反饋綜合查詢后的結(jié)果，實現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品研制中多領(lǐng)域知識的查詢有利 于應(yīng)用問題的解決，同時也有利于提高知識庫使用的便利性，促進(jìn)知識的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個目的在于提供一種基于本體的知識庫查詢方法及系統(tǒng)，能夠解決由 于知識庫表達(dá)形式不一致，用戶無法全面準(zhǔn)確提出查詢需求所帶來的應(yīng)用問題，實現(xiàn)多領(lǐng) 域知識的查詢。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0006] 一種基于本體的知識庫查詢方法，該方法包括
[0007] 定義層次化的知識結(jié)構(gòu)，建立多個不同領(lǐng)域的知識庫；
[0008] 基于知識庫中的知識節(jié)點建立領(lǐng)域本體和描述本體的描述規(guī)范，生成基于XML規(guī) 范的本體描述文檔；
[0009] 基于本體的知識語義查詢，將查詢需求與知識庫進(jìn)行比對查詢，綜合得出查詢需 求的查詢結(jié)果。
[0010] 優(yōu)選的，所述知識庫為樹形結(jié)構(gòu)，支持多層分解，分解后得到的知識節(jié)點可對應(yīng)具 體的知識內(nèi)容。
[0011] 優(yōu)選的，所述本體描述文檔中
[0012] 基于本體概念之間的邏輯關(guān)系建立所述領(lǐng)域本體的描述規(guī)范，所述領(lǐng)域本體的描 述規(guī)范包括對領(lǐng)域信息、概念信息及概念關(guān)系信息的描述；
[0013] 基于本體內(nèi)容建立描述本體的描述規(guī)范，所述描述本體包括對所述本體的知識信 息和知識關(guān)鍵詞的描述。
[0014] 優(yōu)選的，所述基于本體的知識查詢中，使用基于字典的中文分詞技術(shù)和基于領(lǐng)域 本體的概念相似度計算技術(shù)，將查詢需求與知識庫進(jìn)行比對查詢；
[0015] 所述對比查詢進(jìn)一步包括：
[0016] 將查詢需求分詞，獲取子概念集合，與領(lǐng)域本體中知識結(jié)點各字段名對比，獲取潛 在的若干查詢需求關(guān)鍵字段；
[0017] 將查詢需求關(guān)鍵字段與每個知識結(jié)點的描述本體比對，得到與查詢需求相匹配的 知識記錄；
[001引對知識記錄進(jìn)行分析，與查詢需求進(jìn)行對比，獲得相似度的排序，并W表格的形式 顯示查詢結(jié)果。
[0019] 優(yōu)選的，所述子概念如果存在多個，則需要綜合獲取多個子概念相關(guān)的查詢需求 關(guān)鍵字段中的知識記錄。 陽020] -種基于本體的知識庫查詢系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
[0021] 知識結(jié)構(gòu)管理模塊、知識本體描述模塊、知識查詢模塊；
[0022] 所述知識結(jié)構(gòu)管理模塊，定義層次化的知識結(jié)構(gòu)，建立多個不同領(lǐng)域的知識庫；
[0023] 所述知識本體描述模塊，基于知識樹中的知識節(jié)點建立領(lǐng)域本體和描述本體的描 述規(guī)范，生成基于XML規(guī)范的本體描述文檔；
[0024] 知識查詢模塊，基于本體的知識語義查詢，將查詢需求與知識庫進(jìn)行比對查詢，綜 合得出查詢需求的查詢結(jié)果。
[00巧]優(yōu)選的，所述知識庫為樹形結(jié)構(gòu)支持多層分解，分解后得到的知識節(jié)點可對應(yīng)具 體的知識內(nèi)容。
[00%] 優(yōu)選的，所述知識本體描述模塊中
[0027] 基于本體概念之間的邏輯關(guān)系建立所述領(lǐng)域本體的描述規(guī)范，所述領(lǐng)域本體的描 述規(guī)范包括對領(lǐng)域信息、概念信息及概念關(guān)系信息的描述；
[0028] 基于本體內(nèi)容建立描述本體的描述規(guī)范，所述描述本體包括對所述本體的知識信 息和知識關(guān)鍵詞的描述。
[0029] 優(yōu)選的，所述知識查詢模塊中基于本體的知識查詢種，使用基于字典的中文分詞 技術(shù)和基于領(lǐng)域本體的概念相似度計算技術(shù)，將查詢需求與知識樹進(jìn)行比對查詢；；
[0030] 所述對比查詢進(jìn)一步包括：
[0031] 將查詢需求分詞，獲取子概念集合，與領(lǐng)域本體中知識結(jié)點各字段名對比，獲取潛 在的若干查詢需求關(guān)鍵字段；
[0032] 將查詢需求關(guān)鍵字段與每個知識結(jié)點的描述本體比對，得到與查詢需求相匹配的 知識記錄；
[0033] 對知識記錄進(jìn)行分析，與查詢需求進(jìn)行對比，獲得相似度的排序，并W表格的形式 顯不查詢結(jié)果。
[0034] 優(yōu)選的，所述關(guān)鍵字段如果存在多個，則需要綜合獲取多個子概念相關(guān)的查詢需 求關(guān)鍵字段中的知識記錄。
[0035] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0036] 本發(fā)明所述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，在針對應(yīng)用問題提出查詢需求時，知識庫 能夠反饋綜合查詢后的結(jié)果，實現(xiàn)了基于本體的知識庫查詢，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品研制中多 領(lǐng)域知識的查詢應(yīng)用問題的解決，同時也有利于提高知識庫使用的便利性，促進(jìn)知識的應(yīng) 用。
【附圖說明】
[0037] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0038] 圖1示出本發(fā)明實施例中一種基于本體的知識庫查詢方法示意圖；
[0039] 圖2示出本發(fā)明實施例中一種基于本體的知識庫查詢方法及系統(tǒng)中針對每個知 識結(jié)點本體建模及查看功能圖；
[0040] 圖3示出本發(fā)明實施例中一種基于本體的知識庫查詢方法及系統(tǒng)中某個知識結(jié) 點的描述本體建模功能示意圖；
[0041] 圖4示出本發(fā)明實施例中一種基于本體的知識庫查詢方法及系統(tǒng)中某個知識結(jié) 點的描述本體owl文件查看示意圖。
【具體實施方式】
[0042] 為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說 明。附圖中相似的部件W相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具 體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)W此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0043] 如圖1所示，本發(fā)明公開一種基于本體的知識庫查詢方法，該方法包括：
[0044] S1、定義層次化的知識結(jié)構(gòu)，建立多個不同領(lǐng)域的知識庫。其中，知識庫選用樹形 結(jié)構(gòu)為表現(xiàn)形式，并支持多層分解，分解后得到的知識節(jié)點對應(yīng)具體的知識內(nèi)容；
[0045] S2、在知識庫中，基于知識樹中的知識節(jié)點建立領(lǐng)域本體述和描述本體的描述規(guī) 范；領(lǐng)域本體的描述規(guī)范包括對領(lǐng)域信息、概念信息及概念關(guān)系信息的描述，用于建立基于 本體概念之間的邏輯關(guān)系；領(lǐng)域本體描述屬性規(guī)范如表1 :
[0046] 表1領(lǐng)域本體描述屬性規(guī)范
[0047]
[0048] 描述本體的描述規(guī)范包括對知識信息、只是關(guān)鍵詞的描述，用于建立具體知識的 本體生成基于XML規(guī)范的本體描述文檔；描述本體描述屬性規(guī)范如表2 :
[0049] 表2描述本體描述屬性規(guī)范 陽化0]
[0051] 圖2示出了知識管理系統(tǒng)中，每個知識結(jié)點建立描述本體的入口，支持用戶在知 識庫的每個知識節(jié)點上點擊右鍵，彈出功能界面，可選擇"節(jié)點本體化建模"和"節(jié)點本體化 查看"等功能進(jìn)行進(jìn)一步操作；
[0052] 圖3示出了某個知識結(jié)點建立描述本體的功能，系統(tǒng)提供可視化的建模功能，支 持用戶通過自定義建立某知識節(jié)點的關(guān)鍵描述信息；
[0053] 圖4示出了某個知識結(jié)點的描述本體owl文件查看，通過系統(tǒng)提供的描述本體建 模功能建立描述問題后，系統(tǒng)在后臺自動生成描述本體的owl文件，如下代碼給出了一個 知識結(jié)點的描述本體中owl文件中關(guān)鍵詞的表達(dá)示例：
[0054] 〈 ？ xml version 二"1. 0"encoding 二"IS0-8859-1" ?〉
[00巧]〈rdf:RDF xmlns:rdf 二"http://www. w3. org/1999/02/22-rdf-synatx-ns冉 "xmlns:大數(shù)據(jù)二"http://www. owl-ontologies, com/冉"xmlns:owl 二"http://www. w3. org/2002/07/owl#"xmlns:xsd 二"ht化：//www. w3. org/2001/XMLSchema冉"
[00日糾 xmlns:rdfs 二"ht化：//www· w3. org/2000/01/rdf-schema冉"〉
[0057] <owl :Class rdf :about 二"ht化：//www. owl-ontologies, com/冉大數(shù)據(jù) V〉
[00己8] 〈rdfs:domain rdf:resource = "http://www. owl-ontologies. com/冉大數(shù)據(jù) V〉
[0059] 〈rdfs:subClassOf〉
[0060] 〈owl :Class rdf :about = "http://www. owl-ontologies. com/冉關(guān)鍵詞"〉
[0061] </rdfs:subClassOf〉
[0062] 〈owl :Class rdf :about = "http://www. owl-ontologies. com/冉類型"〉
[0063] <rdfs: subClassOf rdf :resource = "http://www. owl-ontologies. com/冉關(guān)鍵 詞V〉
[0064] 〈/owl: Class〉
[006己] 〈owl :Class rdf :about = "http://www. owl-ontologies. com/冉第--作者"〉
[0066] <rdfs: subClassOf rdf :resource = "http://www. owl-ontologies. com/冉關(guān)鍵 詞V〉
[0067] 〈/owl: Class〉
[0068] <owl :Class rdf :about 二"ht化：//www· owl-ontologies, com/# 中文題目"〉
[0069] 〈rdfs: subClassOf rdf :resource = "http://www. owl-ontologies. com/冉關(guān)鍵 詞V〉
[0070] 〈/owl: Class〉
[0071] 〈owl :Class rdf :about = "http://www. owl-ontologies. com/冉中文關(guān)鍵詞"〉
[0072] <rdfs: subClassOf rdf :resource = "http://www. owl-ontologies. com/# 關(guān)鍵 詞V〉
[0073] </owl: Class〉
[0074] <owl :Class r壯：油out = "ht1:p://www. owl-ontologies, com/# 其他作者"〉
[0075] <rdfs: subClassOf rdf :resource = "http://www. owl-ontologies. com/# 關(guān)鍵 詞V〉
[0076] </owl: Class〉
[0077] </r 壯：畑F>
[007引定義的關(guān)鍵詞包括"類型"、"第一作者"、"中文題目"、"中文關(guān)鍵詞"、"其他作者" 等。
[0079] S3、基于本體的知識語義查詢，通過使用基于字典的中文分詞技術(shù)和基于領(lǐng)域本 體的概念相似度計算技術(shù)，將查詢需求與知識庫進(jìn)行Ξ次比對查詢，綜合給出查詢需求的 查詢結(jié)果。如果查詢需求能夠提供更加具體的描述信息，則可進(jìn)一步過濾掉冗余的記錄，得 到更加精確的檢索結(jié)果；
[0080] 其中對比查詢進(jìn)一步包括：
[0081] S31、將查詢需求分詞，獲取子概念集合，與領(lǐng)域本體中知識結(jié)點各字段名對比，綜 合給出查詢需求的查詢結(jié)果。如果存在多個關(guān)鍵字段，則綜合分析多個字段中的知識記 錄；
[0082] S32、將查詢需求與每個知識結(jié)點的描述本體比對，得到和查詢需求相匹配的知識 記錄；
[0083] S33、對所述關(guān)鍵字段中知識記錄進(jìn)行分析后，與查詢需求進(jìn)行對比，獲得相似度 的排序，并W表格的形式顯示查詢結(jié)果。
[0084] 本發(fā)明還公開了一種基于本體的知識庫查詢系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括知識結(jié)構(gòu)管理模 塊、知識本體描述模塊、知識查詢模塊。
[0085] 知識結(jié)構(gòu)管理模塊，支持采用樹狀結(jié)構(gòu)W及管理設(shè)計師積累和應(yīng)用的設(shè)計知識， 形成知識庫；知識本體描述模塊，支持基于知識樹中的知識節(jié)點進(jìn)行本體描述，支持實現(xiàn)基 于本體的知識查詢；知識查詢模塊，提供基于本體的知識查詢算法，支持根據(jù)知識本體實現(xiàn) 知識的查詢。
[0086] 知識結(jié)構(gòu)管理模塊，定義層次化的知識結(jié)構(gòu)，建立多個不同領(lǐng)域的知識庫。其中， 知識庫選用樹形結(jié)構(gòu)為表現(xiàn)形式，并支持多層分解，分解后得到的知識節(jié)點對應(yīng)具體的知 識內(nèi)容； 陽087] 知識本體描述模塊，在知識庫中，基于知識樹中的知識節(jié)點建立領(lǐng)域本體述和描 述本體的描述規(guī)范；領(lǐng)域本體的描述規(guī)范包括對領(lǐng)域信息、概念信息及概念關(guān)系信息的描 述，用于建立基于本體概念之間的邏輯關(guān)系；描述本體的描述規(guī)范包括對知識信息、只是關(guān) 鍵詞的描述，用于建立具體知識的本體生成基于XML規(guī)范的本體描述文檔。
[0088] 知識查詢模塊，基于本體的知識語義查詢，通過使用基于字典的中文分詞技術(shù)和 基于領(lǐng)域本體的概念相似度計算技術(shù)，將查詢需求與知識庫進(jìn)行Ξ次比對查詢，綜合給出 查詢需求的查詢結(jié)果。其中對比步驟包括：首先將查詢需求分詞，獲取子概念集合?；谝?構(gòu)建的領(lǐng)域本體，將查詢需求和領(lǐng)域本體中知識結(jié)點各字段名比對，獲取潛在的若干查詢 需求關(guān)鍵字段。如果存在多個子概念，則需要綜合獲取多個子概念相關(guān)的查詢需求關(guān)鍵字 段中的知識記錄?；谝褬?gòu)建的描述本體，將查詢需求關(guān)鍵字段與每個知識結(jié)點的描述本 體比對，得到基于語義的排序結(jié)果，進(jìn)而可W得到和查詢需求相匹配的知識記錄；對所有的 知識記錄進(jìn)行分析，和查詢需求進(jìn)行第Ξ次比對，獲得相似度的排序，并在查詢結(jié)果界面W 表格的形式顯示查詢結(jié)果。如果查詢需求能夠提供更加具體的描述信息，則可進(jìn)一步過濾 掉冗余的記錄，得到更加精確的檢索結(jié)果。
[0089] 綜上所述，本發(fā)明所述技術(shù)方案，在針對應(yīng)用問題提出查詢需求時，知識庫能夠反 饋綜合查詢后的結(jié)果，實現(xiàn)了基于本體的知識庫查詢，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品研制中多領(lǐng)域知 識的查詢應(yīng)用問題的解決，同時也有利于提高知識庫使用的便利性，促進(jìn)知識的應(yīng)用。
[0090] 顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對 本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可 W做出其它不同形式的變化或變動，運(yùn)里無法對所有的實施方式予W窮舉，凡是屬于本發(fā) 明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項】
1. 一種基于本體的知識庫查詢方法，其特征在于，所述該方法包括 定義層次化的知識結(jié)構(gòu)，建立多個不同領(lǐng)域的知識庫； 基于知識庫中的知識節(jié)點建立領(lǐng)域本體和描述本體的描述規(guī)范，生成基于XML規(guī)范的 本體描述文檔； 基于本體的知識語義查詢，將查詢需求與知識庫進(jìn)行比對查詢，綜合得出查詢需求的 查詢結(jié)果。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的查詢方法，其特征在于，所述知識庫為樹形結(jié)構(gòu)，支持多層分 解，分解后得到的知識節(jié)點可對應(yīng)具體的知識內(nèi)容。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的查詢方法，其特征在于，所述本體描述文檔中 基于本體概念之間的邏輯關(guān)系建立所述領(lǐng)域本體的描述規(guī)范，所述領(lǐng)域本體的描述規(guī) 范包括對領(lǐng)域信息、概念信息及概念關(guān)系信息的描述； 基于本體內(nèi)容建立描述本體的描述規(guī)范，所述描述本體包括對所述本體的知識信息和 知識關(guān)鍵詞的描述。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的查詢方法，其特征在于，所述基于本體的知識查詢中，使用基 于字典的中文分詞技術(shù)和基于領(lǐng)域本體的概念相似度計算技術(shù)，將查詢需求與知識庫進(jìn)行 比對查詢； 所述對比查詢進(jìn)一步包括： 將查詢需求分詞，獲取子概念集合，與領(lǐng)域本體中知識結(jié)點各字段名對比，獲取潛在的 若干查詢需求關(guān)鍵字段； 將查詢需求關(guān)鍵字段與每個知識結(jié)點的描述本體比對，得到與查詢需求相匹配的知識 記錄； 對知識記錄進(jìn)行分析，與查詢需求進(jìn)行對比，獲得相似度的排序，并以表格的形式顯示 查詢結(jié)果。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的查詢方法，其特征在于，所述子概念如果存在多個，則需要綜 合獲取多個子概念相關(guān)的查詢需求關(guān)鍵字段中的知識記錄。6. -種基于本體的知識庫查詢系統(tǒng)，其特征在于，所述該系統(tǒng)包括 知識結(jié)構(gòu)管理模塊、知識本體描述模塊、知識查詢模塊； 所述知識結(jié)構(gòu)管理模塊，定義層次化的知識結(jié)構(gòu)，建立多個不同領(lǐng)域的知識庫； 所述知識本體描述模塊，基于知識樹中的知識節(jié)點建立領(lǐng)域本體和描述本體的描述規(guī) 范，生成基于XML規(guī)范的本體描述文檔； 知識查詢模塊，基于本體的知識語義查詢，將查詢需求與知識庫進(jìn)行比對查詢，綜合得 出查詢需求的查詢結(jié)果。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的查詢方法，其特征在于，所述知識庫為樹形結(jié)構(gòu)支持多層分 解，分解后得到的知識節(jié)點可對應(yīng)具體的知識內(nèi)容。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的查詢方法，其特征在于，所述知識本體描述模塊中 基于本體概念之間的邏輯關(guān)系建立所述領(lǐng)域本體的描述規(guī)范，所述領(lǐng)域本體的描述規(guī) 范包括對領(lǐng)域信息、概念信息及概念關(guān)系信息的描述； 基于本體內(nèi)容建立描述本體的描述規(guī)范，所述描述本體包括對所述本體的知識信息和 知識關(guān)鍵詞的描述。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的查詢方法，其特征在于，所述知識查詢模塊中基于本體的知 識查詢種，使用基于字典的中文分詞技術(shù)和基于領(lǐng)域本體的概念相似度計算技術(shù)，將查詢 需求與知識樹進(jìn)行比對查詢；； 所述對比查詢進(jìn)一步包括： 將查詢需求分詞，獲取子概念集合，與領(lǐng)域本體中知識結(jié)點各字段名對比，獲取潛在的 若干查詢需求關(guān)鍵字段； 將查詢需求關(guān)鍵字段與每個知識結(jié)點的描述本體比對，得到與查詢需求相匹配的知識 記錄； 對知識記錄進(jìn)行分析，與查詢需求進(jìn)行對比，獲得相似度的排序，并以表格的形式顯示 查詢結(jié)果。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的查詢方法，其特征在于，所述關(guān)鍵字段如果存在多個，則需 要綜合獲取多個子概念相關(guān)的查詢需求關(guān)鍵字段中的知識記錄。
【文檔編號】G06F17/30GK105989097SQ201510076659
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月12日
【發(fā)明人】劉艷, 侯寶存
【申請人】北京仿真中心