本體在課程知識(shí)表示中的應(yīng)用研究.pdf

1、知識(shí)表示是人工智能(Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱AI)的一個(gè)重要分支。60年代中期，知識(shí)表示開(kāi)始作為一個(gè)獨(dú)立的研究課題，四十年來(lái)，人們研究出了諸多的知識(shí)表示方法。本體(Ontology)的概念起源于哲學(xué)領(lǐng)域，即“對(duì)世界上客觀存在物的系統(tǒng)的描述”。計(jì)算機(jī)界借用這個(gè)理論，把現(xiàn)實(shí)世界中某個(gè)領(lǐng)域抽象或概括成一組概念及概念間的關(guān)系，創(chuàng)建出這個(gè)領(lǐng)域的本體。基于本體的知識(shí)表示方法是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一。這種觀點(diǎn)認(rèn)為：任何復(fù)雜的

2、知識(shí)都由最基本的概念構(gòu)成，這些最基本的概念稱為本體；本體是基本概念的詳細(xì)說(shuō)明。本體的重要性體現(xiàn)在它在知識(shí)的可重用和共享性上的重要作用。 由于傳統(tǒng)智能教學(xué)系統(tǒng)的知識(shí)缺少統(tǒng)一的知識(shí)描述結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)資源在各教學(xué)系統(tǒng)間難以交互操作和共享；目前，智能教學(xué)系統(tǒng)中基于關(guān)鍵字的知識(shí)信息檢索方式，在語(yǔ)義和語(yǔ)用的揭示上有很大的局限性，難以滿足用戶的實(shí)際需求。因此研究教學(xué)系統(tǒng)的知識(shí)建模問(wèn)題，具有很強(qiáng)的理論和實(shí)際意義。 本文將本體引入教學(xué)系統(tǒng)

3、的知識(shí)表示，重點(diǎn)研究本體的建模方法以及利用本體建模方法實(shí)現(xiàn)教學(xué)知識(shí)的語(yǔ)義描述和語(yǔ)義查詢。本文的主要工作為： (1)在調(diào)研了國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)和資料的基礎(chǔ)上，全面研究探索了知識(shí)表示和本體的理論與方法。闡述了知識(shí)表示以及本體的定義和作用，介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于知識(shí)表示和本體研究的發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用領(lǐng)域、主要研究機(jī)構(gòu)和研究?jī)?nèi)容，探討了本體構(gòu)建的主要技術(shù)方法。 (2)分析了目前常用的幾種本體構(gòu)建方法，針對(duì)本體建設(shè)存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種本體建設(shè)

4、過(guò)程一基于“七步法”的本體建模過(guò)程。依據(jù)其構(gòu)建了基于OWL描述的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》領(lǐng)域本體，結(jié)合教學(xué)知識(shí)在內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用場(chǎng)景等方面的特征，將知識(shí)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)資源分開(kāi)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)知識(shí)點(diǎn)與學(xué)習(xí)資源之間的映射，并對(duì)所建本體進(jìn)行正確性檢查。在領(lǐng)域本體的創(chuàng)建過(guò)程中，采用W3C推薦的本體描述語(yǔ)言O(shè)wL作為編寫語(yǔ)言，并且以基于“七步法”的本體建模過(guò)程作為開(kāi)發(fā)指導(dǎo)，使用Protégé3.2.1編寫目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)域本體文件。 (3)以所建的《