基于protégé的防汛知识推理

祝 源

（河海大学商学院,211100）

0 引言

传统的信息检索一般基于主题词索引，大量的文献通过提取主题词被收入数据库，用户通过输入主题词寻找目标文件，这一检索模式要求用户熟练掌握领域内的主题词，用户如果输入检索词不规范就会检索不到结果。如何对这一检索模式进行优化成为搜索技术专家面临的难题。当前在防汛知识领域，用户由于专业知识差异，使用习惯问题不能有效地进行防汛知识的检索，如何在用户和防汛知识之间架起一座桥梁，成为本文研究的目的。

1 国外研究概述

Fonou针对现有本体构建方法在政务领域开发语义本体模型存在的问题提出了U&K本体开发方法，该方法联合了语言和认知工程的上层本体，从而便于本体的复用，为电子政务领域的本体构建提供了方向。此外，Fonou基于政务本体将本体开发方法（Uschold and King）和两种本体开发平台protege和java jena进行结合，并做了案例研究，为政务本体的开发提供了开发原则的指导。Kapoor对现有的本体开发工具从互操作性、开放程度、易升级与维护度、市场地位进行了比较研究，考察了不同开发工具与本体的通用性。电子政府本体的开发与后期的升级离不开社会公众的参与，基于这一观点，Barbagallo提出了一种社会化本体构建与升级方法（SOBE），帮助公众与政府机构的有效地互动。当前的本体构建主要存在2种途径：从基于数据库的本体构建和自顶向下或自底向上的概念体系构建方法。Ra将两者进行了结合，提出了一种混合构建方法 。

Adigun使用FOX方法构建了动态环境下的自适应协作构建了本体，实现了动态环境的知识共享。Malik使用protege在教育领域开发大学本体，实现了大学知识的获取和检索。随着越来越多的生物医药本体被开发出来，用户如何选择最合适的本体注释一些特别的数据集成为挑战，Jonquet开发了生物医药本体推荐服务系统为新本体的开发和数据注释提供了支持。

2 OWL推理

2.1 domain 定义域

一个属性的领域对应用该属性的实例进行了限制。如果一个属性将两个实例联系在了一起，而该属性的领域是一个类，即该属性从属于一个类，那么使用该属性的实例A必须从属于这个领域。如：河流冲击堤坝，冲击这个属性的domain是河流，遇龙冲击堤坝，使用冲击的实例玉龙从属于河流，所以推理得出遇龙是河流。

2.2 range 值域

一个属性的范围对该属性所作用的实例进行了限制。将两个实例联系在一起的属性如果它的领域是一个类，那么作用的实例B必须属于这个范围。如：河流冲击堤坝：

3 基于protégé的防汛知识推理

防汛队伍是由有防汛任务的地方人民政府组织的，以民兵为骨干的群众性防汛队伍。河道管理机构和其他防洪工程管理单位结合平时的管理任务，组织本单位的防汛抢险队伍，作为抢险的骨干力量。抢险队是由群众防汛队伍中选拔有抢险经验的人员组成，汛期发生险情时配合专业队伍参加抢护工程设施脱离危险的突击性活动。本文通过推理实现对抢险队伍和防汛队伍的属分关系。

3.1 建立防汛概念

在Thing类下建立防汛类，分别建立防汛类的子类：汛情类和防汛队伍类。使用disjoint属性约束，将汛情类和防汛队伍类区别开。在汛情类下建立子类险情类。在防汛类下建立抢险队伍类，之所以不是在防汛队伍类下建立抢险队伍子类，为的是后面的推理。输入系统的数据全部以英文字母表示，如表1所示：

表1

3.2 建立防汛概念的对象属性

本文仅建立1个概念属性：防汛属性，如表2所示

表2

3.3 对防汛概念进行属性约束设置

对防汛队伍类定义充分必要条件约束，只要作用于汛情的队伍都属于防汛队伍类。如图1所示

图1 防汛概念约束设置

3.4 防汛知识推理

使用pellet推理机，对防汛本体进行推理，推理前后结果如图2和图3所示：

图2 推理前概念关系。推理前，抢险队伍类和防汛队伍类属于同一层级，都是防汛类的子类。

图3 推理后概念关系。使用pellet对防汛本体推理后，抢险队伍类划归到防汛队伍类之下。

4 总结

传统防汛领域基于关键词的信息检索对使用者要求较高，无法自主理解知识，从而阻碍了知识共享。本文基于已经构建的防汛知识本体，使用protégé自带的推理机RacerPro对防汛本体进行推理，提高了搜索技术的智能化。

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