本體在課程知識表示中的應用研究.pdf

1、知識表示是人工智能(Artificial Intelligence，簡稱AI)的一個重要分支。60年代中期，知識表示開始作為一個獨立的研究課題，四十年來，人們研究出了諸多的知識表示方法。本體(Ontology)的概念起源于哲學領域，即“對世界上客觀存在物的系統(tǒng)的描述”。計算機界借用這個理論，把現(xiàn)實世界中某個領域抽象或概括成一組概念及概念間的關系，創(chuàng)建出這個領域的本體?；诒倔w的知識表示方法是近年來的研究熱點之一。這種觀點認為：任何復雜的

2、知識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說明。本體的重要性體現(xiàn)在它在知識的可重用和共享性上的重要作用。 由于傳統(tǒng)智能教學系統(tǒng)的知識缺少統(tǒng)一的知識描述結(jié)構(gòu)，導致學習資源在各教學系統(tǒng)間難以交互操作和共享；目前，智能教學系統(tǒng)中基于關鍵字的知識信息檢索方式，在語義和語用的揭示上有很大的局限性，難以滿足用戶的實際需求。因此研究教學系統(tǒng)的知識建模問題，具有很強的理論和實際意義。 本文將本體引入教學系統(tǒng)

3、的知識表示，重點研究本體的建模方法以及利用本體建模方法實現(xiàn)教學知識的語義描述和語義查詢。本文的主要工作為： (1)在調(diào)研了國內(nèi)外大量文獻和資料的基礎上，全面研究探索了知識表示和本體的理論與方法。闡述了知識表示以及本體的定義和作用，介紹了國內(nèi)外關于知識表示和本體研究的發(fā)展現(xiàn)狀、應用領域、主要研究機構(gòu)和研究內(nèi)容，探討了本體構(gòu)建的主要技術方法。 (2)分析了目前常用的幾種本體構(gòu)建方法，針對本體建設存在的問題，設計了一種本體建設

4、過程一基于“七步法”的本體建模過程。依據(jù)其構(gòu)建了基于OWL描述的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》領域本體，結(jié)合教學知識在內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、應用場景等方面的特征，將知識點與對應的學習資源分開設計，實現(xiàn)了教學知識點與學習資源之間的映射，并對所建本體進行正確性檢查。在領域本體的創(chuàng)建過程中，采用W3C推薦的本體描述語言OwL作為編寫語言，并且以基于“七步法”的本體建模過程作為開發(fā)指導，使用Protégé3.2.1編寫目標應用領域的領域本體文件。 (3)以所建的《