一種基于本體的知識庫查詢方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種基于本體的知識庫查詢方法及系統，該方法包括定義層次化的知識結構，建立多個不同領域的知識庫；基于知識庫中的知識節點建立領域本體和描述本體的描述規范，生成基于XML規范的本體描述文檔；基于本體的知識語義查詢，將查詢需求與知識庫進行比對查詢，綜合給出查詢需求的查詢結果。本發明所述技術方案實現基于本體的知識庫查詢，能夠實現多領域知識的查詢，同時也有利于提高知識庫使用的便利性，促進知識的應用。
【專利說明】
-種基于本體的知識庫查詢方法及系統
技術領域
[0001] 本發明設及一種知識庫查詢方法，更具體地，設及一種基于本體的知識庫查詢方 法及系統。
【背景技術】
[0002] 隨著復雜產品研制從數字化向智能化方向發展，知識的管理和應用已成為制約產 品智能化研制的基礎問題。目前在對復雜產品智能專家系統的研究過程中，知識庫的查詢 多局限于在同一類型的知識中，通過關鍵詞進行查詢。一般的方法是針對復雜產品研制的 具體要求，建議固定格式的知識庫結構，選擇知識庫中的具體列或列之間的組合，進行關鍵 詞的準確或模糊查詢，獲得知識庫中符合查詢條件的結果，但是越來越多的復雜產品研制 中針對用戶提出的需求進行解答時，設及多個領域的知識，由于分散異構的領域知識在結 構和表達形式上的不一致，同時用戶一般無法準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，針對應用問題提出查詢 需求時，知識庫能夠反饋綜合查詢后的結果，實現復雜產品研制中多領域知識的查詢有利 于應用問題的解決，同時也有利于提高知識庫使用的便利性，促進知識的應用。
【發明內容】
[0004] 本發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，能夠解決由 于知識庫表達形式不一致，用戶無法全面準確提出查詢需求所帶來的應用問題，實現多領 域知識的查詢。
[0005] 為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：
[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構，建立多個不同領域的知識庫；
[0008] 基于知識庫中的知識節點建立領域本體和描述本體的描述規范，生成基于XML規 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行比對查詢，綜合得出查詢需 求的查詢結果。
[0010] 優選的，所述知識庫為樹形結構，支持多層分解，分解后得到的知識節點可對應具 體的知識內容。
[0011] 優選的，所述本體描述文檔中
[0012] 基于本體概念之間的邏輯關系建立所述領域本體的描述規范，所述領域本體的描 述規范包括對領域信息、概念信息及概念關系信息的描述；
[0013] 基于本體內容建立描述本體的描述規范，所述描述本體包括對所述本體的知識信 息和知識關鍵詞的描述。
[0014] 優選的，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和基于領域 本體的概念相似度計算技術，將查詢需求與知識庫進行比對查詢；
[0015] 所述對比查詢進一步包括：
[0016] 將查詢需求分詞，獲取子概念集合，與領域本體中知識結點各字段名對比，獲取潛 在的若干查詢需求關鍵字段；
[0017] 將查詢需求關鍵字段與每個知識結點的描述本體比對，得到與查詢需求相匹配的 知識記錄；
[001引對知識記錄進行分析，與查詢需求進行對比，獲得相似度的排序，并W表格的形式 顯示查詢結果。
[0019] 優選的，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的查詢需求 關鍵字段中的知識記錄。 陽020] -種基于本體的知識庫查詢系統，該系統包括
[0021] 知識結構管理模塊、知識本體描述模塊、知識查詢模塊；
[0022] 所述知識結構管理模塊，定義層次化的知識結構，建立多個不同領域的知識庫；
[0023] 所述知識本體描述模塊，基于知識樹中的知識節點建立領域本體和描述本體的描 述規范，生成基于XML規范的本體描述文檔；
[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行比對查詢，綜 合得出查詢需求的查詢結果。
[00巧]優選的，所述知識庫為樹形結構支持多層分解，分解后得到的知識節點可對應具 體的知識內容。
[00%] 優選的，所述知識本體描述模塊中
[0027] 基于本體概念之間的邏輯關系建立所述領域本體的描述規范，所述領域本體的描 述規范包括對領域信息、概念信息及概念關系信息的描述；
[0028] 基于本體內容建立描述本體的描述規范，所述描述本體包括對所述本體的知識信 息和知識關鍵詞的描述。
[0029] 優選的，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 技術和基于領域本體的概念相似度計算技術，將查詢需求與知識樹進行比對查詢；；
[0030] 所述對比查詢進一步包括：
[0031] 將查詢需求分詞，獲取子概念集合，與領域本體中知識結點各字段名對比，獲取潛 在的若干查詢需求關鍵字段；
[0032] 將查詢需求關鍵字段與每個知識結點的描述本體比對，得到與查詢需求相匹配的 知識記錄；
[0033] 對知識記錄進行分析，與查詢需求進行對比，獲得相似度的排序，并W表格的形式 顯不查詢結果。
[0034] 優選的，所述關鍵字段如果存在多個，則需要綜合獲取多個子概念相關的查詢需 求關鍵字段中的知識記錄。
[0035] 本發明的有益效果如下：
[0036] 本發明所述技術方案與現有技術相比，在針對應用問題提出查詢需求時，知識庫 能夠反饋綜合查詢后的結果，實現了基于本體的知識庫查詢，能夠實現復雜產品研制中多 領域知識的查詢應用問題的解決，同時也有利于提高知識庫使用的便利性，促進知識的應 用。
【附圖說明】
[0037] 下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0038] 圖1示出本發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示出本發明實施例中一種基于本體的知識庫查詢方法及系統中針對每個知 識結點本體建模及查看功能圖；
[0040] 圖3示出本發明實施例中一種基于本體的知識庫查詢方法及系統中某個知識結 點的描述本體建模功能示意圖；
[0041] 圖4示出本發明實施例中一種基于本體的知識庫查詢方法及系統中某個知識結 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明，下面結合優選實施例和附圖對本發明做進一步的說 明。附圖中相似的部件W相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具 體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應W此限制本發明的保護范圍。
[0043] 如圖1所示，本發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構，建立多個不同領域的知識庫。其中，知識庫選用樹形 結構為表現形式，并支持多層分解，分解后得到的知識節點對應具體的知識內容；
[0045] S2、在知識庫中，基于知識樹中的知識節點建立領域本體述和描述本體的描述規 范；領域本體的描述規范包括對領域信息、概念信息及概念關系信息的描述，用于建立基于 本體概念之間的邏輯關系；領域本體描述屬性規范如表1 :
[0046] 表1領域本體描述屬性規范
[0047]
[0048] 描述本體的描述規范包括對知識信息、只是關鍵詞的描述，用于建立具體知識的 本體生成基于XML規范的本體描述文檔；描述本體描述屬性規范如表2 :
[0049] 表2描述本體描述屬性規范 陽化0]
[0051] 圖2示出了知識管理系統中，每個知識結點建立描述本體的入口，支持用戶在知 識庫的每個知識節點上點擊右鍵，彈出功能界面，可選擇"節點本體化建模"和"節點本體化 查看"等功能進行進一步操作；
[0052] 圖3示出了某個知識結點建立描述本體的功能，系統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點的關鍵描述信息；
[0053] 圖4示出了某個知識結點的描述本體owl文件查看，通過系統提供的描述本體建 模功能建立描述問題后，系統在后臺自動生成描述本體的owl文件，如下代碼給出了一個 知識結點的描述本體中owl文件中關鍵詞的表達示例：
[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:大數據二"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/冉大數據 V〉
[00己8] 〈rdfs:domain rdf:resource = "http://www. owl-ontologies. com/冉大數據 V〉
[0059] 〈rdfs:subClassOf〉
[0060] 〈owl :Class rdf :about = "http://www. owl-ontologies. com/冉關鍵詞"〉
[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/冉關鍵 詞V〉
[0070] 〈/owl: Class〉
[0071] 〈owl :Class rdf :about = "http://www. owl-ontologies. com/冉中文關鍵詞"〉
[0072] <rdfs: subClassOf rdf :resource = "http://www. owl-ontologies. com/# 關鍵 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/# 關鍵 詞V〉
[0076] </owl: Class〉
[0077] </r 壯：畑F>
[007引定義的關鍵詞包括"類型"、"第一作者"、"中文題目"、"中文關鍵詞"、"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和基于領域本 體的概念相似度計算技術，將查詢需求與知識庫進行Ξ次比對查詢，綜合給出查詢需求的 查詢結果。如果查詢需求能夠提供更加具體的描述信息，則可進一步過濾掉冗余的記錄，得 到更加精確的檢索結果；
[0080] 其中對比查詢進一步包括：
[0081] S31、將查詢需求分詞，獲取子概念集合，與領域本體中知識結點各字段名對比，綜 合給出查詢需求的查詢結果。如果存在多個關鍵字段，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、對所述關鍵字段中知識記錄進行分析后，與查詢需求進行對比，獲得相似度 的排序，并W表格的形式顯示查詢結果。
[0084] 本發明還公開了一種基于本體的知識庫查詢系統，該系統包括知識結構管理模 塊、知識本體描述模塊、知識查詢模塊。
[0085] 知識結構管理模塊，支持采用樹狀結構W及管理設計師積累和應用的設計知識， 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點進行本體描述，支持實現基 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，支持根據知識本體實現 知識的查詢。
[0086] 知識結構管理模塊，定義層次化的知識結構，建立多個不同領域的知識庫。其中， 知識庫選用樹形結構為表現形式，并支持多層分解，分解后得到的知識節點對應具體的知 識內容； 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點建立領域本體述和描 述本體的描述規范；領域本體的描述規范包括對領域信息、概念信息及概念關系信息的描 述，用于建立基于本體概念之間的邏輯關系；描述本體的描述規范包括對知識信息、只是關 鍵詞的描述，用于建立具體知識的本體生成基于XML規范的本體描述文檔。
[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和 基于領域本體的概念相似度計算技術，將查詢需求與知識庫進行Ξ次比對查詢，綜合給出 查詢需求的查詢結果。其中對比步驟包括：首先將查詢需求分詞，獲取子概念集合。基于已 構建的領域本體，將查詢需求和領域本體中知識結點各字段名比對，獲取潛在的若干查詢 需求關鍵字段。如果存在多個子概念，則需要綜合獲取多個子概念相關的查詢需求關鍵字 段中的知識記錄。基于已構建的描述本體，將查詢需求關鍵字段與每個知識結點的描述本 體比對，得到基于語義的排序結果，進而可W得到和查詢需求相匹配的知識記錄；對所有的 知識記錄進行分析，和查詢需求進行第Ξ次比對，獲得相似度的排序，并在查詢結果界面W 表格的形式顯示查詢結果。如果查詢需求能夠提供更加具體的描述信息，則可進一步過濾 掉冗余的記錄，得到更加精確的檢索結果。
[0089] 綜上所述，本發明所述技術方案，在針對應用問題提出查詢需求時，知識庫能夠反 饋綜合查詢后的結果，實現了基于本體的知識庫查詢，能夠實現復雜產品研制中多領域知 識的查詢應用問題的解決，同時也有利于提高知識庫使用的便利性，促進知識的應用。
[0090] 顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對 本發明的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可 W做出其它不同形式的變化或變動，運里無法對所有的實施方式予W窮舉，凡是屬于本發 明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
【主權項】
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構，建立多個不同領域的知識庫； 基于知識庫中的知識節點建立領域本體和描述本體的描述規范，生成基于XML規范的 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行比對查詢，綜合得出查詢需求的 查詢結果。2. 根據權利要求1所述的查詢方法，其特征在于，所述知識庫為樹形結構，支持多層分 解，分解后得到的知識節點可對應具體的知識內容。3. 根據權利要求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系建立所述領域本體的描述規范，所述領域本體的描述規 范包括對領域信息、概念信息及概念關系信息的描述； 基于本體內容建立描述本體的描述規范，所述描述本體包括對所述本體的知識信息和 知識關鍵詞的描述。4. 根據權利要求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和基于領域本體的概念相似度計算技術，將查詢需求與知識庫進行 比對查詢； 所述對比查詢進一步包括： 將查詢需求分詞，獲取子概念集合，與領域本體中知識結點各字段名對比，獲取潛在的 若干查詢需求關鍵字段； 將查詢需求關鍵字段與每個知識結點的描述本體比對，得到與查詢需求相匹配的知識 記錄； 對知識記錄進行分析，與查詢需求進行對比，獲得相似度的排序，并以表格的形式顯示 查詢結果。5. 根據權利要求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的查詢需求關鍵字段中的知識記錄。6. -種基于本體的知識庫查詢系統，其特征在于，所述該系統包括 知識結構管理模塊、知識本體描述模塊、知識查詢模塊； 所述知識結構管理模塊，定義層次化的知識結構，建立多個不同領域的知識庫； 所述知識本體描述模塊，基于知識樹中的知識節點建立領域本體和描述本體的描述規 范，生成基于XML規范的本體描述文檔； 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行比對查詢，綜合得 出查詢需求的查詢結果。7. 根據權利要求6所述的查詢方法，其特征在于，所述知識庫為樹形結構支持多層分 解，分解后得到的知識節點可對應具體的知識內容。8. 根據權利要求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系建立所述領域本體的描述規范，所述領域本體的描述規 范包括對領域信息、概念信息及概念關系信息的描述； 基于本體內容建立描述本體的描述規范，所述描述本體包括對所述本體的知識信息和 知識關鍵詞的描述。9. 根據權利要求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和基于領域本體的概念相似度計算技術，將查詢 需求與知識樹進行比對查詢；； 所述對比查詢進一步包括： 將查詢需求分詞，獲取子概念集合，與領域本體中知識結點各字段名對比，獲取潛在的 若干查詢需求關鍵字段； 將查詢需求關鍵字段與每個知識結點的描述本體比對，得到與查詢需求相匹配的知識 記錄； 對知識記錄進行分析，與查詢需求進行對比，獲得相似度的排序，并以表格的形式顯示 查詢結果。10. 根據權利要求9所述的查詢方法，其特征在于，所述關鍵字段如果存在多個，則需 要綜合獲取多個子概念相關的查詢需求關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
【發明人】劉艷, 侯寶存
【申請人】北京仿真中心