专利名称：以本体论为基础的知识图形系统及方法
技术领域：
本发明涉及计算机软件，尤其是一种以本体论(Ontology)为基础的知识图形系统及方法，且特别有关于一种可以通过辨识图形档案而自动更新本体数据库中的概念(Concept)与其关联以及建立相应图形档案的本体概念关联图的以本体论为基础的知识图形系统及方法。
图1显示一网络通讯产业的本体概念架构示意图。如图所示，网络通讯产业100之下可以包括两个主概念因特网110与传统电信产业120。因特网110下可以包括拨接111等概念；传统电信产业120可以区分为固网121与无线122型态的两种概念，且分别也具有电信服务123、设备124以及微波/卫星125、移动电话126的概念，以此类推。因此，本体论可以适合用来有效地完整架构知识库系统。
传统的知识本体，不管是阶层式(Hierarchical)或是图形化(Graphical)表示，常常因为概念或关系太多，不易让使用者理解一个知识体或知识与概念间的关联。以内文(Context)为基础的本体表示方法，会根据内文不同挑选适当的知识属性与关系，但缺乏一个容易理解的表示方式，不容易让使用者理解在此内文下的一个知识体或知识与概念间的关联。而在传统的图形化表示知识体的方法，如架构图或流程图，并不能够从两张相似的图形中理解出两张图形在知识体的相似与相异之处。
此外，对于以本体论为基础的知识库系统的维护工作极为复杂且繁琐。由于必须对于新的知识或信息进行概念的撷取与对应，因此，需要非常熟悉此领域的专家才可胜任知识库中概念的更新与维护。
此外，本发明的另一目的是通过图形与相应图形的背景信息的结合，可以使得使用者更能理解知识体或知识与概念间的关联。
为了达成本发明的上述目的，可通过本发明所提供的以本体论为基础的知识图形系统及方法来达成。
依据本发明实施例的以本体论为基础的知识图形系统包括一数据储存装置与一处理器。数据储存装置中包括具有多个概念与概念间的关联的本体数据库与一知识图形库。
处理器耦接至数据储存装置，致使由一图形档案中撷取多个对象与相应的对象名称以及对象之间的包含关系。接着，对于每一对象依据其对象名称由本体数据库中查询相应的概念，若相应对象的概念不存在，则新增相应对象的概念于本体数据库中，并于本体数据库中指定概念与其它概念间的关联。之后，依据相应对象的概念与对象之间的包含关系建立相应此图形档案的本体概念关联图、相应的内容知识、与此图形档案于知识图形库中。
其中，处理器依据对象的对象名称由本体数据库中查询相应的概念通过概念关键词比对或概念相似度比对进行查询。此外，对象之间的包含关系可以依据每一对象于图形档案中的坐标与面积而得知。
另外，依据本发明实施例的以本体论为基础的知识图形方法，首先，由图形档案中撷取多个对象与相应的对象名称以及对象之间的包含关系。接着，对于每一对象依据其对象名称由本体数据库之中查询相应的概念。若相应此对象的概念不存在，则新增相应此对象的概念于本体数据库之中，并于本体数据库中指定此概念与其它概念间的关联。
之后，依据相应这些对象的概念与对象之间的包含关系建立相应此图形档案的本体概念关联图。并将此图形档案、相应图形档案的内容知识、与相应图形档案的本体概念关联图储存至知识图形库中。
类似地，处理器依据对象的对象名称由本体数据库中查询相应的概念是通过概念关键词比对或概念相似度比对进行查询。此外，对象之间的包含关系可以依据每一对象于图形档案中的坐标与面积而得知。
本发明的有益效果是，通过本发明所提出的以本体论为基础的知识图形系统及方法，可以通过辨识图形档案而自动更新本体数据库中的概念与其关联以及建立相应图形档案的本体概念关联图。此外，本发明中以传统的图形来显示一个以本体论为基础的知识体，便于让使用者理解。每一个图形就代表了在知识本体中的内容，较容易让使用者了解不同内容间的差别。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明如下图1为一示意图显示网络通讯产业的本体概念架构；图2为一示意图显示依据本发明实施例的以本体论为基础的知识图形系统的系统架构；图3为一流程图显示依据本发明实施例的以本体论为基础的知识图形方法的操作流程；图4为一图形档案例子；图5为图4的图形档案经过本发明处理后所得的本体概念关联图。
符号说明100、110、…、126概念；200数据储存装置；201本体数据库；202知识数据库；210处理器；220图形档案；S300、S310、…、S350操作步骤；400图形档案；500、510、…、520概念。
图2显示依据本发明实施例的以本体论为基础的知识图形系统的系统架构。
依据本发明实施例的以本体论为基础的知识图形系统包括一数据储存装置200与耦接至数据储存装置200的一处理器210。数据储存装置200中包括一本体数据库201与一知识图形库202。本体数据库201中记录多个概念以及概念之间的关联。知识图形库202中记录针对不同图形档案的本体概念关联图与相应的内容知识。
处理器210由图形档案220中撷取多个对象与对象所相应的对象名称以及对象之间的包含关系。其中，图形档案220可以是具有多个对象的文件，如美商微软的PowerPoint文件或是Visio文件。处理器210通过扫描与剖析档案可以得知图形档案220中的对象与其相应的对象名称与每一对象于图形档案220中的坐标与面积。通过每一对象于图形档案220中的坐标与面积，便可以得知这些对象之间的包含关系。
接着，处理器210对于撷取得到的每一对象依据其对象名称由本体数据库201中查询相应的概念。其中，处理器依据对象的对象名称由本体数据库中查询相应的概念通过概念关键词比对或概念相似度比对进行查询。若相应对象的概念不存在于本体数据库201中，则新增相应此对象的概念于本体数据库201之中，并于本体数据库中指定此概念与其它概念间的关联。
之后，处理器210依据相应对象的概念与对象之间的包含关系建立相应此图形档案的本体概念关联图，并将图形档案220、相应的内容知识，如图形档案的背景信息等、与相应图形档案220的本体概念关联图储存于知识图形库202之中。
注意的是，在自动撷取图形档案220中的对象与其相应包含关系时，系统亦可提供接口予使用者进行互动设定与校正以及输入关系于图形档案220的背景信息，以更强化系统自动转换概念时的正确性。
图3显示依据本发明实施例的以本体论为基础的知识图形方法的操作流程。
首先，如步骤S300，由图形档案中撷取多个对象与相应的对象名称以及对象之间的包含关系。类似地，通过扫描与剖析档案可以得知图形档案中的对象与其相应的对象名称与每一对象于图形档案中的坐标与面积。通过每一对象于图形档案中的坐标与面积，便可以得知这些对象之间的包含关系。
接着，如步骤S310，对于每一对象依据其对象名称由本体数据库之中利用概念关键词比对或概念相似度比对查询相应的概念。若相应此对象的概念不存在于本体数据库中(步骤S320的是)，则如步骤S330，新增相应此对象的概念于本体数据库之中，并于本体数据库中指定此概念与其它概念间的关联。
之后，如步骤S340，依据相应这些对象的概念与对象之间的包含关系建立相应此图形档案的本体概念关联图。最后，如步骤S350，将此图形档案、相应图形档案的内容知识、与相应图形档案的本体概念关联图储存至知识图形库中。
接下来，举一实例进行说明。提供一图形档案400，如图4所示。此图形档案400为Web Service(网络服务)的标准架构简介，用来描述现在已存在的标准内涵以及相关的标准内容。
通过本发明实施例，首先会将图形档案400中的对象一一解构出来，并找出每一个对象的对象名称。因此，图形档案400可以解构出11个对象，分别为Web Service标准、基础架构、描述、搜寻、XML、SOAP、Process Flows、WSDL、XML Schema、Inspection、与UDDI等11个方块对象。同时，通过对象的坐标与面积可以得知对象间的包含关系，即Web Service标准包含所有其它方块对象；基础架构包含XML与SOAP两个方块对象；描述包含Process Flows、WSDL与XML Schema三个方块对象；搜寻包含Inspection与UDDI两个对象。
之后，依据找到的对象名称，利用本体的概念比对方法，由本体数据库中找寻相似的概念，并将寻找到的概念传回。以图形档案400为例，对于每一个对象找到相似的概念分别为Web Service标准510、Web Service基础架构标准511、Web Service描述标准512、Web Service搜寻标准513、XML 514、SOAP 515、Process Flows 516、WSDL 517、XML Schema 518、Inspection 519、与UDDI 520等相似概念。
因此，依据原先本体数据库中相应图形档案400中对象的概念间的关联以及对象的包含关系，建立相应图形档案400的本体概念关联图，如图5所示。之后，将图形档案400、相应图形档案400的本体概念关联图、与相应图形档案400的内容知识(可由使用者输入)储存至知识图形库中。
因此，通过本发明所提出的以本体论为基础的知识图形系统及方法，可以通过辨识图形档案而自动更新本体数据库中的概念与其关联以及建立相应图形档案的本体概念关联图。
此外，本发明中以传统的图形来显示一个以本体论为基础的知识体，便于让使用者理解。每一个图形就代表了在知识本体中的内容，较容易让使用者了解不同内容间的差别。例如，Web Service的技术架构图与Web Service的主要产品分析图是属于两个不同内容的知识体，使用者通过看到图形加上图形的背景数据，可以容易比较两个知识体的差异与互补之处。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书范围所界定者为准。
权利要求
1.一种以本体论为基础的知识图形系统，其特征是包括一数据储存装置，包括一本体数据库，记录复数概念与该等概念间的关联；以及一处理器，耦接至该数据储存装置，致使由一图形档案中撷取复数对象与相应的对象名称以及该等对象之间的包含关系，对于每一该等对象依据其对象名称由该本体数据库中查询相应的概念，若相应该对象的概念不存在，则新增相应该对象的概念于该本体数据库中，并于该本体数据库中指定该概念与其它概念间的关联，且依据相应该等对象的概念与该等对象之间的包含关系建立相应该图形档案的本体概念关联图。
2.如权利要求1所述的以本体论为基础的知识图形系统，其特征是更包括一知识图形库，用以储存该图形档案、相应该图形档案的一内容知识、与相应该图形档案的该本体概念关联图。
3.如权利要求1所述的以本体论为基础的知识图形系统，其特征是该处理器依据该对象的对象名称由该本体数据库中查询相应的概念，是通过概念关键词比对进行查询的。
4.如权利要求1所述的以本体论为基础的知识图形系统，其特征是该处理器依据该对象的对象名称由该本体数据库中查询相应的概念，是通过概念相似度比对进行查询的。
5.如权利要求1所述的以本体论为基础的知识图形系统，其特征是该等对象之间的包含关系为依据每一该等对象于该图形档案中的坐标与面积而得知。
6.一种以本体论为基础的知识图形方法，其特征是包括下列步骤由一图形档案中撷取复数对象与相应的对象名称以及该等对象之间的包含关系；对于每一该等对象依据其对象名称由一本体数据库中查询相应的概念；若相应该对象的概念不存在，则新增相应该对象的概念于该本体数据库中，并于该本体数据库中指定该概念与其它概念间的关联；以及依据相应该等对象的概念与该等对象之间的包含关系建立相应该图形档案的本体概念关联图。
7.如权利要求6所述的以本体论为基础的知识图形方法，其特征是更包括将该图形档案、相应该图形档案的一内容知识、与相应该图形档案的该本体概念关联图储存至一知识图形库中。
8.如权利要求6所述的以本体论为基础的知识图形方法，其特征是依据该对象的对象名称由该本体数据库中查询相应的概念，是通过概念关键词比对进行查询的。
9.如权利要求6所述的以本体论为基础的知识图形方法，其特征是依据该对象的对象名称由该本体数据库中查询相应的概念，是通过概念相似度比对进行查询的。
10.如权利要求6所述的以本体论为基础的知识图形方法，其特征是该等对象之间的包含关系为依据每一该等对象于该图形档案中的坐标与面积而得知。
全文摘要
一种以本体论为基础的知识图形系统及方法，该系统包括一数据储存装置与一处理器；数据储存装置中包括具有多个概念与概念间的关联的本体数据库；处理器耦接至数据储存装置，致使由一图形档案中撷取多个对象与相应的对象名称以及对象之间的包含关系；对于每一对象依据其对象名称由本体数据库中查询相应的概念，若不存在，则新增相应对象的概念于本体数据库中，并指定概念与其它概念间的关联，且依据相应对象的概念与对象之间的包含关系建立相应此图形档案的本体概念关联图、相应的内容知识、与此图形档案于知识图形库中；本发明通过辨识图形档案而自动更新本体数据库中的概念与其关联以及建立相应图形档案的本体概念关联图；此外，本发明中以传统的图形来显示一个以本体论为基础的知识体，便于让使用者理解。
文档编号G06F9/44GK1466046SQ0214016
公开日2004年1月7日 申请日期2002年7月1日 优先权日2002年7月1日
发明者施信德 申请人:财团法人资讯工业策进会