一种基于本体的知识库查询方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种基于本体的知识库查询方法及系统，该方法包括定义层次化的知识结构，建立多个不同领域的知识库；基于知识库中的知识节点建立领域本体和描述本体的描述规范，生成基于XML规范的本体描述文档；基于本体的知识语义查询，将查询需求与知识库进行比对查询，综合给出查询需求的查询结果。本发明所述技术方案实现基于本体的知识库查询，能够实现多领域知识的查询，同时也有利于提高知识库使用的便利性，促进知识的应用。
【专利说明】
-种基于本体的知识库查询方法及系统
技术领域
[0001] 本发明设及一种知识库查询方法，更具体地，设及一种基于本体的知识库查询方 法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着复杂产品研制从数字化向智能化方向发展，知识的管理和应用已成为制约产 品智能化研制的基础问题。目前在对复杂产品智能专家系统的研究过程中，知识库的查询 多局限于在同一类型的知识中，通过关键词进行查询。一般的方法是针对复杂产品研制的 具体要求，建议固定格式的知识库结构，选择知识库中的具体列或列之间的组合，进行关键 词的准确或模糊查询，获得知识库中符合查询条件的结果，但是越来越多的复杂产品研制 中针对用户提出的需求进行解答时，设及多个领域的知识，由于分散异构的领域知识在结 构和表达形式上的不一致，同时用户一般无法准确的提出所有的需求。
[0003] 因此，需要提供一种基于本体的知识库查询方法及系统，针对应用问题提出查询 需求时，知识库能够反馈综合查询后的结果，实现复杂产品研制中多领域知识的查询有利 于应用问题的解决，同时也有利于提高知识库使用的便利性，促进知识的应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的在于提供一种基于本体的知识库查询方法及系统，能够解决由 于知识库表达形式不一致，用户无法全面准确提出查询需求所带来的应用问题，实现多领 域知识的查询。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0006] 一种基于本体的知识库查询方法，该方法包括
[0007] 定义层次化的知识结构，建立多个不同领域的知识库；
[0008] 基于知识库中的知识节点建立领域本体和描述本体的描述规范，生成基于XML规 范的本体描述文档；
[0009] 基于本体的知识语义查询，将查询需求与知识库进行比对查询，综合得出查询需 求的查询结果。
[0010] 优选的，所述知识库为树形结构，支持多层分解，分解后得到的知识节点可对应具 体的知识内容。
[0011] 优选的，所述本体描述文档中
[0012] 基于本体概念之间的逻辑关系建立所述领域本体的描述规范，所述领域本体的描 述规范包括对领域信息、概念信息及概念关系信息的描述；
[0013] 基于本体内容建立描述本体的描述规范，所述描述本体包括对所述本体的知识信 息和知识关键词的描述。
[0014] 优选的，所述基于本体的知识查询中，使用基于字典的中文分词技术和基于领域 本体的概念相似度计算技术，将查询需求与知识库进行比对查询；
[0015] 所述对比查询进一步包括：
[0016] 将查询需求分词，获取子概念集合，与领域本体中知识结点各字段名对比，获取潜 在的若干查询需求关键字段；
[0017] 将查询需求关键字段与每个知识结点的描述本体比对，得到与查询需求相匹配的 知识记录；
[001引对知识记录进行分析，与查询需求进行对比，获得相似度的排序，并W表格的形式 显示查询结果。
[0019] 优选的，所述子概念如果存在多个，则需要综合获取多个子概念相关的查询需求 关键字段中的知识记录。 阳020] -种基于本体的知识库查询系统，该系统包括
[0021] 知识结构管理模块、知识本体描述模块、知识查询模块；
[0022] 所述知识结构管理模块，定义层次化的知识结构，建立多个不同领域的知识库；
[0023] 所述知识本体描述模块，基于知识树中的知识节点建立领域本体和描述本体的描 述规范，生成基于XML规范的本体描述文档；
[0024] 知识查询模块，基于本体的知识语义查询，将查询需求与知识库进行比对查询，综 合得出查询需求的查询结果。
[00巧]优选的，所述知识库为树形结构支持多层分解，分解后得到的知识节点可对应具 体的知识内容。
[00%] 优选的，所述知识本体描述模块中
[0027] 基于本体概念之间的逻辑关系建立所述领域本体的描述规范，所述领域本体的描 述规范包括对领域信息、概念信息及概念关系信息的描述；
[0028] 基于本体内容建立描述本体的描述规范，所述描述本体包括对所述本体的知识信 息和知识关键词的描述。
[0029] 优选的，所述知识查询模块中基于本体的知识查询种，使用基于字典的中文分词 技术和基于领域本体的概念相似度计算技术，将查询需求与知识树进行比对查询；；
[0030] 所述对比查询进一步包括：
[0031] 将查询需求分词，获取子概念集合，与领域本体中知识结点各字段名对比，获取潜 在的若干查询需求关键字段；
[0032] 将查询需求关键字段与每个知识结点的描述本体比对，得到与查询需求相匹配的 知识记录；
[0033] 对知识记录进行分析，与查询需求进行对比，获得相似度的排序，并W表格的形式 显不查询结果。
[0034] 优选的，所述关键字段如果存在多个，则需要综合获取多个子概念相关的查询需 求关键字段中的知识记录。
[0035] 本发明的有益效果如下：
[0036] 本发明所述技术方案与现有技术相比，在针对应用问题提出查询需求时，知识库 能够反馈综合查询后的结果，实现了基于本体的知识库查询，能够实现复杂产品研制中多 领域知识的查询应用问题的解决，同时也有利于提高知识库使用的便利性，促进知识的应 用。
【附图说明】
[0037] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0038] 图1示出本发明实施例中一种基于本体的知识库查询方法示意图；
[0039] 图2示出本发明实施例中一种基于本体的知识库查询方法及系统中针对每个知 识结点本体建模及查看功能图；
[0040] 图3示出本发明实施例中一种基于本体的知识库查询方法及系统中某个知识结 点的描述本体建模功能示意图；
[0041] 图4示出本发明实施例中一种基于本体的知识库查询方法及系统中某个知识结 点的描述本体owl文件查看示意图。
【具体实施方式】
[0042] 为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说 明。附图中相似的部件W相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具 体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应W此限制本发明的保护范围。
[0043] 如图1所示，本发明公开一种基于本体的知识库查询方法，该方法包括：
[0044] S1、定义层次化的知识结构，建立多个不同领域的知识库。其中，知识库选用树形 结构为表现形式，并支持多层分解，分解后得到的知识节点对应具体的知识内容；
[0045] S2、在知识库中，基于知识树中的知识节点建立领域本体述和描述本体的描述规 范；领域本体的描述规范包括对领域信息、概念信息及概念关系信息的描述，用于建立基于 本体概念之间的逻辑关系；领域本体描述属性规范如表1 :
[0046] 表1领域本体描述属性规范
[0047]
[0048] 描述本体的描述规范包括对知识信息、只是关键词的描述，用于建立具体知识的 本体生成基于XML规范的本体描述文档；描述本体描述属性规范如表2 :
[0049] 表2描述本体描述属性规范 阳化0]
[0051] 图2示出了知识管理系统中，每个知识结点建立描述本体的入口，支持用户在知 识库的每个知识节点上点击右键，弹出功能界面，可选择"节点本体化建模"和"节点本体化 查看"等功能进行进一步操作；
[0052] 图3示出了某个知识结点建立描述本体的功能，系统提供可视化的建模功能，支 持用户通过自定义建立某知识节点的关键描述信息；
[0053] 图4示出了某个知识结点的描述本体owl文件查看，通过系统提供的描述本体建 模功能建立描述问题后，系统在后台自动生成描述本体的owl文件，如下代码给出了一个 知识结点的描述本体中owl文件中关键词的表达示例：
[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:大数据二"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/冉大数据 V〉
[00己8] 〈rdfs:domain rdf:resource = "http://www. owl-ontologies. com/冉大数据 V〉
[0059] 〈rdfs:subClassOf〉
[0060] 〈owl :Class rdf :about = "http://www. owl-ontologies. com/冉关键词"〉
[0061] </rdfs:subClassOf〉
[0062] 〈owl :Class rdf :about = "http://www. owl-ontologies. com/冉类型"〉
[0063] <rdfs: subClassOf rdf :resource = "http://www. owl-ontologies. com/冉关键 词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/冉关键 词V〉
[0067] 〈/owl: Class〉
[0068] <owl :Class rdf :about 二"ht化：//www· owl-ontologies, com/# 中文题目"〉
[0069] 〈rdfs: subClassOf rdf :resource = "http://www. owl-ontologies. com/冉关键 词V〉
[0070] 〈/owl: Class〉
[0071] 〈owl :Class rdf :about = "http://www. owl-ontologies. com/冉中文关键词"〉
[0072] <rdfs: subClassOf rdf :resource = "http://www. owl-ontologies. com/# 关键 词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/# 关键 词V〉
[0076] </owl: Class〉
[0077] </r 壯：畑F>
[007引定义的关键词包括"类型"、"第一作者"、"中文题目"、"中文关键词"、"其他作者" 等。
[0079] S3、基于本体的知识语义查询，通过使用基于字典的中文分词技术和基于领域本 体的概念相似度计算技术，将查询需求与知识库进行Ξ次比对查询，综合给出查询需求的 查询结果。如果查询需求能够提供更加具体的描述信息，则可进一步过滤掉冗余的记录，得 到更加精确的检索结果；
[0080] 其中对比查询进一步包括：
[0081] S31、将查询需求分词，获取子概念集合，与领域本体中知识结点各字段名对比，综 合给出查询需求的查询结果。如果存在多个关键字段，则综合分析多个字段中的知识记 录；
[0082] S32、将查询需求与每个知识结点的描述本体比对，得到和查询需求相匹配的知识 记录；
[0083] S33、对所述关键字段中知识记录进行分析后，与查询需求进行对比，获得相似度 的排序，并W表格的形式显示查询结果。
[0084] 本发明还公开了一种基于本体的知识库查询系统，该系统包括知识结构管理模 块、知识本体描述模块、知识查询模块。
[0085] 知识结构管理模块，支持采用树状结构W及管理设计师积累和应用的设计知识， 形成知识库；知识本体描述模块，支持基于知识树中的知识节点进行本体描述，支持实现基 于本体的知识查询；知识查询模块，提供基于本体的知识查询算法，支持根据知识本体实现 知识的查询。
[0086] 知识结构管理模块，定义层次化的知识结构，建立多个不同领域的知识库。其中， 知识库选用树形结构为表现形式，并支持多层分解，分解后得到的知识节点对应具体的知 识内容； 阳087] 知识本体描述模块，在知识库中，基于知识树中的知识节点建立领域本体述和描 述本体的描述规范；领域本体的描述规范包括对领域信息、概念信息及概念关系信息的描 述，用于建立基于本体概念之间的逻辑关系；描述本体的描述规范包括对知识信息、只是关 键词的描述，用于建立具体知识的本体生成基于XML规范的本体描述文档。
[0088] 知识查询模块，基于本体的知识语义查询，通过使用基于字典的中文分词技术和 基于领域本体的概念相似度计算技术，将查询需求与知识库进行Ξ次比对查询，综合给出 查询需求的查询结果。其中对比步骤包括：首先将查询需求分词，获取子概念集合。基于已 构建的领域本体，将查询需求和领域本体中知识结点各字段名比对，获取潜在的若干查询 需求关键字段。如果存在多个子概念，则需要综合获取多个子概念相关的查询需求关键字 段中的知识记录。基于已构建的描述本体，将查询需求关键字段与每个知识结点的描述本 体比对，得到基于语义的排序结果，进而可W得到和查询需求相匹配的知识记录；对所有的 知识记录进行分析，和查询需求进行第Ξ次比对，获得相似度的排序，并在查询结果界面W 表格的形式显示查询结果。如果查询需求能够提供更加具体的描述信息，则可进一步过滤 掉冗余的记录，得到更加精确的检索结果。
[0089] 综上所述，本发明所述技术方案，在针对应用问题提出查询需求时，知识库能够反 馈综合查询后的结果，实现了基于本体的知识库查询，能够实现复杂产品研制中多领域知 识的查询应用问题的解决，同时也有利于提高知识库使用的便利性，促进知识的应用。
[0090] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 W做出其它不同形式的变化或变动，运里无法对所有的实施方式予W穷举，凡是属于本发 明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1. 一种基于本体的知识库查询方法，其特征在于，所述该方法包括 定义层次化的知识结构，建立多个不同领域的知识库； 基于知识库中的知识节点建立领域本体和描述本体的描述规范，生成基于XML规范的 本体描述文档； 基于本体的知识语义查询，将查询需求与知识库进行比对查询，综合得出查询需求的 查询结果。2. 根据权利要求1所述的查询方法，其特征在于，所述知识库为树形结构，支持多层分 解，分解后得到的知识节点可对应具体的知识内容。3. 根据权利要求1所述的查询方法，其特征在于，所述本体描述文档中 基于本体概念之间的逻辑关系建立所述领域本体的描述规范，所述领域本体的描述规 范包括对领域信息、概念信息及概念关系信息的描述； 基于本体内容建立描述本体的描述规范，所述描述本体包括对所述本体的知识信息和 知识关键词的描述。4. 根据权利要求1所述的查询方法，其特征在于，所述基于本体的知识查询中，使用基 于字典的中文分词技术和基于领域本体的概念相似度计算技术，将查询需求与知识库进行 比对查询； 所述对比查询进一步包括： 将查询需求分词，获取子概念集合，与领域本体中知识结点各字段名对比，获取潜在的 若干查询需求关键字段； 将查询需求关键字段与每个知识结点的描述本体比对，得到与查询需求相匹配的知识 记录； 对知识记录进行分析，与查询需求进行对比，获得相似度的排序，并以表格的形式显示 查询结果。5. 根据权利要求4所述的查询方法，其特征在于，所述子概念如果存在多个，则需要综 合获取多个子概念相关的查询需求关键字段中的知识记录。6. -种基于本体的知识库查询系统，其特征在于，所述该系统包括 知识结构管理模块、知识本体描述模块、知识查询模块； 所述知识结构管理模块，定义层次化的知识结构，建立多个不同领域的知识库； 所述知识本体描述模块，基于知识树中的知识节点建立领域本体和描述本体的描述规 范，生成基于XML规范的本体描述文档； 知识查询模块，基于本体的知识语义查询，将查询需求与知识库进行比对查询，综合得 出查询需求的查询结果。7. 根据权利要求6所述的查询方法，其特征在于，所述知识库为树形结构支持多层分 解，分解后得到的知识节点可对应具体的知识内容。8. 根据权利要求6所述的查询方法，其特征在于，所述知识本体描述模块中 基于本体概念之间的逻辑关系建立所述领域本体的描述规范，所述领域本体的描述规 范包括对领域信息、概念信息及概念关系信息的描述； 基于本体内容建立描述本体的描述规范，所述描述本体包括对所述本体的知识信息和 知识关键词的描述。9. 根据权利要求6所述的查询方法，其特征在于，所述知识查询模块中基于本体的知 识查询种，使用基于字典的中文分词技术和基于领域本体的概念相似度计算技术，将查询 需求与知识树进行比对查询；； 所述对比查询进一步包括： 将查询需求分词，获取子概念集合，与领域本体中知识结点各字段名对比，获取潜在的 若干查询需求关键字段； 将查询需求关键字段与每个知识结点的描述本体比对，得到与查询需求相匹配的知识 记录； 对知识记录进行分析，与查询需求进行对比，获得相似度的排序，并以表格的形式显示 查询结果。10. 根据权利要求9所述的查询方法，其特征在于，所述关键字段如果存在多个，则需 要综合获取多个子概念相关的查询需求关键字段中的知识记录。
【文档编号】G06F17/30GK105989097SQ201510076659
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月12日
【发明人】刘艳, 侯宝存
【申请人】北京仿真中心