一个本体互操作性生态系统-计算机科学-大规模知识图谱-本体论-数据互操作性.pdfVIP

一个本体互操作性生态系统

ZhangchengQiang

AustralianNationalUniversity,Canberra,Australia

qzc438@

摘要—本体互操作性是限制知识图谱（KG）中使用本体（OMOV）以及符合本体的知识图谱（OCKGs）。我

的一个复杂问题。具有冲突和重叠概念的不同本体使得设计、们比较了这三种技术之间的差异和联系，并探讨它们在

开发和部署适用于下游任务的可互操作本体变得困难。我们提本体工程中的作用以提高互操作性。我们提出了一种用

出一个用于本体互操作性的生态系统。该生态系统在本体工程

于本体互操作性的生态系统，并使用建筑领域中传感器

生命周期的不同阶段采用了三种最先进的语义技术：设计阶段

观测的案例研究来展示这三种技术如何相互补充其优

采用本体重用模式（ODPs），开发阶段采用本体匹配与版本化

（OMOV），部署阶段采用符合本体的知识图谱（OCKGs），势并在本体工程生命周期内缓解各自的劣势。

本以实现在实际应用中更好的本体互操作性。在建筑领域的传感器

译观测案例研究验证了所提生态系统的有效性。II.相关工作

中IndexTerms—本体论，数据互操作性

A.本体设计模式

2I.介绍

v本体设计模式（ODPs）的目标是探索不同本体之间

1对于大规模知识图谱（KG），使用本体已经成为实

1的共同和共享的本体重用片段[2]。图1说明了ODPs

3现KG之间语义互操作性的通用做法。虽然构建KG并

2使用基于星型的匹配方案。一旦确定了ODP，后续的

1.不总是需要一个本体，但本体可以提供大量信息以帮助每一个本体都将遵循这个ODP，并且ODP作为高层次

7理解KG。例如，仅凭一个KG片段（Sydney,travelsTo,的概念模型来指导这些新本体的设计。

0Sydney）很难理解其含义，但如果有一个基于逻辑的

5

2表达式（Person,travelsTo,Place），则可以推断出主语

:

v“Sydney”指的是游客，而宾语“Sydney”指的是被访

i

x问的地方。三元组（Sydney,travelsTo,Sydney）描述了

r

a一个事件，在该事件中，美国女演员SydneySweeney

前往城市Sydney[1]。

本体论是由领域专家（与本体工程师合作）根据他

们对领域的理解构建的。无法保证所有本体论在概念化

方面达成一致。因此，本体论互操作性已经成为一个高

级问题，影响了本体论之间的信息共享。例如，本体论图1.本体设计模式（ODPs）。

通常涵盖一系列不同的概念。一个人可以使用他们的基

本概况（姓名、年龄和性别）、社会关系（亲子关系和友然而，ODPs也存在缺点。首先，ODPs是概念模

谊）以及职业角色（学生和员工）来描述。此外，本体论型，并不包含实际类或属性的细节。这意味着无法控制

中使用的术语也可能不同。一个本体论可能使用“名”术语，本体创建者仍然可以自由使用自己的选择。其

和“姓”，而另一个本体论则使用“名字”和“家族名次，ODPs通常是基于现有本体手工制作的。它们是静

称”来描述一个人的名字。态的，不易捕捉随着时间的变化。第三，O