QT1001本体在数据库建模中应用方法的研究2-QQ4991024

摘要本体(ontology)的概念起源于哲学领域，古希腊哲学家亚里士多德将本体定义为研究“存在”的科学。20世纪90年代以来，本体的概念被引入人工智能、知识工程和图书情报领域，从而本体概念的内涵也随之发生了变化。本体技术是人工智能领域的一种新的知识表示技术，它通过概念和概念间的关系反映事物或现象的抽象本质，并建立抽象模型。目前还没有成熟的方法论指导本体的创建工作。本体的创建类似软件的开发过程。与传统的软件开发相比，本体更强调进化、共享、重用，因此它的工程性更为明显。在软件工程中，螺旋模型和原型法都是重视软件进化的。结合软件工程的思想，引入了构建本体的螺旋模型原型化方法。在调研了国内外大量文献和网页的基础上，全面研究探索了本体的理论与方法。阐述了本体的起源、概念、类型和作用，介绍了国内外关于本体研究的发展现状、应用领域、主要研究机构和研究内容，探讨了本体的相关理论和主要技术方法。在这些理论的指导下，采用W3C推荐的本体描述语言OWL作为编写语言，以基于螺旋模型原型化方法作为开发指导，使用Protégé2000工具创建了一个以计算机机科学技术资源为应用领域的领域本体最后，在本体的应用研究中，通过分析本体和E-R模型之间的关系，进而分析了本体在数据库概念建模中的作用，并由此提出了一种利用本体来辅助数据库概念建模的方法。关键词：本体，螺旋模型，数据库概念建模ABSTRACTOntologyoriginatedinphilosophy.Aristotledefined"Ontology"asthescienceabout"being"intheworld.Since1990s,ontologyhasbeenintroducedinArtificialIntelligence,KnowledgeEngineeringandLibrary&Informationsciences.Andthenthedefinitionofontologyhasbeenchanged.OntologyisanewtechnologyofknowledgerepresentationinAI.Itusesconceptsandrelationsbetweenconceptstodescribeabstractfactsandbuildmodels.Atpresent,thereisnomaturemethodologytoguidethedevelopmentofontologies.Thedevelopmentofontologiesshouldbeanengineeringprocessthesameassoftwareddevelopment.However,comparedwithtraditionalsoftwaredevelopment,constructingontologiesemphasizesevolvement,shareandreuse.Soithasmoreengineeringcharacteristics.Inthesoftwareengineering,bothspiralmodelandprototypemethodemphasizeevolvement.Combinethethoughtofthesoftwareengineering,thispaperadoptsthismodelandmethod.Theontologicaltheoryandmethodhavebeendescribedsystematicallyonthebasisofintensiveinvestigationoflargenumberofdocumentsandwebpagesonontologystudyinginthispaper.Theorigin,definition,typeandroleofontologyhavebeendescribed.ThestateofartsofontologyresearchinChinaandforeigncountrieshasbeenintroduced.Thedistinctionsbetweenontologyandthesaurus,ontologyandsemanticnetworkhavebeenanalyzed.Withtheguidanceoftheory,weadoptOWL(webontologylanguage)whichisrecommendedbyW3Castheontologylanguage,withtheguidanceofspiralmodelandprototypemethod,weuseProtégé2000tobuilddomainontology.Finally,intheresearchofontologyapplication,weanalyzetherelationshipbetweenontologyandE-RModel,andtheactionofontologyindatabaseconceptualmodelingdesign.Thispaperinquiresintothebasicmethodthatontologyisusedindatabaseconceptualmodelingdesign.Keywords:Ontology,spiralmodel,DatabaseConceptualModeling目录TOC\o"1-4"\h\z\u第1章绪论 11.1课题的研究背景及意义 11.1.1课题的研究背景 11.1.2课题的研究意义 11.2本体的国内外研究现状 31.2.1国外重要的本体研究工程 31.2.2国内重要的本体研究工程 41.3本文研究的主要内容及组织结构 5第2章本体的相关理论 62.1本体的概念 62.2本体的作用 72.3本体的研究内容 72.4本体的分类 82.5本体的描述语言 92.6本体创建方法 112.7本体创建工具 142.8本体的应用领域 162.9小结 17第3章领域本体的创建 183.1思路与分析 183.2采用的方法 203.3计算机科学技术学科本体的创建 223.3.1需求分析 223.3.2领域本体的创建 23第4章本体在数据库概念建模中的应用 324.1研究背景 324.2传统概念模型的设计 334.3利用本体辅助E-R建模 354.3.2E-R建模与本体的关系 364.3.3利用本体辅助E-R建模 37直接利用本体来设计E-R模型 38利用本体来检验已经存在的E-R模型的有效性 404.4小结 43结论与展望 44参考文献 45致谢 46图3.2是计算机科学技术学科本体的图示，从左边可以看到计算机科学技术学科的概念层次。图3.2计算机科学技术学科本体以上两个图，是Protégé2000中编写本体概念(类)的界面。致谢首先我要衷心的感谢恩师教授。金老师严谨敏锐的治学作风、谦虚和善的学者风范、诚恳正直的处世原则对我树立正确的治学观念和价值观念都产生了直接而深远的影响。我的进步和成绩与金老师的教导是分不开的。我要感谢同课题组的同学们。大家的互帮互学促进了大家的共同进步。此外，我要特别感谢给我进行过辅导的研究生朋友，是你让我开阔眼界，使我的研