[发明专利]一种基于推理的层级知识库构建系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息表示和存储技术领域，尤其涉及一种基于推理的层级知识库构建系统和方法。

背景技术

现有的网络技术是将互联网上分散的资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。那么如何能够更好的将庞大的数据信息组织成一个高效的，能够更好的满足用户需求的知识整体，这就涉及到了知识库的构建问题。知识库是知识工程中结构化、易操作、易利用、全面有组织的知识集群，是针对某一(或某些)领域问题求解的需要，采用某种(或若干)知识表示方式在计算机存储器中存储、组织、管理和使用的互相联系的知识片集合。

从不同的构建角度出发，知识库的构建方法也不尽相同。现有的常用方法是从知识本身的结构出发，基于知识层次理论建立一个知识组织层次模型，然后按照这个模型来组织知识构建层级知识库；还有一种层级划分是按照动作层、知识层和行为层来划分的，这种三层模型是基于推理规则而来，通过行为层和知识层的，来得到动作层要执行的动作。

现有的层级知识库技术普遍存在的问题是分层比较固定，不是知识组织层次模型的四层，就是划分为动作层、知识层和行为层的三层模型。而且所有的知识都存储在同一个知识库中，维护和更新都比较麻烦。

发明内容

本发明提供了一种基于推理的层级知识库构建系统，能够便于知识库的维护和更新。

本发明还提供了一种基于推理的层级知识库构建方法，能够便于知识库的维护和更新。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于推理的层级知识库构建系统，包括：

数据抓取模块，用于从数据源中获取数据；

本体（Ontology）模块，用于构建并更新领域Ontology、分类Ontology及全局Ontology；

知识抽取模块，用于根据数据源的Ontology、所述领域Ontology、以及二者之间的属性映射关系，抽取每个数据源中能够映射到领域Ontology中的属性内容，从而得到所需要的领域知识；

知识构建模块，包括知识融合子模块和推理引擎子模块；其中，所述知识融合子模块，用于将同一个领域下来自各个数据源的领域知识进行融合并存储，得到基础知识库；所述推理引擎子模块，用于调用所述Ontology模块进行分类Ontology的定义，并定制相关推理规则，将推理规则应用到所述基础知识库上，得到潜在的知识，并将所述潜在的知识存储到各个分类对应的分类知识库中，将所述分类知识库和基础知识库构成层级知识库。

上述系统中，Ontology模块包括构建Ontology子模块和完善Ontology子模块；其中，

所述构建Ontology子模块用于构建领域Ontology，还用于定义分类Ontology和全局Ontology；其中，所述领域Ontology的构建是通过该领域对应的多个数据源的Ontology融合得到；

所述完善Ontology子模块用于当数据源发生变化时更新领域Ontology，当分类发生变化时更新分类Ontology，当领域Ontology和分类Ontology任意一个发生变化时更新全局Ontology。

知识抽取模块包括数据预处理子模块和抽取子模块；其中，

所述预处理模块用于对所述数据抓取模块所获取的数据进行预处理，包括删除冗余数据和剔除噪声数据；

所述抽取子模块用于，针对所述预处理之后的数据，根据数据源的Ontology、所述领域Ontology、以及二者之间的属性映射关系，抽取每个数据源中能够映射到领域Ontology中的属性内容，从而得到所需要的领域知识。

知识融合子模块将同一个领域下来自各个数据源的领域知识进行融合的方式为：获取每个数据源映射到领域Ontology同一个属性的属性集合，并为所述属性定义融合的方法，从而得到来自不同数据源的同一个属性的融合后的值；其中，所述融合的方法为拼接或取均值，但并不局限于这两种方式。

上述系统中，推理引擎子模块是基于位图的方式进行推理的。

上述系统还包括知识库接口模块，用于为上层应用或用户提供统一的访问所述层级知识库的接口。

上述知识库接口模块利用三元组存储（Triple Store）自身的SPARQL端点（Endpoint）为接口，上层应用或用户参考Ontology的定义来构造SPARQL访问所述层级知识库。

一种基于推理的层级知识库构建方法，包括：