[发明专利]一种基于本体的烹饪知识构建方法与系统

说明书

本发明涉及一种基于本体的烹饪知识构建方法与系统，属于知识工程技术领域。该方法包括以下步骤：S1：知识获取；S2：知识表达；S3：建立管理系统。本发明将本体引入了烹饪知识领域，提出了领域知识的规范化描述与数字化存储的模型；对领域知识进行了高效的整合，提高了领域知识的共享与重用能力，提供了更高效的知识表达和更标准的知识抽取；添加了一系列领域以前未曾提供的与时间正相关的动态属性方面的知识，拥有根据实际情况动态为用户提供协助的功能。

技术领域

本发明属于知识工程技术领域，涉及一种基于本体的烹饪知识构建方法与系统。

背景技术

烹饪技术是贴近生活而又远离生活的领域，亲手烹饪的需求涵盖了大多数人，而烹饪涉及部分需要系统学习的领域知识，对于初学者并不友好。构建信息全面，重用性高，便于管理，拥有自我学习能力的烹饪领域知识库是开发用户体验良好的厨房助手软件的基础与关键。

本体是对特定领域之中某套概念及其相互之间关系的形式化表达。本体以某领域知识为素材，可以对该领域的属性进行推理，亦可用于定义该领域。本体通常由概念、属性、实例、公理、函数五个元素构成。

现有的烹饪教程、菜谱在知识表示方面着重于对容易量化的食材及数量进行详细叙述和烹饪行为进行步骤介绍，而对于随时间变化的食物温度，食物特征，成熟程度等动态信息和“火候”这一抽象概念缺乏描述。由于缺乏根据实时情况动态提供帮助的能力，这种知识表示方式初学者用户难以接受。

目前烹饪知识主要是以音频视频，纸质文档，电子文档的形式出现，信息资源处于分散分布状态，缺乏整合，缺乏有效的知识表达，缺乏知识抽取标准。在知识领域表示法方面，尚未出现使用本体表示法来表示烹饪领域知识的先例。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于本体的烹饪知识构建方法与系统，通过从现有烹饪领域知识以及测试数据明抽象出领域知识，将本体表示法引入烹饪知识领域，将菜谱细化为行为，将状态对应到单位时间，实现领域知识规范化描述和数字化存储，构建烹饪本体库，提供领域知识的共享与重用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于本体的烹饪知识构建方法，该方法包括以下步骤：

S1：知识获取；

S2：知识表达；

S3：建立管理系统。

进一步，所述步骤S1具体为：

从公共农业数据库中获取食品目录信息、食物成熟度对应食物中心温度信息以及食物的成熟度对应外表特征信息；

从烹饪教程和烹饪影片中获取烹饪行为的步骤描述，形成菜谱，一个菜谱是一组有序烹饪行为的集合；

度量单位使用数字代替模糊的表述；

食物烹饪的时间-温度关系函数，使用特定食物在特定环境下加热的二元组数据，即时间和温度，通过R语言拟合食物的温度-时间数据获取食物的温度-时间曲线特征，通过apache-common-math3开源库提供的方法计算曲线参数。

进一步，所述步骤S2具体为：

Class(类)构建：将Food(食物)、Temperature(温度)、Function(函数)、Recipes(菜谱)和action(行为)定义为本体的顶层类，再分别设置子类，子类中再设置实例；

Property(关系)构建：对象属性用于关联两个类，表达对象之间的非包含关系，限定为反逆属性，对称属性和传递属性；与定义域类，值域类组成一个限定；将maturity_of(成熟度)，is_part_of(一部分)，isFunctionof(是……的函数)定义为顶层关系，再分别设置子关系；