[发明专利]一种领域知识图谱的本体模型构建方法

说明书

本发明公开了一种领域知识图谱的本体模型构建方法。本发明包括梳理领域内的知识结构与建立知识图谱顶层模型、本体模型设计和本体模型校验。本发明将本体构建过程模块化，划分为三个在实施上相对独立的模块，便于在实际实践过程中进行工程化实施与落地，具有领域普适性和实施计划性，构建过程结构划分规范合理。本发明结合自然语言处理技术，将纯手工的本体构建方法变为半自动的机器辅助构建方法，增强了构建本体的客观性，提高了领域的知识图谱本体模型的构建效率，最终形成知识图谱的本体模型库，作为后续知识库的核心框架，支撑知识库建设。

技术领域

本发明涉及知识图谱相关领域，具体涉及一种领域知识图谱的本体模型构建方法。

背景技术

本体模型是知识图谱的重要组成部分，也是知识库的核心骨架。本体模型可以理解为一种逻辑模型，将结构化知识转化为形式化的关系元组，从人容易理解的知识形式转化为计算机容易理解的形式，进一步形成完整的知识库框架。准确地建立本体模型有助于领域知识的存储、表达和管理。

当前，建立本体大部分还是采用手工编辑的方式，还远远没有成为一种工程性的活动，每个本体开发组都有自己的原则、设计标准和定义方法。比较有名的本体构建方法有：IDEF5、骨架法、TOVE法(评价法)、METHONTOLOGY法、KACTUS工程法、SENSUS法、七步法、循环获取法等等。

由于不同领域的知识体系复杂、众多学科交汇渗透和具体工程的差异，本体模型构建的方法尚未有完整的体系和方法学，要实现本体模型与领域之间表达一致，必须为知识构建准确、专业的本体。已有大量的研究人员结合各自不同的领域，提出了相应领域的本体模型构建的思路和方法。IDEF5、骨架法和TOVE法主要面向企业，是企业过程建模的经典方法，比较适用于企业相关本体模型的构建，但领域通用性不强，对非企业领域本体的构建适用性不高。METHONTOLOGY法、KACTUS工程法、SENSUS法、七步法以及循环获取法更适合某特定领域的本体模型构建，其中METHONTOLOGY法专用于化学领域相关本体构建，七步法则是斯坦福大学医学院开发的领域本体构建方法，主要面向医学领域构建本体。这些纯手工编辑的经典方法普遍存在以下问题：

1)需求描述不充分和建设过程的无计划性；

2)建设过程缺少规范性；

3)没有成果评价标准；

4)忽视本体的共享和重用等问题，本体的构建主观性太强,且比较随意,缺少科学管理和评价机制。

发明内容

本发明针对现有领域本体建模方法的不足，结合七步法和循环获取法，提出了一种领域知识图谱的本体模型构建方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种领域知识图谱的本体模型构建方法，包括三个对独立的模块，为梳理领域内的知识结构与建立知识图谱顶层模型、本体模型设计和本体模型校验，本发明还包括以下步骤：

步骤1：基于语言学、统计学方法和挖掘算法，梳理领域内的知识结构得到概念本体并得到领域内的通用公理模板和规则；

步骤2：；

根据梳理得到的领域知识结构与概念本体，设计建立顶层概念模型、在顶层概念模型加入顶层本体要素和所述顶层本体要素之间的关系得到顶层本体模型，最后根据领域内相关事件与活动特点，设计建立顶层活动模型。

步骤3：对所述步骤1梳理完成的知识结构按以下步骤3.1至步骤3.4，补充步骤2中的顶层活动模型后设计并构建本体模型；

步骤3.1：从步骤1得到概念本体；