本体元建模理论与方法及其应用
本体构建方法与应用
本体构建方法与应用马旭明 王海荣（北方民族大学 计算机科学与工程学院，宁夏 银川 750000）摘 要：自从本体的概念被广泛地引入计算机领域之后，领域专家和相关机构提出了众多本体的构建方法，但每种方法都有各自的适用领域，且不同的领域知识概念具有不同特点，使得构建方法的实用性和通用性大大降低。
笔者在七步法的基础之上结合了高校领域的相关概念实现了一个简单的可推理的领域本体。
最后利用Protégé5.0.0自带的推理机结合SWRL规则对所实现本体进行了测试，测试结果显示，七步法适合高校领域本体的构建，且能够根据已有知识获取新知识。
关键词：本体构建方法；七步法；高校领域；推理机；语义Web规则语言中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2018）05-033-04Ontology Construction Method and ApplicationMa Xuming, Wang Hairong(College of Computer Science and Engineering, North Minzu University, Ningxia Yinchuan 750000, China) Abstract: Since the concept of ontology has been widely introduced into computer field, domain experts and related agencieshave proposed many ontology building methods, but each method has its own applicable field. Because different domain knowledge concepts have different characteristics, making the practicability and universality of the construction method greatly reduced. Based on the seven-step method, this paper combines the relevant concepts of the university field to realize a simple and deductive domain ontology. At last, the ontology is tested by using Protégé5.0.0 inference engine combined with SWRL rules. The test results show that the seven-step method is suitable for the construction of ontology in the university field and can obtain new knowledge based on the existing knowledge.Key words: ontology construction method; seven-step method; university field; inference engine; semantic Web rule language１ 概述Web发展已进入了Web3.0的阶段，语义Web是Web3.0的一个重要组成部分，在语义Web发展的过程中面临的一个技术难题是如何让机器和人一样进行“思考”和“推断”，这涉及本体、逻辑和规则等若干方面。
本体元建模理论与方法及其应用
本书简介本书针对面向服务的软件工程中语义互操作性问题，体系化融合本体论和软件工程中元建模研究的最新成果，系统地介绍了本体元建模理论与方法、核心技术标准、实际应用和互操作性测评。
本书共分三个部分：第一部分（第1～3章）介绍了研究背景和现状，本体元建模理论和方法，语义互操作性含义；第二部分（第4～7章）介绍了语义互操作性管理的ISO标准核心技术；第三部分（第8～10章）介绍了方法和技术标准在几个典型领域中的应用，以及互操作性测评等。
最后（第11章）对今后的研究工作进行了展望。
本书可供从事软件工作的科研及技术人员阅读，亦可作为计算机软件与理论专业的研究生教材或参考书。
目录序前言第1章 绪论1.1 信息系统的互操作问题1.2 从含意三角形到语义三角形1.3 本体元建模理论与方法1.4 复杂信息资源的管理与服务模型SSCI1.5 本书的组织结构参考文献第2章 本体元模型2.1 什么是本体2.1.1 本体的定义2.1.2 本体的结构与描述语言2.1.3 本体的分类2.1.4 本体在软件工程中的应用2.2 什么是元模型2.2.1 元模型的定义2.2.2 元模型的创建2.2.3 元模型在软件工程中的应用2.3 什么是本体元模型2.3.1 用本体语言描述的元模型2.3.2 用本体语义标识的元模型2.4 本体元模型与语义互操作2.4.1 什么是语义互操作2.4.2 语义Web服务2.4.3 基于本体元模型的语义互操作2.5 小结参考文献第3章 本体元建模3.1 本体元建模理论3.1.1 基本思想3.1.2 本体的UML承诺与表达3.1.3 本体元建模3.2 复杂信息资源管理技术3.2.1 ISO／IEC 111793.2.2 OASIS ebXML3.2.3 UDDI3.3 基于本体的软件工程3.3.1 语义中间件技术3.3.2 本体定义元模型ODM3.4 SSOA相关研究3.4.1 DII3.4.2 SEKT3.4.3 DERI3.5 小结参考文献第4章 支持语义互操作的复杂信息资源管理框架 4.1 现状分析4.2 国际标准IS0／IEC 19763综述4.3 ISO／IEC 19763—2核心模型4.4 ISO／IEC 19763对语义互操作的支撑作用 4.5 小结参考文献第5章 支持语义互操作的本体管理元模型5.1 本体管理研究概述5.2 本体注册元模型5.2.1 概述5.2.2 示例分析5.3 本体演化元模型5.3.1 概述5.3.2 变化模型5.3.3 约束模型5.3.4 变化传播模型5.3.5 演化信息模型5.3.6 基于MFI的本体演化过程5.4 本体映射元模型5.4.1 概述5.4.2 基于MFI的本体映射元模型5.5 基于MFI的本体管理平台的设计方案5.5.1 平台的体系结构5.5.2 平台使用的本体映射算法5.6 本体管理元模型的应用5.7 小结参考文献第6章 支持语义互操作的模型转换与映射框架 6.1 模型转换与模型映射6.2 模型转换研究概述6.3 模型转换形式定义6.3.1 语法和语义转换的形式定义6.3.2 模型转换讨论6.3.3 模型迁移6.3.4 意图转换6.4 模型转换抽象框架6.4.1 设计原则6.4.2 模型转换抽象框架6.4.3 模型转换过程模型6.5 模型转换技术6.5.1 模型转换的技术要素6.5.2 模型构成和表示6.5.3 PIM示例6.5.4 转换规则6.5.5 基于0CL的模型查询6.5.6 模型转换6.5.7 模型可视化6.6 模型迁移6.6.1 建模范型进化和模型迁移6.6.2 模型转换和模型迁移6.6.3 UML模型迁移的若干问题6.7 模型映射元模型MFI-46.7.1 模型映射元模型（MFI-4）的基本思想6.7.2 MFI-4中的重要概念和约定6.7.3 LevelPair规则6.7.4 模型转换语言6.7.5 模型转换类型6.7.6 基于MFI-4的模型映射的例子6.8 小结参考文献第7章 支持语义互操作的过程模型管理框架7.1 过程模型的定义7.1.1 什么是过程7.1.2 什么是过程模型7.2 过程模型的互操作性注册与管理7.2.1 MPMR概述7.2.2 基本模型7.2.3 过程控制模型7.2.4 示例分析7.3 过程模型互操作性管理框架及其应用7.3.1 过程模型管理框架7.3.2 模型映射规则的管理7.3.3 过程模型管理框架的应用7.4 小结参考文献第8章 本体元建模技术的应用8.1 基于MFI的制造业信息化软构件库管理与服务平台 8.1.1 研究背景和现状分析8.1.2 涉及的关键技术8.1.3 系统解决方案8.1.4 F台结构和主要功能8.2 基于MFI的生态信息管理8.2.1 生态语义研究简介8.2.2 研究的任务和目标8.2.3 系统概述8.2.4 语义管理8.2.5 相关的Web服务类型8.2.6 水资源领域的应用8.3 小结参考文献第9章 语义互操作性测评9.1 互操作性测评概述9.1.1 互操作性定义9.1.2 信息系统互操作性9.2 数据层互操作性9.2.1 数据层互操作性难点9.2.2 数据层互操作性技术现状9.2.3 数据层互操作性解决方法9.3 语义层互操作性9.3.1 语义层互操作性难点9.3.2 本体概念映射技术现状9.3.3 基于分类的本体概念映射9.4 业务过程层互操作性9.4.1 业务过程层互操作性难点9.4.2 业务过程层互操作性现状9.4.3 基于元模型的业务过程互操作性9.5 互操作性测试平台原型9.5.1 研究背景9.5.2 互操作性测试平台的实现9.5.3 互操作性测试结果9.6 小结参考文献第10章 情境感知的互操作性管理技术10.1 情境相关研究概述10.1.1 情境感知的网络式软件10.1.2 情境与情境感知10.1.3 情境的作用10.2 情境的元描述10.2.1 情境模型10.2.2 情境元模型12PES10.2.3 扩展0WL-S描述情境信息10.3 基于情境的语义互操作性管理10.3.1 基本思想10.3.2 情境感知的扩展MPMR10.3.3 用户主导的过程模型选择10.4 小结参考文献第11章 总结和展望附录A 英汉缩写词对照表附录B 英汉术语对照表下载后 点击此处查看更多内容。
本体构建方法
本体构建方法本文通过借鉴其他领域本体的构建方法，尤其是苏格兰爱丁堡大学的企业本体的建立过程，首先尝试着一步步建立起自己的本体模型，并且经过反复迭代的过程，不断的进行排错和修改，直至本体模型初具雏形。
然后在遵循本体建立准则的基础上，通过抽象总结出一套领域本体的知识工程构建方法。
领域本体构建过程3.1 确定本体的领域与范围首先要明确构建的本体将覆盖的专业领域、应将本体的目的、作用以及它的系统开发，维护和应用对象，这些对于领域本体的建立过程中有着很大的关系，所以应当在开发本体前注意。
对于特定的专业领域的一些特殊的表达法和特定的详细内容等的注释，应当明确。
另外能力问（competency questions）是由一系列基于该本体的知识库系统应该能回答出的问题组成（Gruninger和Fox，1995），能力问题被用来检验该本体是否合适：本体是否包含了足够的信息来回答这些问题？问题的答案是否需要特定的细化程度或需要一个特定领域的表示。
3.2 列举领域中重要的术语、概念。
在领域本体创建的初始阶段，尽可能列举出系统想要陈述的或要向用户解释的所有概念。
这上面的概念和术语是需要声明或解释的。
而不必在意所要表达的概念之间的意思是否重叠，也不要考虑这些概念到底用何种方式（类、属性还是实例）来表达。
3.3 建立本体框架。
上一步骤中已经产生了领域中大量的概念，但却是一张毫无组织结构的词汇表，这时需要按照一定的逻辑规则把它们进行分组，形成不同的工作领域，在同一工作领域的概念，其相关性应该比较强。
另外，对其中的每一个概念的重要性要进行评估，选出关键性术语，摒弃那些不必要或者超出领域范围的概念，尽可能准确而精简的表达出领域的知识。
从而形成一个领域知识的框架体系，得到领域本体的框架结构。
上述Step 2和Step 3并非是绝对的顺序，这两个步骤往往也可以颠倒过来进行，有时会先列举出领域中的术语和概念，然后从概念中抽象出本体框架；也可以先产生本体框架，再按照框架列举出领域的术语。
面向对象有标复句本体建模
配 套 构 件 ， 们 和关 系 标 志 一起 完 成 对 整个 有 标 复 句 的管 控 。 它 层 次关 系 的主 要 属性 包 括 ： ） 次 数 ， 志 一 个 有 标 复 句 ａ层 标 由几 层 构 成 ；） 层 关 系 ， 志 有 标 复 句 中某 一 层 的 关 系 ； ） ｂ单 标 Ｃ 层 关 系 词语 ， 志某 一 层 的 关 系 由哪 组 （ ） 系 词 语 来 表 达 。 标 个 关
前， 有必要统一 以下本体及相关概念 的定义。
定义 １ 本 体论 （ｎｏ ｇ ） ｏｔｏｙ 。它特 指哲 学 的一 个 分支 学 ｌ 科， 对客观存在的一切事物进 行系统的解释 或说 明 ， 借此来 抽
象 客 观 事实 的本 质 及 其 相互 间 的关 联 。 定 义 ２ 概 念 化 （ ０ｃｐ ａｚｔ ｎ 。它 指 某 一 概 念 系 统 ｃｎｅｔ ｌ ａｏ ） ｕｉ ｉ
第２ ７卷 第 ２期 ２１ ０ ０年 ２ 月
计 算 机 应 用 研 究
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｕ ｅ ｓ ｐ ｉ ｔ ｓ ａ ｃ ｆＣ ｍｐ ｔ ｒ ｃ ｏ
Ｖ Ｉ２ ． ｏ ． ７ Ｎｏ ２ Ｆｂ ２ ０ ｅ ． ０１
面 向对 象 有 标 复 句 本 体 建 模 术
肖 升 ， 胡金柱 姚双云 吴锋文 ， ，
（１华 中师 范大学 计算机科 学 系， ． 武汉 ４ ０７ ； ． 南省 第一 师范学校 信 息技 术 系， 沙 ４ ００ ） ３０９ ２ 湖 长 １０２ 摘 要 ：基 于面向对 象方 法为带标 志构件的现代 汉语复 句子类 （ 有标复 句） 建立本 体模型 ， 中文信息 处理 复 奠定 句层级 的研 究基础 。在原有 成果的基础 上 ， 用关 系标 志与分 句间的联 系对标 志构件 进 行 句法分析 ， 利 并在 本体
本体在概念建模中的应用研究
作者简介 ： 杨
斌 （９０ ， ， １８ －）男 山东烟台人 ， 硕士研究生 ， 讲师 ， 研究
方 向为知识表示 推理 、 概念建模 、 描述逻辑 ； 玉东 ， 士研究生 ， 齐 博
ｌ 本 体 与 概 念 建 模
概念建模是在 系统实施 前 ， 能够 对现 实世 界进行
抽象 ， 帮助领域人员 、 系统分 析者 、 计者及 用户 清楚 设
地表达抽象 的概念 ， 进行 相互交 流。 由于概 念建模 的 对象 、 目标 和阶段有 所差异 ， 结构化 建模理 论 、 型法 原 建模理 论 、 向对 象 建模 理 论 、 ＭＬ建 模 理论 、 Ｍ 面 Ｕ Ｉ Ｂ 可视化建模理论 、 基于体系结构的建模理论 、 基于本 体 的建模理论 等是概 念建模理 论发展 至今 ， 出现 的许 多
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃｏ ｃ ｐ ｕ ｌｍｏ ｅｉ ｇ ｉ ｔ ｅ ａ ｔ ｉ ｆｃ ｅ ｔｎ ｄ ｌ ． ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｅ ｔ ａ ｄ ｌ ｓ ｈ ｃｉ ｔ ｏ ｒ ａ ｉ ｇ ｍｏ ｅｓ Ｍｏ ｅ ｓｔ ａ ｅ ｃ ｂ ｒ ｂ ｅ ｒ ｎ ｅ ｅ ｄ ｎ ｌ ｒ ｍ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｖ ｙ ｄ ｌ ｈ ｔ ｄ ｓ ｒ ｅ ｐ ｏ ｌｍｓ ａ ｅ ｉｄ ｐ ｎ ｅ ｔ ｆｏ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ｙ ａ ｄ ｓｒ ｔｇ ｓ ｄ ｔ ｏ ｖ ｅ ｐ ｏ ｌｍ． Ｉ ｅ ｐａ ｔｆ ｗ ｅ ａ ｅ ，ａ ｌ ｒ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ｏ ｏ ｃ ｐ ｕ ｌｍｏ ｅｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｎ ｏ ｌ ｈ ｖ — ｎ ｔａｅ ｙ ｕ ｅ ｏ ｓ ｌｅ ｔ ｒ ｂ ｅ ｈ ｎ ｔ ｓ ｅ ｄ ｃ ｄ ｓ ａｇ ｕ ｅ ｆ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｈ ｄ ｌ ｔｏ ｓ ａｄ ｔｏｓ ａ ｅｅ ｎ ｍｅ ｇ ｄ ｒ ｅ ．Ｍ ａ ｙ ｔ ｅ ｒｅ ｕ ｈ ａ ｎ ｏ ｏ ｙ ｌｎ ｕ ｓｉ ｓａ ｄ ｃ ｇ ｉ ｖ ｃ ｅ ｃ ｎ ａ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｍｏ ｅ ｉ ｇ ｔ ｅ ｒｔｃ ｌ ａ ｉ．Ｏｎ ｏ ｏ ｙ ｂ ｓｄ ｎ ｈ ｏ ｓ ｓ ｃ Ｓｏ ｔ ｌ ｇ ｉ ｇ ｉｔ ｎ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｉｎ ｅ ｅ ｈ ｉ ｃ ｉ ｎ ｅｔ ｏ ｃ ｐ ｄ ｌ ｈ ｏ ｅｉ ａ ｓｓ ｈ ｎ ｂ ｔｌｇ ａｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ￣ ｍｏ ｅ ｉ ｇ ｇ ｔｆ ｌ ａｔ ｎ ｉ ｎ ｎ ｔ ｅａ ｔ ｌ ，ｏ ｔ ｌ ｇ ａ ｅ ｅ ｒ ｆ ｏ ｃ ｐ ｕ ｄ ｌ ｇ，ｔ ｅｒ ｌ ｆｏ ｔ ｌ ｇ ｏ ｏ ｃ ｐ ｕ ｏ ｃｐｕ ｄ ｌｎ ｏ ｕ ｌ ｔ ｔ ．Ｉ ｈ ｒ ｃ ｅ ｎ ｏ ｏ ｙ ｂ ｓ ｄ ｔ ｏ ｙ ｏ ｎ ｅ ｔ ａ ｍｏ ｅ ｉ ｅ ｏ ｉ ｈ ｃ ｌ ｎ ｈ ｏ ｅ ｏ ｎｏ ｏ ｙ ｆ ｒｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｌ
武汉大学2009年度获奖项目(1)
武汉大学2009年度获奖项目清单序号项目名称完成单位完成人奖项等级1.龋病牙髓病的基础与临床研究口腔医学樊明文、边专、彭彬、范兵、陈智、杜民权、张旗、贾荣、郭继华、聂敏国家科学技术进步二等奖2.本体元建模方法及其在软构件库互操作性管理与服务中的应用软件工程国家重点实验室何克清、李德毅、张金、陈建勋、郑世权、袁杰、应时、耿标、马于涛、李兵国家科学技术进步二等奖3.遥感测图业务平台研制及重大工程应用遥感学院5 万幼川5 国家科学技术进步二等奖4.空间数据网络渐进传输的理论与方法测绘遥感信息工程国家重点实验室杨必胜、张立强、唐炉亮、李清泉高校自然科学奖一等奖5.河谷边坡稳定性演化机理与调控方法水利水电学院周创兵、姜清辉、郑宏、陈益峰、王世梅、李典庆、荣冠、张振华、陈明、陈勇高校科技进步奖一等奖6.国防（涉密项目）测绘遥感信息工程国家重点实验室李德仁、孙向东、龚健雅、眭海刚、肖志峰、刘建华、刘俊怡、马国锐、孙开敏、张锡宁、苏武运、江万寿、方圣辉、戢中东、秦前清高校科技进步奖一等奖7.土地评价模型方法及其应用资源与环境科学学院刘耀林、刘艳芳、何建华、焦利民、唐旭、胡石元、邬国锋、刘洋、陈平、周国新、潘润秋高校科技进步奖二等奖8.莲藕产业关键技术研究与开发生命科学学院胡中立、周明全、王清章、何建军、刁英、桑子芳、周明、靳素荣、丁佑铭、陈学玲、李洁、许金蓉、韩延闯、关健、严守雷高校科技进步奖二等奖9.多元空间信息网络共享服务软件平台及工程应用测绘遥感信息工程国家重点实验室龚健雅、陈静3、何隆刚4、熊汉江5 测绘科技进步一等奖10.多媒体电子地图技术研究与应用工程资源与环境科学学院杜清运测绘科技进步二等奖11.人工结构中的波及相关奇异性质研究物理学院刘正猷、汪国平、黄念宁、黄胜友、梅军湖北省自然科学一等奖12.高混凝土坝结构安全与优化理论及工程应用水利水电学院常晓林、周伟、赖国伟、冯树荣、廖仁强、徐建强、王均星、洪永文、邵敬东、冀培民、于跃、刘杏红、池为、易晶萍、黎满林湖北省科技进步一等奖113.射流泵理论与应用技术研究动机学院陆宏圻、龙新平、赵亚正、刘梅清、程志毅、朱劲木、姚凯文、于波、刘景植、陆东宏、何培杰、李廷浩、李江云、吕俊贤、陆双钢湖北省科技进步一等奖14.胃癌易感基因与癌变机制和治疗干预及预后影响的系列研究中南医院邓长生、夏冰、李春、朱尤庆、费保莹、叶梅、杨桂芳、熊永炎、林军、余细球、朱芮湖北省科技进步一等奖15.女性盆底功能障碍性疾病的发病基础和手术治疗研究人民医院许学先、洪莉、吕胜启、李彦博、李新、杨文武、程艳香、史玉霞湖北省科技进步一等奖16.新型固相微萃取涂层的研究及应用化学与分子科学学院曾昭睿、龚淑玲、李秀娟、刘名茗、周晶晶湖北省自然科学二等奖17.人类重要病原微生物糖生物学与感染免疫基础医学院章晓联、戚中田、刘煜、潘勤、刘敏湖北省自然科学二等奖18.恒河猴SARS病毒致病模型的建立及应用基础医学院杨占秋、侯炜、周俊、钟琼、罗凡湖北省自然科学二等奖19.发电机内冷水离子交换微碱化技术及其应用动力与机械学院叶春松、钱勤、张敬东、樊雄伟、曾惠明湖北省技术发明二等奖20.莲藕产业关键技术创新及其应用生命科学学院胡中立、周明全、何建军、王清章、桑子芳湖北省技术发明二等奖21.脑胶质瘤的外科干预策略及侵袭性分子机制研究人民医院陈谦学、王军民、陈治标、刘仁忠、徐海涛、简志宏、田道锋、葛培林、蔡强、吴立权湖北省科技进步二等奖22.皮神经营养血管蒂复合组织瓣移位术的基础及临床研究中南医院喻爱喜、陶圣祥、邓凯、余国荣、祝少博、潘振宇、陈振光、谭金海、魏任雄、曾忠华湖北省科技进步二等奖23.琥乙红霉素口腔崩解片的新药研制人民医院宋金春、杨芰、曾俊芬、高维华、李世鸿、姚琰、王宗春、夏鸿林、揭金阶、刘光华湖北省科技进步二等奖24.空间数据的多尺度建模与网络渐进传输测绘遥感信息工程国家重点实验室杨必胜、唐炉亮、方志祥、乐阳、史文中湖北省自然科学三等奖25.核因子-κB活性抑制剂预防皮瓣缺血再灌注损伤的实验与临床研究人民医院吴小蔚、余墨声、罗定安、姚忠军、陕声国、王松山、陈学杰湖北省科技进步三等奖26.抑制脑胶质瘤侵袭性生长的分子靶向治疗研究中南医院李志强、袁先厚、江普查、楚胜华、吴志敏、文志华、陈新军湖北省科技进步三等奖27.多囊卵巢综合征发病机制及治疗的研究中南医院徐望明、杨菁、肖卓妮、胡静、尹太郎、程丹、吴庚香湖北省科技进步三等奖28.人文社科评价与发展数据库基础平台——大学评价智能服务系统研究信息管理学院邱均平、刘永、赵蓉英、马瑞敏、丁敬达、张美娟、陆泉湖北省科技进步三等奖229.发电机内冷水微碱化处理成套技术动机学院叶春松、苏尧、关杰林、唐复全、钱勤、张敬东、李少杰、曾惠明、樊雄伟中国电力科学技术奖三等奖30. 2009年谈家祯生命科学奖生命科学学院舒红兵谈家祯生命科学奖31.国防（涉密项目）遥感测绘国家重点实验室2熊汉江6、王艳东11 军队科技进步一等奖32.长江三峡链子崖危岩体防治监测预报研究测绘学院3 王尚庆、田斌、王洪德、陆付民、易庆林、徐进军6、杨一舟、严学清、李仁平、汤懿芳湖北省科技进步二等奖33.Green2000数码彩扩机及数字图像光引擎多媒体工程中心2 胡瑞敏1、黄世海、余大彬、陈军、张聪、王海斌、魏丰、王中元、唐小艳、王灵珅湖北省科技进步二等奖34.无机钢筋锚固（植筋）胶的研究与开发水利水电学院2 谭界雄、曾力2、高大水、吴定燕4、秦明海、曾祥胜、宋应玉湖北省科技进步二等奖35.同种异体骨植入材料的研制、产业化和应用研究中南医院2 蔡林2、余国荣5、喻爱喜7 湖北省科技进步三等奖36.新的染色体显带技术的建立及其应用生命科学学院2 胡中立5 湖北省自然科学三等奖37.南京市高精度三维GPS控制网的建立及似大地水准面精化测绘学院2 张涛、李建成、姚宜斌江苏省测绘科技进步二等奖38.全球定位系统（GNSS）高精度单点定位系统测绘学院2 郭际明2、巢佰崇4、罗年学5 测绘科技进步二等奖39.青岛海湾大桥测量控制系统研究与应用测绘学院3 郑生春、李丕明、李建成3、侯福金、王新文、刘国强、罗德龙、张洪德、刘宝华、蔡建军测绘科技进步二等奖40.大型水泵叶片可调机组内置式液压调节器研制水利水电学院2 黄诚、陈坚2、黄凯歌、周龙才4、黄金明、叶渊杰6、秦绍芝、徐艳茹8、吴有权、谢华10、彭剑飞、宋元胜12大禹科学技术一等奖41.多沙河流洪水演进与冲淤演变数学模型研究及应用水利水电学院2 韦直林4、谈广鸣6 大禹科学技术一等奖42.低丘红壤区节水农业综合技术体系集成与示范水利水电学院5 黄介生5 江西省科技进步二等奖43.水布垭高面板堆石坝施工关键技术研究与实践水利水电学院4 曹生荣10 中国电力科学技术奖二等奖44.《碾压式土石坝设计规范》（DL/T 5395-2007）土建学院2 侯建国4，安旭文8 中国电力科学技术奖三等奖45.输电线路防雷性能仿真计算及工程应用研究电气学院2 鲁海亮2、文习山6 云南省科技进步奖三等奖46.绝缘油中腐蚀性硫导致变压器故障的研究与预防动机学院2 曹顺安2 广东省科技进步二等奖奖47.胃癌易感基因与癌变机制、治疗干预及预后影响的系中南医院邓长生、夏冰、李春、朱尤庆、费保莹、叶梅、武汉市科技进步二等奖3列研究杨桂芳、熊永炎、林军、余细球48.抑制脑胶质瘤侵袭性生长的分子靶向治疗研究中南医院李志强、袁先厚、江普查、楚胜华、吴志敏、文志华、陈新军、曹长军、赵时雨、付锴武汉市科技进步二等奖49.应用核因子-κB活性抑制剂预防皮瓣缺血再灌注损伤的实验与临床研究人民医院吴小蔚、余墨声、罗定安、姚忠军、陕声国、王松山、陈学杰、李爱林、周海孝、朱云飞武汉市科技进步二等奖50.皮神经营养血管蒂复合组织瓣移位术的基础及临床研究中南医院喻爱喜、陶圣祥、邓凯、余国荣、祝少博、潘振宇、陈振光、谭金海、魏任雄、曾忠华武汉市科技进步二等奖51.城市新区失地村民生产生活方式改变机制及其空间形态模式研究——以武汉新区四新片区规划建设为例城市建设学院李军1、杨莹5、许艳玲7 武汉市科技进步三等奖52.女性盆底障碍性疾病的发病基础和手术治疗研究人民医院许学先、洪莉、吕胜启、李彦博、李新、杨文武、程艳香武汉市科技进步三等奖53.酚噻嗪类对精神分裂症患者血脂代谢的影响及其临床意义人民医院文芳、白雪光、王高华、万均成、吴建红、程自立武汉市科技进步三等奖4。
本体论在机械产品功能建模中的应用研究
进
一
步 明确 了语 义 信 息
辑 分 解 的原 理 并 参 考 功 能 本 体 信 息 模
型 进 行功 能层 次分 解
，
供 了 对 流本体 中词 汇 的 引 用
，
功 能 分解模 型
以 功能行 为本
能则将 流 与 对 应 功 能 关 联 起 来
!
．
功 能 分 解 模 型 表 示 功 能 可 以 由若
前苏 联
个 系统
、
完整的知 识 体 系
的层 次 关 系
，
功能类 型 和 元 功能提 供 对
。
学 者A l t s h u l e r 提 出 的T R I Z 理 论 利 用 3 0
功能本 体 中词 汇 的 引 用
三
、
目标 功能 将 基
，
个 功 能 描 述 阐 明 了 几 乎 所 有 的机 械 设
计
，
建立
并 提 出 以 功 能 本体 为 基 础 建 立 产 品 功 能 结 构 的方 法
。
最后
。
，
以 果 汁 机 功 能设
计 为 例 说 明 了 功 能本 体模 型 在 产 品 设 计 中 的 应 用
读 可 以 从 中体 会 创 新 思 维 的
一
些方法
间 的概念性 词 汇
，
以 规范 说 明 和 限 定 功
，
一
个关 键
论 进 行 知 识 建模 时
首 先 要 指 明 本体论
功能模型 包括
个基本属性
：
个类
、
：
功能
，
六
分 解过 程 是 否 结 束
。
，
主要取 决 于
面向服务的本体元建模理论与方法研究
430072) 169 8555)
( 早稻田大学科学与工程大学院计算机科学专攻
摘
要
为实现互联网上异种异构的复杂信息资源有序化组织和互操作性服务与 共享的目标 , 文章 研究了语义 服
务的元计 算问题 , 提出了本体元建模理论和方法 . 首先定义了本体 U M L 承诺、 提倡本体 U M L 表达 , 给出了本体 的 元机制 ; 论述了元建模中的 元 概念 , 给出了元层次停止准则、 模型转换 机制 ; 然后提出了本体建模和 M OF 元模 型 设施相融合的体系结构 , 给出了以用户为中心的复杂 信息资源服务应用模式 SCDI, 为本体 元建模方 法的体系化 提 供了基础 . 还介绍了作者在国际 I SO SC32 标准 M M F I for Ontolog y Reg istr y 研究中的应用 成果 . 最 后给出了 HL 7 领域本体与元模型设计的应用 . 本体元建模为语义服 务计算的实现 , 提供了一条可行的路径 . 关键词 本体与元建模 ; 有序性 ; 互操作性 ; 本体元建模体系结 构 ; 服务应用模式 SCDI
meta modeling; serv ice applicat ion pat t er n( SCDI)
收稿日期: 2004 12 09; 修改稿收到日期 : 2005 01 31. 本课题得到国家自然科学基金 ( 60373086) 、 湖北省科技重点项目 ( 2004AA 103A02) 、 武 汉市科技重点项目基金 ( 20021002043) 、 湖北省 自然科学 基金 ( 2002A BB037) , ISO SC32 19763 3 标准研究 项目资助 . 何克清 , 男 , 1947 年 生 , 博士, 教授 , 博士生导师, 从事软件工程 基础、 基础 设施、 技术 标准研究. E mail: hek eqing@ public. w h. hb . cn. 何 非 , 男 , 1974 年生 , 硕 士 , 主要从事软件建模、 M D A 方法 与技 术的研 究 . 李 兵 , 男 , 1969 年 生, 博士 后 , 副教 授 , 主 要研究 方向 为复 杂网 络、 语义 Web 服 务 . 何扬帆 , 女 , 1979 年生, 博士研究生 , 主要研究方向为本体与元建模及其标准 . 刘 进 , 男 , 1977 年生 , 博士研究生 , 主要研究方向为元建模和 本体应用. 梁 鹏 , 男 , 1978 年生, 讲师 , 博士研究生, 主要研究方向为软件互操作性测试 . 王 , 女, 1981 年生, 硕士研究生 , 主要研究方向 为软件工程 .
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本书简介
本书针对面向服务的软件工程中语义互操作性问题，体系化融合本体论和软件工程中元建模研究的最新成果，系统地介绍了本体元建模理论与方法、核心技术标准、实际应用和互操作性测评。
本书共分三个部分：第一部分（第1～3章）介绍了研究背景和现状，本体元建模理论和方法，语义互操作性含义；第二部分（第4～7章）介绍了语义互操作性管理的ISO标准核心技术；第三部分（第8～10章）介绍了方法和技术标准在几个典型领域中的应用，以及互操作性测评等。
最后（第11章
）对今后的研究工作进行了展望。
本书可供从事软件工作的科研及技术人员阅读，亦可作为计算机软件与理论专业的研究生教材或参考书。
目录
序
前言
第1章 绪论
1.1 信息系统的互操作问题
1.2 从含意三角形到语义三角形
1.3 本体元建模理论与方法
1.4 复杂信息资源的管理与服务模型SSCI
1.5 本书的组织结构
参考文献
第2章 本体元模型
2.1 什么是本体
2.1.1 本体的定义
2.1.2 本体的结构与描述语言
2.1.3 本体的分类
2.1.4 本体在软件工程中的应用
2.2 什么是元模型
2.2.1 元模型的定义
2.2.2 元模型的创建
2.2.3 元模型在软件工程中的应用
2.3 什么是本体元模型
2.3.1 用本体语言描述的元模型
2.3.2 用本体语义标识的元模型
2.4 本体元模型与语义互操作
2.4.1 什么是语义互操作
2.4.2 语义Web服务
2.4.3 基于本体元模型的语义互操作
2.5 小结
参考文献
第3章 本体元建模
3.1 本体元建模理论
3.1.1 基本思想
3.1.2 本体的UML承诺与表达
3.1.3 本体元建模
3.2 复杂信息资源管理技术
3.2.1 ISO／IEC 11179
3.2.2 OASIS ebXML
3.2.3 UDDI
3.3 基于本体的软件工程
3.3.1 语义中间件技术
3.3.2 本体定义元模型ODM
3.4 SSOA相关研究
3.4.1 DII
3.4.2 SEKT
3.4.3 DERI
3.5 小结
参考文献
第4章 支持语义互操作的复杂信息资源管理框架 4.1 现状分析
4.2 国际标准IS0／IEC 19763综述
4.3 ISO／IEC 19763—2核心模型
4.4 ISO／IEC 19763对语义互操作的支撑作用 4.5 小结
参考文献
第5章 支持语义互操作的本体管理元模型
5.1 本体管理研究概述
5.2 本体注册元模型
5.2.1 概述
5.2.2 示例分析
5.3 本体演化元模型
5.3.1 概述
5.3.2 变化模型
5.3.3 约束模型
5.3.4 变化传播模型
5.3.5 演化信息模型
5.3.6 基于MFI的本体演化过程
5.4 本体映射元模型
5.4.1 概述
5.4.2 基于MFI的本体映射元模型
5.5 基于MFI的本体管理平台的设计方案
5.5.1 平台的体系结构
5.5.2 平台使用的本体映射算法
5.6 本体管理元模型的应用
5.7 小结
参考文献
第6章 支持语义互操作的模型转换与映射框架 6.1 模型转换与模型映射
6.2 模型转换研究概述
6.3 模型转换形式定义
6.3.1 语法和语义转换的形式定义
6.3.2 模型转换讨论
6.3.3 模型迁移
6.3.4 意图转换
6.4 模型转换抽象框架
6.4.1 设计原则
6.4.2 模型转换抽象框架
6.4.3 模型转换过程模型
6.5 模型转换技术
6.5.1 模型转换的技术要素
6.5.2 模型构成和表示
6.5.3 PIM示例
6.5.4 转换规则
6.5.5 基于0CL的模型查询
6.5.6 模型转换
6.5.7 模型可视化
6.6 模型迁移
6.6.1 建模范型进化和模型迁移
6.6.2 模型转换和模型迁移
6.6.3 UML模型迁移的若干问题
6.7 模型映射元模型MFI-4
6.7.1 模型映射元模型（MFI-4）的基本思想
6.7.2 MFI-4中的重要概念和约定
6.7.3 LevelPair规则
6.7.4 模型转换语言
6.7.5 模型转换类型
6.7.6 基于MFI-4的模型映射的例子
6.8 小结
参考文献
第7章 支持语义互操作的过程模型管理框架
7.1 过程模型的定义
7.1.1 什么是过程
7.1.2 什么是过程模型
7.2 过程模型的互操作性注册与管理
7.2.1 MPMR概述
7.2.2 基本模型
7.2.3 过程控制模型
7.2.4 示例分析
7.3 过程模型互操作性管理框架及其应用
7.3.1 过程模型管理框架
7.3.2 模型映射规则的管理
7.3.3 过程模型管理框架的应用
7.4 小结
参考文献
第8章 本体元建模技术的应用
8.1 基于MFI的制造业信息化软构件库管理与服务平台 8.1.1 研究背景和现状分析
8.1.2 涉及的关键技术
8.1.3 系统解决方案
8.1.4 F台结构和主要功能
8.2 基于MFI的生态信息管理
8.2.1 生态语义研究简介
8.2.2 研究的任务和目标
8.2.3 系统概述
8.2.4 语义管理
8.2.5 相关的Web服务类型
8.2.6 水资源领域的应用
8.3 小结
参考文献
第9章 语义互操作性测评
9.1 互操作性测评概述
9.1.1 互操作性定义
9.1.2 信息系统互操作性
9.2 数据层互操作性
9.2.1 数据层互操作性难点
9.2.2 数据层互操作性技术现状
9.2.3 数据层互操作性解决方法
9.3 语义层互操作性
9.3.1 语义层互操作性难点
9.3.2 本体概念映射技术现状
9.3.3 基于分类的本体概念映射
9.4 业务过程层互操作性
9.4.1 业务过程层互操作性难点
9.4.2 业务过程层互操作性现状
9.4.3 基于元模型的业务过程互操作性
9.5 互操作性测试平台原型
9.5.1 研究背景
9.5.2 互操作性测试平台的实现
9.5.3 互操作性测试结果
9.6 小结
参考文献
第10章 情境感知的互操作性管理技术
10.1 情境相关研究概述
10.1.1 情境感知的网络式软件
10.1.2 情境与情境感知
10.1.3 情境的作用
10.2 情境的元描述
10.2.1 情境模型
10.2.2 情境元模型12PES
10.2.3 扩展0WL-S描述情境信息
10.3 基于情境的语义互操作性管理
10.3.1 基本思想
10.3.2 情境感知的扩展MPMR
10.3.3 用户主导的过程模型选择
10.4 小结
参考文献
第11章 总结和展望
附录A 英汉缩写词对照表
附录B 英汉术语对照表
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