密級： 論文編號： 中國農(nóng)業(yè)科學院 學位論文 基于本體論的農(nóng)業(yè)知識管理關(guān)鍵技術(shù)研究 摘 要 從信息管理提升到知識管理是信息化發(fā)展的必然和提高信息服務(wù)質(zhì)量的迫切需求。開展基于農(nóng)業(yè)知識管理技術(shù)的研究，將為農(nóng)業(yè)知識管理提供高效和科學的手段和技術(shù)支撐。本體論是起源于哲學領(lǐng)域的概念， 近年 來為信息技術(shù)領(lǐng)域使用并用于知識的組織和管理。本體的定義是“ An is a of a 即本體是對概念化的規(guī)范說明。本體論是關(guān)于 基于本體的 用計算機語言規(guī)范知識概念表示、進行知識組織、開展知識服務(wù)的科學方法論。 運用本體論的理論、技術(shù)和方法進行農(nóng)業(yè)知識管理，引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注，成為學術(shù)研究的前 沿 和熱點。 本研究的目的是 設(shè)計基于農(nóng)業(yè)本體論的完整的農(nóng)業(yè)知識管理解決方案， 重點研究 農(nóng)業(yè) 知識組織、 農(nóng)業(yè) 知識檢索和 農(nóng)業(yè) 知識評價的關(guān)鍵技術(shù)， 同時 對其他相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)進行較深入的研究。 所采用 的 主要研究 方法是， 在整體方案設(shè)計階段， 通過用戶 需求 調(diào)查，收集 不同用戶對 農(nóng)業(yè) 知識管理的需求。在具體環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)研究時，結(jié)合主流技術(shù)， 在 本體論的 基礎(chǔ)上 提出各個環(huán)節(jié)關(guān)鍵問題的 解決 思路，并 在一些 重點環(huán)節(jié)加以實現(xiàn)。 本研究在設(shè)計的農(nóng)業(yè)知識管理整體解決方案的基礎(chǔ)上，針對農(nóng)業(yè)知識管理的獲取、組織、檢索、表示、評價 環(huán)節(jié)的技術(shù)做了深入細致的研究。此外，還對知識服務(wù)和知識網(wǎng)格進行了較為深入的研究。 在 農(nóng)業(yè)知識獲取 方面 ，研究了目前網(wǎng)絡(luò)信息獲取的模式和方法，以及基于知識獲取，利用 現(xiàn)了基于 知識獲取的核心功能，論述了基于本體論和語義網(wǎng)的知識獲取。 在 農(nóng)業(yè)知識組織 方面 ，研究了利用元數(shù)據(jù)、分類法和本體論實現(xiàn)知識組織的方式和方法。實現(xiàn)了基于元數(shù)據(jù)的農(nóng)業(yè)知識的組織，制定了農(nóng)業(yè)科技信息核心元數(shù)據(jù)標準（ 其擴展原則，設(shè)計實現(xiàn)了基于 計算機著錄信息管理系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)知識檢索方面，研究了知識檢索的一般模型以及基于本體的知識檢索方法，實現(xiàn)了基于本體的農(nóng)業(yè)科技文獻知識的組織和智能檢索平臺，構(gòu)建了一個基于本體的智能化豬病診斷系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)知識評價方面，利用數(shù)理統(tǒng)計方法建立了領(lǐng)域本體和知識檢索的評價模型，設(shè)計了一個基于層次分析法的動態(tài)指標管理系統(tǒng)，用于評價結(jié)果的計算和輸出 。在知識服務(wù)和知識網(wǎng)格的研究方面，比較了知識服務(wù)和信息服務(wù)的異同點，以及知識服務(wù)的模式和發(fā)展方向，論述了本體論和語義網(wǎng)技術(shù)與知識服務(wù)的關(guān)系；提出了一個基于本體論的 農(nóng)業(yè)知識網(wǎng)格架構(gòu)。 本研究提出了 基于 本體論進行農(nóng)業(yè)知識管理的思路 和 整體解決方案。對農(nóng)業(yè)知識管理各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的研究，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)知識管理過程中利用元數(shù)據(jù)和本體進行知識組織、基于本體的知識檢索和知識推理、利用數(shù)理統(tǒng)計方法進行知識評價等幾個關(guān)鍵技術(shù)，并對其他環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)進行了探索和嘗試。因為本體論的研究 核心 是 提出 知識組織和管理的 理論 、 技術(shù)和方法， 本 研究所 涉及 到的技術(shù) 也 都是國際上最新的主流技術(shù)， 本研究具有前沿性和新穎性。 整個研究 將提升我國農(nóng)業(yè)本體論的研究深度和廣泛應(yīng)用，并與國際上相關(guān)領(lǐng)域的研究接軌 。 關(guān)鍵詞： 本體論，本體，農(nóng)業(yè)知識管理，語義網(wǎng) ， 關(guān)鍵技術(shù) o to is a of of its an of To of it in of in An is a of a on at of of is to on of is of in of is to in of of on of of on In of SS SS In of on (a In of an an to In to A to In of of an OA a in on in of on of is to of in in so is of of V 目錄 第一章 引言 . 1 題的提出 . 1 究的目的和意義 . 3 究目的 . 3 究的意義 . 3 研究的總體思路、研究方法與創(chuàng)新點 . 5 體思路 . 5 究方法 . 5 究創(chuàng)新點 . 6 研究的內(nèi)容與技術(shù)路線 . 6 究內(nèi)容 . 6 究技術(shù)路線 . 7 文組織結(jié)構(gòu) . 8 第二章 研究背景 . 10 識管理和知識管理系統(tǒng) . 10 識管理 . 10 識管理系統(tǒng) . 14 識管理技術(shù) . 17 體論 . 18 體論的起源及發(fā)展 . 18 體的構(gòu)建 . 19 業(yè)本體論研究現(xiàn)狀 . 27 體描述語言 . 32 于本體的知識表示 . 39 義網(wǎng)及相關(guān)技術(shù) . 40 義網(wǎng)的提出及 發(fā)展 . 40 義網(wǎng)的研究重點 . 41 數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)標準 . 43 數(shù)據(jù)的概念和內(nèi)涵 . 43 數(shù)據(jù)標準的研究過程 . 44 數(shù)據(jù)的著錄 . 44 數(shù)據(jù)的作用 . 44 內(nèi)外元數(shù)據(jù)標準的研究現(xiàn)狀 . 44 關(guān)計算機技術(shù) . 50 軟 架 . 50 V 2架 . 53 據(jù)庫技術(shù) . 54 件工程 . 55 第三章 農(nóng)業(yè)知識管理總體解決方案 . 61 識管理的兩種不同認識 . 61 業(yè)知識管理解決方案的需求分析 . 62 前的農(nóng)業(yè)信息管理中存在的問題 . 62 業(yè)知識管理需求 . 62 業(yè)知識管理系統(tǒng)總體框架 . 63 業(yè)知識管理系統(tǒng)功能模塊劃分 . 63 業(yè)知識管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu) . 68 第四章 農(nóng)業(yè)知識獲取關(guān)鍵技術(shù)研究 . 70 絡(luò)信息自動獲取技術(shù)研究 . 70 于 知識獲取 . 75 于本體和語義網(wǎng)的知識獲取 . 78 第五章 農(nóng)業(yè)知識組織關(guān)鍵技術(shù)研究 . 80 用元數(shù)據(jù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的組織 . 80 用分類法實現(xiàn)農(nóng)業(yè)知識的組織 . 82 用本體論實現(xiàn)農(nóng)業(yè)知識的組織 . 83 業(yè)科技信息核心元數(shù)據(jù)標準框架研究 . 85 業(yè)科技信息核心元數(shù)據(jù)標準 . 85 業(yè)科技信息核心元數(shù)據(jù)標準擴展原則 . 87 于農(nóng)業(yè)科技信息核心元數(shù)據(jù)標準的著錄信息管理系統(tǒng) . 90 第六章 農(nóng)業(yè)知識檢索關(guān)鍵技術(shù)研究 . 100 識檢索的一般模型 . 100 般的信息檢索模型和基于知識的信息檢索模型 . 100 識檢索模型 . 100 于本體論的知識檢索 . 101 于本體的農(nóng)業(yè)科技文獻信息智能檢索平臺 . 103 索策略 . 103 索平臺的結(jié)構(gòu) . 105 臺的功能 . 105 常規(guī)檢索的比較 . 110 于本體檢索的豬病診斷 . 111 第七章 農(nóng)業(yè)知識表示關(guān)鍵技術(shù)研究 . 120 識表示方法研究 . 120 于主題圖的知識表示 . 122 主題圖介紹 . 122 題圖的細節(jié) . 124 題圖工具 . 132 第八章 農(nóng)業(yè)知識服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究 . 136 識服務(wù)與信息服務(wù)的比較研究 . 136 識服務(wù)的模式及其發(fā)展趨勢 . 137 體論、語義網(wǎng)與知識服務(wù) . 139 第九章 農(nóng)業(yè)知識評價關(guān)鍵技術(shù)研究 . 142 域本體的評價 . 142 識檢索評價 . 146 于層次分析法的知識評價模型的計算機實現(xiàn) . 147 第十章 農(nóng) 業(yè)知識網(wǎng)格關(guān)鍵技術(shù)研究 . 154 識網(wǎng)格技術(shù)初探 . 154 體論與農(nóng)業(yè)知識網(wǎng)格 . 157 第十一章 討論和展望 . 159 于本研究的討論 . 159 于后續(xù)研究的展望 . 161 參考文獻 . 163 致謝 .者簡歷 . 171 圖目錄 圖 1 研究技術(shù)路線圖 . 8 圖 2 智力資本研究分類 . 11 圖 3 知識管理模型 . 12 圖 4 智力資本模型 . 12 圖 5 智力資本的產(chǎn)生過程 . 13 圖 6 1997）的知識管理模型 . 14 圖 7 基于層次模型的知識管理系統(tǒng) . 15 圖 8 基于一般系統(tǒng)的知識管理系統(tǒng) . 15 圖 9 基于知識生命周期的知識管理系統(tǒng) . 16 圖 10 基于知識實踐框架的知識管理系統(tǒng) . 16 圖 11 骨架 法流程圖 . 19 圖 12 程圖 . 20 圖 13 語構(gòu)造圖 . 21 圖 14 軟件工程瀑布模型示意圖 . 25 圖 15 本體構(gòu)建瀑布模型 . 27 圖 16 關(guān)系結(jié)構(gòu)圖片來源 . 36 圖 17 本體體系 . 38 圖 18 語義網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) . 41 圖 19 地理信息共享領(lǐng)域元數(shù)據(jù)包 . 48 圖 架結(jié)構(gòu)圖 . 51 圖 21 構(gòu)圖 . 53 圖 22 農(nóng)業(yè)知識管理系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成示意圖 . 64 圖 23 知識獲取子系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成示意圖 . 65 圖 24 農(nóng)業(yè)知識組織子系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成示意圖 . 65 圖 25 本體管理子系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成示意圖 . 65 圖 26 農(nóng)業(yè)知識推理系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成示意圖 . 66 圖 27 農(nóng)業(yè)知識表示子系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成示意 圖 . 66 圖 28 農(nóng)業(yè)知識評價子系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成示意圖 . 66 圖 29 共享服務(wù)功能模塊構(gòu)成示意圖 . 67 圖 30 用戶評價子系統(tǒng)功 能模塊構(gòu)成示意圖 . 67 圖 31 用戶偏好子系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成示意圖 . 67 圖 32 信息分析子系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成示意圖 . 68 圖 33 農(nóng)業(yè)知識管理系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 . 68 圖 34 念圖 (引自 et 1998) . 72 圖 35 線手冊的鄰接行列示意圖 . 74 圖 36 元數(shù)據(jù)的作用示例 . 81 圖 37 元數(shù)據(jù)標準體系示意圖 . 81 圖 38 聯(lián)合國糧農(nóng)組織制定的農(nóng)業(yè)科技知識分類方案（局部）