基于protégé的防汛知識推理

祝 源

（河海大學商學院,211100）

0 引言

傳統的信息檢索一般基于主題詞索引，大量的文獻通過提取主題詞被收入數據庫，用戶通過輸入主題詞尋找目標文件，這一檢索模式要求用戶熟練掌握領域內的主題詞，用戶如果輸入檢索詞不規范就會檢索不到結果。如何對這一檢索模式進行優化成為搜索技術專家面臨的難題。當前在防汛知識領域，用戶由于專業知識差異，使用習慣問題不能有效地進行防汛知識的檢索，如何在用戶和防汛知識之間架起一座橋梁，成為本文研究的目的。

1 國外研究概述

Fonou針對現有本體構建方法在政務領域開發語義本體模型存在的問題提出了U&K本體開發方法，該方法聯合了語言和認知工程的上層本體，從而便于本體的復用，為電子政務領域的本體構建提供了方向。此外，Fonou基于政務本體將本體開發方法（Uschold and King）和兩種本體開發平臺protege和java jena進行結合，并做了案例研究，為政務本體的開發提供了開發原則的指導。Kapoor對現有的本體開發工具從互操作性、開放程度、易升級與維護度、市場地位進行了比較研究，考察了不同開發工具與本體的通用性。電子政府本體的開發與后期的升級離不開社會公眾的參與，基于這一觀點，Barbagallo提出了一種社會化本體構建與升級方法（SOBE），幫助公眾與政府機構的有效地互動。當前的本體構建主要存在2種途徑：從基于數據庫的本體構建和自頂向下或自底向上的概念體系構建方法。Ra將兩者進行了結合，提出了一種混合構建方法 。

Adigun使用FOX方法構建了動態環境下的自適應協作構建了本體，實現了動態環境的知識共享。Malik使用protege在教育領域開發大學本體，實現了大學知識的獲取和檢索。隨著越來越多的生物醫藥本體被開發出來，用戶如何選擇最合適的本體注釋一些特別的數據集成為挑戰，Jonquet開發了生物醫藥本體推薦服務系統為新本體的開發和數據注釋提供了支持。

2 OWL推理

2.1 domain 定義域

一個屬性的領域對應用該屬性的實例進行了限制。如果一個屬性將兩個實例聯系在了一起，而該屬性的領域是一個類，即該屬性從屬于一個類，那么使用該屬性的實例A必須從屬于這個領域。如：河流沖擊堤壩，沖擊這個屬性的domain是河流，遇龍沖擊堤壩，使用沖擊的實例玉龍從屬于河流，所以推理得出遇龍是河流。

2.2 range 值域

一個屬性的范圍對該屬性所作用的實例進行了限制。將兩個實例聯系在一起的屬性如果它的領域是一個類，那么作用的實例B必須屬于這個范圍。如：河流沖擊堤壩：

3 基于protégé的防汛知識推理

防汛隊伍是由有防汛任務的地方人民政府組織的，以民兵為骨干的群眾性防汛隊伍。河道管理機構和其他防洪工程管理單位結合平時的管理任務，組織本單位的防汛搶險隊伍，作為搶險的骨干力量。搶險隊是由群眾防汛隊伍中選拔有搶險經驗的人員組成，汛期發生險情時配合專業隊伍參加搶護工程設施脫離危險的突擊性活動。本文通過推理實現對搶險隊伍和防汛隊伍的屬分關系。

3.1 建立防汛概念

在Thing類下建立防汛類，分別建立防汛類的子類：汛情類和防汛隊伍類。使用disjoint屬性約束，將汛情類和防汛隊伍類區別開。在汛情類下建立子類險情類。在防汛類下建立搶險隊伍類，之所以不是在防汛隊伍類下建立搶險隊伍子類，為的是后面的推理。輸入系統的數據全部以英文字母表示，如表1所示：

表1

3.2 建立防汛概念的對象屬性

本文僅建立1個概念屬性：防汛屬性，如表2所示

表2

3.3 對防汛概念進行屬性約束設置

對防汛隊伍類定義充分必要條件約束，只要作用于汛情的隊伍都屬于防汛隊伍類。如圖1所示

圖1 防汛概念約束設置

3.4 防汛知識推理

使用pellet推理機，對防汛本體進行推理，推理前后結果如圖2和圖3所示：

圖2 推理前概念關系。推理前，搶險隊伍類和防汛隊伍類屬于同一層級，都是防汛類的子類。

圖3 推理后概念關系。使用pellet對防汛本體推理后，搶險隊伍類劃歸到防汛隊伍類之下。

4 總結

傳統防汛領域基于關鍵詞的信息檢索對使用者要求較高，無法自主理解知識，從而阻礙了知識共享。本文基于已經構建的防汛知識本體，使用protégé自帶的推理機RacerPro對防汛本體進行推理，提高了搜索技術的智能化。

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