计算机光盘软件与应用 工程技术 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＣＤ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ２０１１年第２４期 基于本体的学科 建设信息知识管理模型设计 程菲 （中国矿业大学计算机科学与技术学院，江苏徐州 ２２１１１６） 摘要：将本体引入学科建设信息知识管理，针对学科建设信息管理的特点，建立了学科建设信息分类层次结构；针 对目前学科建设知识管理中出现的知识来源多样、存储较分散，基于关键词匹配而非语义检索等问题，提出了一种基于本 体的学科建设信息知识管理模型。 关｛－｝词：本体；学科建设；知识管理 中图分类号：ＴＰ３１１．５２ 文献标识码：Ａ 文章缟号：１００７－９５９９（２０１１）２４－００７２—０２ Ｄｉｓｅｉｐｌｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｏｎｔｏｌｏｇｙ Ｃｈｅｎｇ ＦｅＩ （Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１ １ １ ６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｄｅａ ｏｆ ｏｎｔｏｌｏｇｙ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎｔｏ ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃａｌｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ；Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ，ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ，ｎｋｏｗｌｅｄｇｅ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｇａｔｈｅｒｅｄ ｆｒｏｍ ｄｉｖｅｒｓｅ ｓｏｕｒｃｅ ｗｉｔｈ ｓｃａｒｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ，ａｎｄ ｎｋｏｗｌｅｄｇｅ ｒｅｔｒｉｅｖａｌ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｍｐｌｅ ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｒａｔｈｅｒ ｔｈａｎ ｓｅｍａｎｔｉｃ ｓｅａｒｃｈｉｎｇ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃｒｅａｔｅｓ ａ ｎｅｗ ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｎｔｏｌｏｇｙ ｍｅｔｈｏｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｎｔｏｌｏｇｙ；Ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ 一、引言 本体是关于领域知识的概念化、形式化的明确规范。本体的 学科建设是高等院校一项综合性、长远性的基础建设，是一 目标是捕获该领域的知识，提供对该领域知识的共同理解，确定 个学校办学层次和办学水平的集中体现。学科的建设与发展不仅 该领域内共同认可的词汇，从而为知识的表示，人们对领域知识 需要高水平的学术带头人、重大的科研项目和先进的仪器设备作 的共同理解和知识的共享、重用提供良好的平台。 ＯＷＬ是Ｗ３Ｃ 为支撑，更需要创新的管理理念。研究与开发以校园网为基础的 组织推荐的国际通用的标准本体描述语言，具有与多种本体语言 学科建设信息管理系统，对进一步提高高等院校学科建设管理水 兼容的特点，其底层语法符合ｘ儿标准格式。基于ＯＷＬ建立的本 平，全面推进学科建设管理的科学化与规范化进程都有着十分重 体有很丰富的语义表达能力并具有完善的推理机制，在学科信息 要的意义。 知识管理建模方面，相对其他本体描述语言能更清晰完整地表达 知识管理是利用先进的技术对知识进行的有效管理，以便促 学科信息知识的概念和概念之间的联系。 进知识的创造、存储与再利用。…在教育领域，知识管理就是将 （二）学科信息知识本体的构建 各种教学资源转化为显性或隐性的网状联系的知识集合，并对这 本体构建原则最具有影响力的是Ｇｒｕｂｅｒ 提出的五条规则， 些知识提供开放式管理，以实现知识的创造、利用和共享。而对 即明确性、客观性、完全性、一致性、最小承诺和最多单调可扩 学科知识进行管理在教育领域显得非常重要，并且具有很强的实 展性。目前比较常用的本体构建方法有：骨架法、ＩＤＥＦ一５法、七 际操作性。基于本体的知识管理，可以充分利用本体的知识化， 步法、ＴＯＶＥ企业建模法等。本文主要采用的是斯坦福大学的七步 语义化和结构化特性，促进更加有效的知识管理。 法进行的本体构建。所建立的学科信息知识本体，其主要层次概 二、学科信息知识本体构建 念模型如图１： （一）本体概述 图１ 学科信息知识本体类层次概念模型 （下转第７１页） ～７２— 计算机光盘软件与应用 ２０１ｉ年第２４期 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＣＤ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ 工程技术 使数据资源在交互使用的过程中不断升值。数据集成的理论基础 挖掘算法和统计建模方法，并能够方便、快速、高效地处理海量 是工程思想和系统思想的结合，它是一种新的管理理念，所以要 数据。企业数据管理应该根据各职能部门需要，建立各类数据调 进行企业数据集成化管理，就要利用集成技术整合企业信息系统。 用程序，以保证数据库对各项业务职能的支持，利用数据挖 现代企业为了实现利益最大化，就要使各部门之间实现数据资源 掘工具进行数据分析，发现重要的数据模式。 第六，做好企业数据管理系统的备份与恢复。系统灾难是 共享，即进行一体化、集成化的数据管理。现代企业一体化、集 成化数据管理的实现要经过以下几个阶段： 第一，对企业的现有数据管理模式进行分析，以部门为单位， 划分数据类别。要针对企业各部门的业务流程，进一步提升企业 信息部门的地位，统筹企业数据管理一体化。每个部门有自己的 分布式数据库，各部门的数据库要保持与公司的数据仓库同步， 对各部门中的原始数据进行分类汇总，定义业务流程使用的数据 指造成重要业务数据丢失的事故，系统灾难可能导致企业的业 务的严重损失。数据库备份分为脱机与在线备份两种方式。数 据备份是备份数据库某个时刻的数据状态，当系统出现意外时 用来恢复系统。数据备份的最终目的是数据恢复，对数据恢复 的要求是快速、准确、无误。数据恢复恢复过程主要是将保存 在存储介质上的资料重新拼接整理，即使资料被误删或者硬盘 容器，解决基于企业业务字段的全文检索问题，使用户可以针对 驱动器出现故障，还是可以通过数据恢复技术将资料完好无损 数据库中特定的字段进行全文检索。 的恢复出来。 第二，企业部门的基础数据格式不一致，有文本格式，数字 格式，图形格式，甚至还有多媒体数据，各个数据类型在属性上 也有不同程度的差异，因此要对已形成的完整的数据进行规范化 整理，建立完善的数据产生与维护管理制度，防范因制度缺陷带 来的风险，规范操作流程和故障处理流程，提高故障处理效率， 建立科学合理的责任追究机制，形成标准的工作程序。 第三，企业数据管理目的是为了更好地实现网站的营销功能 和目的，考虑设置企业数据库功能时一定要仔细考察，做到合理 三、结束语 伴随企业面临的业务数据处理范围的不断扩大，企业要对数 据进行度的、整合式的管理，对数据的利用也需要借助数据 挖掘工具加以深化，要注重对数据的进一步加工和内容分析。现 代企业数据管理需要综合运用数据仓库、数据挖掘和知识发现等 技术，从大量数据中总结出一定的规律，实现数据的深层次开发， 为企业全面实现现代化管理打下坚实的数据基础。 参考文献 而有效。根据对用户的操作方式和目的，将系统用户分为普通员 ［１】庄卫华，宗平，张乐．网络环境下分布式数据管理模式的研 工和系统管理员两类，不同的角色被管理员赋予不同的权限。通 究及实现【Ｉ］．计算机工程与应用，２０００年１１期 过需求分析、角色分析，形成了系统的功能设计。 第四，将业务逻辑在数据库系统设计中正确、良好的表达， 【２１李克然．基于云计算的电子商务数据管理模式研究【Ｄ】．西安 电子科技大学，２０１１年 【３】杨静．基于数据仓库决策分析的电力系统应用研究『Ａ１．安徽 关系到企业应用的成功与否。因此，要建立企业数据库，将 规范、完整的数据全部纳入数据库中进行统一管理，在数据 省电机工程学会优秀学术论文集（２００２—２００３）【ｃ】，２００５年 库设计的时候要尽量避免这种重复的值或者列的产生，在产品全 【４】邓英．数据仓库与数据挖掘技术理论及应用的研究【Ｄ】．甘肃 生命周期的管理体系中，企业数据管理要保持数据的唯一性和一 工业大学，２００１年 【５】张帆，余开朝．数据仓库在ＣＲＭ系统中的应用研究［Ａ】．全国 致性，并对每部分数据实施网络权限分割，建立数据维护监督管 理机制，保证数据库的实时更新。 第五，引入ＸＭＬ标记和交换数据和ＨＤＦＳ的分布式存储模式。 ＨＤＦＳ系统利于提高实施效率，适合海量数据挖掘。开发多种数据 掘功能的设计与实现卟计算机测量与控制，２０１０年Ｏ１期 （上接第７２页） 第九届企业信息化与工业工程学术会议论文集ｆＣ】，２００５年． 【６】周学全，张志杰，张笃行，赵旭．综合决策支持系统中数据挖 三、基于本体的学科信息知识管理系统模型 本文针对目前学科建设信息知识管理结构的特点，提出了如 图２所示的基于本体的学科信息知识管理模型： 的各种信息，包含了学科信息相关术语的元数据信息；学科建设 领域概念模型的形式化表示，包含了学科建设领域的概念、属性、 实例以及概念之间的关系等，以ＯＷＬ文件的形式存储。 （二）知识处理模块。主要完成数据查询和本体查询，对学科 建设知识库内所包含的概念、屙性、关系和实例等进行检索和查询。 （三）用户模型。该模块主要是根据用户的需求与系统进行 交互。 四、结束语 本文在研究知识库、本体论等相关理论的基础上，将本体论 引入学科建设信息管理领域，建立了基于本体的学科信息知识管 理模型。采用本体的方法进行学科建设知识管理在一定程度上解 决了当前该领域面临的一些问题。当然，该模型的有效实施还取 决于本体论知识的建立。 参考文献： 【１］ｏ’Ｌｅａｒｙ Ｄ．Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ：ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｒｅｍ，１９９８，１３（３）：３０ ［２］冯志勇，李文杰，李晓红．本体论工程及其应用【Ｍ］．北京：清华 图２基于本体的可重构的学科信息知识管理模型 由上图可看出该系统主要由３大模块组成： （一）学科信息知识库。该模块主要包括学科建设信息系统 大学出版社，２００７ ［３］Ｇｒｕｂｅｒ Ｔ Ｒ．Ａ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔＯ Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｏｎｔｏｌｏｇｙ Ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｃｑｕｉｓｉｉｔｏｎ，１９９３，５：１９９—２２０
