摘 要： 为了实现高校知识的复用和共享，开发了高校知识本体。根据高校知识对领域本体的要求，提出高校知识本体的建模开发方法，阐述高校知识本体的基本特性和联系，建立高校知识本体的概念分类和部分公理，使用本体开发工具Protege4.0实现了本体，并利用本体实现教师资源个人知识匹配的智能化。通过实例验证了该方法的可行性和科学性。

　　关键词： 高校知识本体； 知识匹配； 知识复用； 知识共享

　　中图分类号： TN911?34； TP312 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）16?0058?04

　　Construction of university knowledge ontology and its application research

　　YUAN Xiao?yan， TANG Qing?song， HE Jian?ying

　　（College of computer， Sichuan University of Arts and Science， Dazhou 635002， China）

　　Abstract： In order to realize the knowledge reuse and sharing in universities， the university knowledge ontology was developed. According to the demand of domain ontology of university knowledge， the modeling development method of university knowledge ontology is put forward. The basic relations and characteristics of universities knowledge ontology are described. The concept classification and partial justice of the university knowledge ontology were determined. The ontology was realized by means of ontology development tool Protege4.0. The intelligent personal knowledge matching of the teachers was achieved by the ontology. The feasibility and scientificity of this method is verified with examples.

　　Keywords： university knowledge ontology； knowledge matching； knowledge reuse； knowledge sharing

　　当前是知识经济时代，知识是国家的命脉，高校是国家知识储备的一支中坚力量，其知识资源的建设与发展，是国家知识的重要组成部分，高校知识资源的好坏决定着高校教育发展的优劣。由于高校知识的类型多元化、各种交叉信息使得各种知识分散混乱，让高校知识的管理成为一项巨大的任务。本体是一种描述知识系统的概念模型建模工具，它赋予了信息、知识以语义，具有良好的概念层次和对逻辑推理的支持，将本体引入高校知识管理中，对知识进行有效管理，对提高高校知识的共享和重用有重要意义。

　　1 本体理论

　　近年来，本体论已经被广泛用于知识工程、人工智能和信息技术等方面，它是对共享概念模型的明确、形式化的规范说明。对知识工程领域本体的研究主要是研究知识的获取、规范和重用、可靠性等。高校知识本体是高校知识领域内的公共词汇，是广大用户共同认可的词汇，它提供了语义互操作基础，能使概念层次化、隐含概念清晰化，利用本体能够有效地、系统地对高校知识概念进行描述。

　　本体是一个六元组：O={N，Re，Ch，T，A，E}。其中：N和Re是两个不相交的集合，N中的元素称为概念，Re中的元素称为关系；Ch表示概念层次，即概念间的分类关系；T表示概念间的非分类关系；A表示本体公理；E表示本体实例。由此可知，本体应该具有概念类、关系类、函数、公理和实例，其中概念可以形成一个分类层次，并通过关系、函数、公理来表达概念之间的关联和约束。

　　2 高校知识本体的分析和建模

　　根据高校知识本体的特点和构建本体的方法，提出了一种适合高校知识本体的建模开发方法，该方法有以下三个阶段：

　　2.1 确定本体的应用领域、目的与范围

　　列举能力问题是确定本体范围的一个有效方法，并且，还可以作为最终本体的评价标准，本体的需求、层次都可以通过这些问题反映出来，例如一个部门是否有一些多余的课程需要讲授，该课程隶属于高校知识领域的哪个层次，谁有时间、有能力进行该课程的教学。

　　2.2 建立高校知识本体间的基本特征与联系

　　高校知识本体的基本特征有对称性（SYMM）、传递性（TRANS）、逆转性（REVERS），基本联系有概念间的继承联系（is?a）、整体与部分的联系（kind?of）、相似联系（resemble?of）和属性联系（attribute?of），概念与实例间的联系（instance?of）。这些联系有如下几个基本公理：

　　公理1： is?a联系具有传递性，不具有对称性。

　　公理2： kind?of联系具有传递性，不具有对称性。

　　公理3： resemble?of联系不具有传递性，但其具有对称性。

　　2.3 创建高校知识本体的概念类别

　　创建高校知识本体概念类别主要是为了确定高校知识本体的主要相关概念，对其按类别汇总并建立相应的层次结构。

　　建立高校知识本体的领域术语词典是该阶段的第一步，定义高校知识本体领域的术语，并确定其语义和形式是该步骤的目的，术语定义所需的知识来源可以是多样的，如书本、手册、表格、网络和专家等[1]。把领域词典中的术语归纳成几个主要类别，而且确定其层次结构是该阶段的第二步。本文将高校知识本体总结为6个类别： 个人知识、人员、教学、科研、过程和档案，其类别如图1所示。

　　图1 高校知识本体类别图

　　（1） 个人知识本体。个人知识本体用来描述学生和教师个人的知识。学生的个人知识包括专业知识、兴趣知识、哲学知识、私密知识、社交礼仪、人际关系、学习团队和自我管理知识，教师个人知识和学生个人知识的分类差不多，少了学习团队知识，多了培训知识，专业知识包括教学、科研和竞赛等知识，教学又包括课程、教学法和学科教学，学科教学主要是指心理学、教育学和各种教学经验。个人知识本体概念类结构如图2所示。

　　（2） 人员本体。人员本体主要描述高校人员的基本类别和特点。人员可以分为学生、教师，人员本体概念类结构如图3所示。

　　图3 人员本体概念类结构

　　（3） 教学知识本体。教学知识本体主要描述教学中涉及到的概念和特点，它包括教学计划、教学大纲、教学管理、教学资源、教学改革、教学评价和教学团队知识，教学知识本体概念结构如图4所示。

　　（4） 科研知识本体。科研知识本体主要描述科研所涉及的各种概念和特点，它包括科研项目、科研管理、科研团队、科研成果、学术机构和科研学者，科研知识本体概念类结构如图5所示。

　　（5） 档案本体。档案本体描述高校中的各种档案及其属性，它包括党群档案、行政档案、教学类档案、各系部档案和其他档案，档案本体概念类结构见图6。

　　图4 教学知识本体概念类结构