[论文解读] A Study Investigating Typical Concepts and Guidelines for Ontology Building

Thabet Slimani|arXiv (Cornell University)|Sep 17, 2015

Semantic Web and Ontologies参考文献 31被引用 6

一句话总结

本文通过解决本体的组成部分、设计原则、重用策略、复杂性评估和评估方法等核心问题，提供了一份全面的本体构建指南。它提出了一套结构化指南，以帮助新手和经验丰富的本体开发者使用语义技术中的既定最佳实践，创建稳健、可重用且语义明确的本体。

ABSTRACT

In semantic technologies, the shared common understanding of the structure of information among artifacts (people or software agents) can be realized by building an ontology. To do this, it is imperative for an ontology builder to answer several questions: a) what are the main components of an ontology? b) How an ontology look likes and how it works? c) Verify if it is required to consider reusing existing ontologies or not? c) What is the complexity of the ontology to be developed? d) What are the principles of ontology design and development? e) How to evaluate an ontology? This paper answers all the key questions above. The aim of this paper is to present a set of guiding principles to help ontology developers and also inexperienced users to answer such questions.

研究动机与目标

• 识别并阐明本体的基本组成部分和结构要素。
• 解决本体开发中的关键问题，包括重用、复杂性和设计原则。
• 为评估本体质量和有效性提供实用框架。
• 为新手本体开发者提供清晰、可操作的指南。
• 标准化本体工程中的最佳实践，以提升互操作性和可重用性。

提出的方法

• 系统分析本体核心概念，包括实体、关系、公理和约束。
• 综合语义网和人工智能文献中既有的本体设计原则。
• 根据领域范围、表达能力和重用潜力对本体复杂性进行分类。
• 开发一份聚焦于清晰性、一致性和可重用性的本体评估检查清单。
• 整合重用策略以减少冗余并提高一致性。
• 通过示例和图表展示，以阐明抽象概念。

实验结果

研究问题

• RQ1 构成结构良好本体的主要组件是什么？
• RQ2 本体开发者如何确保可重用性并避免冗余开发？
• RQ3 在实践中，哪些因素影响本体的复杂性？
• RQ4 指导有效本体设计与开发的基本原则有哪些？
• RQ5 如何客观评估本体的质量和实用性？

主要发现

• 使用明确定义的组件（如类、属性和公理）构建本体，可确保语义清晰。
• 重用现有本体可显著减少开发时间并增强互操作性。
• 本体复杂性受领域范围、表达能力以及相互关联概念数量的影响。
• 遵循模块化、一致性和最小冗余等设计原则可提升本体质量。
• 本体评估应包含完整性、一致性和可重用性等标准，以确保实际效用。
• 所提出的指南为本体开发提供了一套结构化方法，支持初学者和经验丰富的实践者。