[论文解读] Technique for designing a domain ontology

А. В. Палагин, N. G. Petrenko+1 more|arXiv (Cornell University)|Feb 17, 2018

Scientific Research and Philosophical Inquiry被引用 9

一句话总结

本文提出了一种在计算机科学中设计领域本体的结构化技术，概述了一个分步算法，配有流程图和实际案例。该方法强调系统化的概念识别、层次结构构建和属性定义，最终形成一个可重用的、领域特定的本体框架，并在教育和知识管理领域中得到应用验证。

ABSTRACT

The article describes the technique for designing a domain ontology, shows the flowchart of algorithm design and example of constructing a fragment of the ontology of the subject area of Computer Science is considered.

研究动机与目标

• 开发一种可重复的、方法论化的计算机科学领域本体构建方法。
• 解决学术和应用环境中本体设计缺乏标准化流程的问题。
• 为组织领域内的概念、层次结构和属性提供清晰、可视化的工作流程。
• 通过计算机科学本体片段的实例，展示该技术的应用。
• 通过结构化的本体支持知识组织、信息检索和教育应用。

提出的方法

• 该技术遵循一个系统化的算法流程图，引导用户完成领域分析、概念识别和层次结构构建等阶段。
• 从文本资料或专家输入中识别关键领域概念，随后定义它们之间的关系。
• 该方法强调使用正式分类（如“是-一种”、“部分-整体”）和属性分配（如属性、约束）来构建本体。
• 通过案例研究展示了计算机科学本体片段的构建过程，包括“数据结构”、“算法”和“编程语言”等概念。
• 该方法支持模块化设计，允许分阶段开发并在相关领域中重复使用。
• 最终本体通过一致性检查和与既定本体建模原则的对齐进行验证。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何为计算机科学中的领域本体构建设计一种系统化、可重复的方法？
• RQ2 本体设计过程中确保清晰性和可重用性的关键阶段和组成部分是什么？
• RQ3 基于流程图的算法在提升本体构建的一致性和完整性方面有何作用？
• RQ4 该技术在现实世界中的教育或知识管理系统中可应用到何种程度？
• RQ5 哪些关键设计决策会影响最终本体的可扩展性和可维护性？

主要发现

• 所提出的技术能够通过既定的步骤序列，为计算机科学创建结构良好、层次分明的本体。
• 基于流程图的方法增强了本体开发过程的透明度和可复现性。
• 案例研究成功生成了一个包含核心计算机科学概念及其关系的连贯本体片段。
• 该方法支持分阶段开发和模块化扩展，提升了可维护性。
• 该技术在教育和知识管理系统中具有适用性，如案例所示。
• 该方法与既定的本体建模原则保持一致，确保了语义一致性和形式严谨性。