[论文解读] An Ontology Construction Approach for the Domain Of Poultry Science Using Protege

P. Kalaivani, A. Anandaraj+1 more|arXiv (Cornell University)|Feb 21, 2013

Semantic Web and Ontologies参考文献 8被引用 8

一句话总结

本文使用 Protege 4.0 工具提出了一种家禽科学的语义本体，以超越关键词匹配的信息检索。通过建模特定领域的概念、关系和属性，该方法生成用于网络部署的 RDF Schema 和 XML 脚本，从而在家禽科学文献和数据系统中实现更准确、上下文感知的搜索。

ABSTRACT

The information retrieval systems that are present nowadays are mainly based on full text matching of keywords or topic based classification. This matching of keywords often returns a large number of irrelevant information and this does not meet the users query requirement. In order to solve this problem and to enhance the search using semantic environment, a technique named ontology is implemented for the field of poultry in this paper. Ontology is an emerging technique in the current field of research in semantic environment. This paper constructs ontology using the tool named Protege version 4.0 and this also generates Resource Description Framework schema and XML scripts for using poultry ontology in web.

研究动机与目标

• 解决家禽科学中基于关键词的信息检索的局限性，后者常返回无关结果。
• 通过利用语义技术理解用户意图和领域上下文，提高搜索准确性。
• 使用本体建模，为家禽科学知识建立正式的、机器可处理的表示。
• 通过 RDF Schema 和 XML 等标准格式，实现家禽科学数据的互操作性和重用。
• 为农业和生物领域中的语义标注与知识共享提供可重用的框架。

提出的方法

• 使用 Protege 4.0 本体编辑器对家禽科学中的核心概念、属性和层次结构进行建模。
• 定义了如 '家禽'、'疾病'、'疫苗' 和 '管理措施' 等类，并建立语义关系。
• 建立继承层次结构和属性限制，以确保逻辑一致性和可重用性。
• 从本体生成 RDF Schema (RDFS) 和 XML 序列化，以集成到基于网络的系统中。
• 利用领域专业知识，确保本体内容和结构的准确性和完整性。
• 通过迭代优化和与现有家禽科学文献的一致性校准，验证本体的结构。

实验结果

研究问题

• RQ1 基于本体的建模在多大程度上能提升家禽科学信息检索的精确率和召回率？
• RQ2 在针对家禽科学的领域特定本体中，应表示哪些关键概念和关系？
• RQ3 Protege 4.0 在多大程度上能够支持农业领域中可扩展且可扩展的本体创建？
• RQ4 如何通过标准格式将生成的本体导出并集成到语义网应用中？
• RQ5 在像家禽科学这样专业化的领域中，从专家知识构建领域本体面临哪些实际挑战？

主要发现

• 本体成功地以清晰的层次和关系结构建模了家禽科学的核心概念，如疾病、疫苗和管理措施。
• 使用 Protege 4.0 使得本体的系统化和可扩展开发成为可能，并支持形式化语义。
• 生成的 RDF Schema 和 XML 脚本可无缝集成到语义网应用和知识系统中。
• 该方法通过超越关键词匹配、实现语义理解，显著减少了信息检索中的误报。
• 本体为未来家禽科学研究中的语义标注和数据集成提供了可重用的基础。
• 本研究证明了将本体工程应用于专业化农业领域的可行性与价值。