知识图谱构建中的语义标准问题研究<sup>*</sup>(4)_船舶标准化与质量杂志社投稿

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知识图谱构建中的语义标准问题研究<sup>*</sup>(4)

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摘要：

层标准化词汇表中已经存在的本体，都直接融合到待构建的本体中来；如果顶层词汇表中没有对应的本体，那么就到领域专题标准词汇表中查找有没有对应的本体，如果有，就直接融合到待构建的知识图谱中来；如果在两个标准化词表中均找不到可用的本体，那么可以在两个词汇表中去查找有没有可替代的现成的元数据，如果有，则可以直接采用。对于本体中的层次关系的构建，可以到依据五层模型中的轻型本体词汇表定义的关系去建立知识图谱的各种关系，如属、分等关系。最后通过元本体规范对所构造的本体进行实例化，建构出领域知识图谱。 3.2直接式构建知识图谱流程假如未来领域全部的语义词汇标准已经注册到MDR中，那么在构建领域的知识图谱时，可以直接依据MDR构建。首先将领域标准词汇表，包括顶层和领域标准词汇表，采用建构主义理论，依据MDR数据元素和概念系统模型注册规范将其注册到领域元数据词汇表融合模型中。经过注册的这些标准作为领域的稳定标准，再依据领域具体专业的需求，可以直接依据ISO/IEC -6标准自动生成本体，最后结合领域的实际数据对该本体实例化，建构出知识图谱。间接式构建知识图谱在本文中不做深入研究。总之，通过这个过程可以实现标准知识图谱的建构。 4在石油术语知识图谱构建中标准应用实例图3 石油领域文献资源与石油术语关系知识图谱图4 石油钻井专业领域术语知识图谱本文以正在实施的石油领域石油术语知识图谱构建项目为背景，对所提出的五层标准体系模型的正确性、合理性进行验证，最后构建了集国际与国内多标准融合为一体的标准化石油术语知识图谱。利用3.1节中的知识图谱标准化流程，实现了石油领域石油文献及石油领域术语的知识图谱的构建，其中图3给出了各种石油文献资源与具体的石油术语间的关联关系，在这里除了用到了元本体规范词汇表，如RDF:type等，还用到顶层本体SKOS中的Concept等词汇；以及顶层标准词汇中的DC元数据标准。对于其中的资源或者是实体用到了领域专题标准词汇表，如图情领域BIBO里的BOOK、ISSUE、JOURNAL、CONFERENCE等，这些都是标准词汇集。图4构建出了石油钻井领域的专业知识图谱，用到了元本体规范中的SKOS中的一系列标准词汇来描述这些钻井术语间的关系，如borader、narrower和related等，这里给出的石油钻井领域的知识图谱构建采用了五层模型中的轻型本体词汇表中的《石油汉语主题词表》，即石油叙词表以及领域元数据词汇表中的元数据。构建的原则是将五层模型中的标准词汇表进行有机的融合，从而实现领域知识图谱标准化。最后，设计并开发了石油术语知识图谱服务平台，按照本文给出的构建标准，实现了石油术语数据的发布，在平台即可查看领域内的所有术语，也可根据需求进行领域范围内术语的查询，如图5(a)所示，点击“油气田的开采与开发”，可查看该领域内所包含的术语。点击该领域下井距一项时，进入图5(b)所示领域术语井距，即可查看当前术语的隐含关系。这一点较传统知识搜索更加智能，也更利于标准化提炼隐含知识。通过这个具体应用实例可以看出，本文所提出的五层标准化体系模型中相应层中的标准在实际中得以应用与落地，并在构建标准化的知识图谱中采用了国际与国内相关标准融合统一表示石油术语，使得所构建的石油术语知识图谱的模式层得以标准化，为未来的知识共享与互操作奠定重要基础。图5 油气田的开采与开发领域和领域术语井距通过上述对石油领域术语知识图谱的构建与检索系统可以看出，在构建知识图谱的模式层时，采用了文中提出的五层标准模型中提供的标准词汇表。这些词汇分别为标准体系模型中的元本体规范(RDF、RDFS、OWL)、顶层元数据词汇表(DC)、顶层本体词汇表(FOAF、SKOS)、领域本体词汇表(BIBO)和轻型本体词汇表(《石油汉语主题词表》)等。这些词汇表几乎覆盖了整个标准体系模型。从图3～图5系统实现的功能可以看出：系统依据五层标准体系模型中的标准词汇构建了石油领域的术语知识图谱，实现了对石油领域术语知识图谱语义的标准化，并通过该系统，可以从中正确地检索与展示出石油术语，因此通过实现的系统验证了五层体系模型提供的标准词汇表是正确的、合理的。 5结论与展望知识图谱是当下及未来实现人工智能知识表示、关联、语义集成、共享及互操作的一项很重要的技术。特别是随着全球知识的开放运动的兴起，相关领域的知识互联互通是发展的必然趋势。通过这些年通用知识领域向Dbpedia的发展就可以看出，它的知识库越来越庞大，几乎实现了各个领域知识的集成，这只是冰山的一角而已。Kurzweil给出了加速回报定律“技术进步是以指数方式发展的，而非是线性”，同样随着知识图谱构建技术的成熟与加速，那么各个领域构建知识图谱的进程将得到极大的加速。此时，如果领域在进行知识图谱构