本体构建方法

构建知识图谱的详细步骤研究方向是知识图谱，需要整理数据集，所以这里想简单分享一下构建知识图谱的完整步骤，也算记录一下我的学习进程！网上说的最多的知识图谱构建的步骤就是：知识抽取、知识融合、知识存储但是在这些步骤之前我们还要先完成“构建模式、概念本体设计” 两个步骤，所以完整的步骤就是：构建模式、概念本体设计、知识抽取、知识融合、知识存储接下来，根据上面的步骤结合我自己整理数据的经验，详细讨论一下构建知识图谱的过程1.本体构建构建模式和概念本体设计也就是本体的构建，本体的构建一般包括两种方式，有自顶向下和自底向上两种方式。

自顶向下是先设计本体构建层，再将结构化知识加入知识库中，即先模式后数据；自底向上是先从公开数据集选择一些置信度较高的信息加入知识库，然后构建本体模式层，即先数据后模式。

2. 知识抽取我们构建知识图谱最终要的就是数据集，但是结构化的数据很少，大多都是半结构化数据和非结构化数据，所以需要将这些数据转化为结构化的数据，也就是三元组（主体，关系/属性，客体）知识抽取是从非结构化文本中抽取出三元组，说白了知识抽取就是一个将非结构化数据转化为结构化数据的过程。

知识抽取一般分为两种，一种是先抽取实体后抽取关系的流水线式的方法，一种是同时抽取实体关系，简单介绍一下这两种方法。

流水线抽取方法：这种方法很简单明了，就是先完成对实体的抽取，再去抽取实体之间的关系，或者实体的属性，但是一旦实体出现错误，那对应的关系和属性也会出错，即容易产生联级错误；联合抽取方法：不再把实体抽取和关系抽取分为两个独立的子过程，用的最多的就是先抽取头实体，后同时抽取关系和尾实体。

3. 知识融合知识融合分为实体消歧和共指消解实体消歧是解决一个实体具有不同意义的问题，如“苹果”既指水果，又指“苹果”公司；共指消解是解决不同实体具有相同的意义，例如“西红柿”和“番茄”，也称实体对齐。

常用的实体对齐方法有：•基于统计机器学习方法•基于文本向量距离计算相似度•基于神经网路的方法4. 知识存储知识存储目前主要有两种：RDF和图数据库Neo4jRDF：以三元组的形式存储在关系数据库，搜索效率低，查询语言为SPARQL；Neo4j：图数据库以图的形式存储，支持高效的图查询和搜索，查询语言为Cypher。

构建本体的七步法
《构建本体的七步法》是一种构建本体的经典方法，它可以帮助我们更好地理解和掌握本体的概念。

1. 首先，要收集有关本体的资源，包括有关本体的文献、研究和实践经验。

2. 然后，要分析和识别本体的概念，把它们抽象出来，形成一个概念模型。

3. 接着，要定义本体的概念，把它们描述出来，以便更好地理解和掌握。

4. 然后，要建立本体的类和实体，把概念模型中的概念和实体联系起来，形成一个类图。

5. 接着，要建立本体的属性，把类图中的类和实体的属性指定出来。

6. 然后，要建立本体的关系，把类图中的类和实体的关系指定出来。

7. 最后，要测试本体，检查本体的正确性，确保本体的正确性和完整性。

《构建本体的七步法》是一种有效的构建本体的方法，它可以帮助我们更好地理解和掌握本体的概念，从而更好地利用本体。

本体构建方法本文通过借鉴其他领域本体的构建方法，尤其是苏格兰爱丁堡大学的企业本体的建立过程，首先尝试着一步步建立起自己的本体模型，并且经过反复迭代的过程，不断的进行排错和修改，直至本体模型初具雏形。

然后在遵循本体建立准则的基础上，通过抽象总结出一套领域本体的知识工程构建方法。

领域本体构建过程3.1 确定本体的领域与范围首先要明确构建的本体将覆盖的专业领域、应将本体的目的、作用以及它的系统开发，维护和应用对象，这些对于领域本体的建立过程中有着很大的关系，所以应当在开发本体前注意。

对于特定的专业领域的一些特殊的表达法和特定的详细内容等的注释，应当明确。

另外能力问（competency questions）是由一系列基于该本体的知识库系统应该能回答出的问题组成（Gruninger和Fox，1995），能力问题被用来检验该本体是否合适：本体是否包含了足够的信息来回答这些问题？问题的答案是否需要特定的细化程度或需要一个特定领域的表示。

3.2 列举领域中重要的术语、概念。

在领域本体创建的初始阶段，尽可能列举出系统想要陈述的或要向用户解释的所有概念。

这上面的概念和术语是需要声明或解释的。

而不必在意所要表达的概念之间的意思是否重叠，也不要考虑这些概念到底用何种方式（类、属性还是实例）来表达。

3.3 建立本体框架。

上一步骤中已经产生了领域中大量的概念，但却是一张毫无组织结构的词汇表，这时需要按照一定的逻辑规则把它们进行分组，形成不同的工作领域，在同一工作领域的概念，其相关性应该比较强。

另外，对其中的每一个概念的重要性要进行评估，选出关键性术语，摒弃那些不必要或者超出领域范围的概念，尽可能准确而精简的表达出领域的知识。

从而形成一个领域知识的框架体系，得到领域本体的框架结构。

上述Step 2和Step 3并非是绝对的顺序，这两个步骤往往也可以颠倒过来进行，有时会先列举出领域中的术语和概念，然后从概念中抽象出本体框架；也可以先产生本体框架，再按照框架列举出领域的术语。

本体构建方法是指利用人工智能技术构建领域本体，以实现领域知识的结构化和标准化。

以下是本体构建方法的步骤：
1.需求分析：明确领域本体的建设目标和需求，包括领域知识的
范围、本体应用场景等。

2.选定本体建模语言：选择合适的本体建模语言，如OWL、RDF
等，用于构建领域本体。

3.确定领域本体结构：根据领域知识体系的结构和特点，确定领
域本体的基本结构和分类。

4.定义类和类之间的关系：根据领域知识的分类和特点，定义本
体中的类和类之间的关系，包括继承关系、实例关系等。

5.定义属性约束：定义类和实例的属性及其约束条件，包括属性
类型、属性值范围等。

6.构建实例：根据领域知识库中的数据和信息，构建本体中的实
例对象。

7.验证和优化：对构建的本体进行验证和优化，包括一致性检查、
可扩展性分析等。

8.应用开发：基于构建的本体进行应用开发，如语义检索、智能
问答等。

本体构建方法需要综合考虑领域知识体系的特点、应用需求和技术实现等多个方面，以确保构建的本体能够满足实际应用的需求。

本体构建的技术方式本体构建的技术方式1 本体构造的大体原则2 本体构造步骤3 本体的主要构建方式1 本体构造的大体原则本体构建实际是一个知识获取的进程，因此构建本体需要依据必然的规则，一般能够归纳为如下五条：1.明确性和客观性。

本体应该有效地转达所概念术语的内涵。

2.一致性。

一个本体应该是前后一致的，即由它推断出来的概念概念应该与本体中的概念概念一致。

3.可扩展性。

一个本体提供一个共享的辞汇库，它应该在预期的任务范围内提供概念的基础，同时，它的表示应该令人们能够单调地扩展和专门化对那个辞汇的说明；也就是说，人们应该能够在不改变原有概念的前提下，以这组存在的辞汇为基础概念新的术语。

4.最小编码误差。

本体应该处于知识的层次，而与特定的符号级编码无关。

5.最小本体许诺。

即本体应对所模拟的事物产生尽可能少的推断，而让共享者自由地依照他们的需要去专门化和实例化那个本体。

2 本体构造步骤本体表示的是现实世界的模型，因此成立的本体必需能够客观反映现实。

因此本体的构造应该是一个反复迭代的进程，那个进程将贯穿于本体的整个生命周期。

本体的构造步骤如下：1.肯定本体的领域与范围。

第一要明确构建的本体将覆盖的专业领域、应用本体的目的、作用和它的系统开发、保护和应用对象。

应当明确对于特定的专业领域的一些特殊的表达法和特定的详细内容等的注释。

2.列举领域中的术语。

在创建领域本体的初始阶段，尽可能列举出系统能表达的或要向用户解释的所有概念、概念的属性、概念间的关系和属性之间的关系。

3.成立本体框架。

上一步列举出的领域中的概念，是一些毫无组织和结构的辞汇，需要依照规则和相关性把它们进行分组，组成不同的工作领域。

另外，对每一个概念的重要性要进行评估，选出关键性术语，以尽可能准确而精简的表达出所在领域的知识，取得领域本体的框架结构。

4.设计元本体，重用已有的本体，概念领域中概念及概念之间的关系。

元本体是指本体的本体，用于概念本体中的概念，如实体、关系、角色等。

本体的构建方法大连理工仇鹏1．一些概念•本体（ontology）这一概念源自哲学，用于表示客观的存在。

信息科学中的本体概念主要是用来描述所研究领域的背景知识。

•本体的定义众说纷纭,比较有代表性的定义是:本体是共享概念模型的明确的、形式化的规范描述。

•我们可以将本体简单形式化为O=<C，R>，其中C=Concept，R=Relationship。

•本体的结构表示为一5元组{C，R，H R，Rel，A}•本体被用于构造一人与人、人与机能共同理解的知识背景，在人与人、人与机交流中起到桥梁作用。

2．本体的构造方法•人工方法；由领域专家借助工具（如protege）完成本体构建，已有许多成功例子，如Cyc•半自动方法；通过大量领域数据，在专家的协助下完成本体构建•自动方法；完全靠大量的领域数据，运用数据挖掘、人工智能等方法自动构建本体，准确率不高。

2．本体构建方法相比之下，人工构建本体有较成功的案例，但构造代价大，且构造的本体缺乏灵活性难以适应外界变化。

而完全自动的由机器构造本体，准确性不高，且受训练数据影响较大，实施有一定难度。

半自动构建已有不少学者提出了可行的方案。

3．本体构建主要解决的问题•概念的提取•关系的提取，包括层次关系、一般非层次关系的提取•公理的提取4．基于字典构造方法•字典是预先做好的，形式化表示词的词性、词义以及词之间关系的一种工具。

•字典是一个基础的通用本体•一些字典英文WordNet中文HowNet 知网CKIP （台湾）4．基于字典构造方法利用概念与关系提取分词技术从文档中抽词，利用字典对词的词性标注去除虚词，保留实词并按性质分类标注。

如“电脑”标“Nab”, “软件”标“Nac”在字典中标注就构成了一种层次关系，这一关系可以利用到词的聚类和词的关系分析中去。

4．基于字典构造方法预先定义好不同词在句中的角色，如“天空”、“北京”等其角色即为概念，“位置”、“香气”等角色即可以为概念也可以为属性。