Ontology研究综述

数据挖掘中的本体应用研究综述摘要：数据挖掘是个交叉领域，与人工智能、信息科学、统计分析等领域有着紧密的联系。

而本体作为一个新兴的研究领域，与数据挖掘在应用的学科领域范围上有着较大的重合，比如在生物科学和化学领域，这两者的结合研究也非常活跃。

在数据挖掘中引入本体能够极大地解决数据挖掘面临的问题。

系统研究了在数据挖掘中本体的应用情况。

关键词：数据管理；数据挖掘；本体0引言摩尔定律见证了过去40多年来计算机技术的发展：芯片的处理速度越来越快，集成电路的体积越来越小、性价比越来越高。

以硬盘为例，机械硬盘存储单位兆的成本不断下降，而性能更好的固态硬盘正在进入民用市场。

计算机的硬件成本越来越低，而硬件的性能越来越好。

存储每兆信息所需要的成本越来越低。

这为大规模的数据存储打下了物质基础。

计算机技术的普及大大提升了数据采集、存储和操作能力。

数据库与DBMS顺应了大规模的数据管理而产生。

从20世纪60年代早期简单的数据收集到建立数据库，到20世纪70年代数据库管理系统的发展，到后来各种新型数据库，到数据仓库与数据挖掘的发展，数据库发展的内在驱动因素正是出于人们对快速增长的数据利用的需求。

身处于大量数据之中，却依然感到缺乏信息，数据挖掘的产生正是为了满足从数据中挖掘信息的需求。

数据挖掘这些年来被广泛应用和研究，比如在生物科学、化学、天文和商业领域等等，这些领域的共同特点都是面临大量数据处理。

数据挖掘也面临者许多问题：处于复杂的数据环境中，需要支持多种数据源类型；挖掘算法的选择容易受使用者个人知识背景影响；产生规则过多；规则难以理解，需要领域知识背景等等。

而本体的引入，从各个方面改进了数据挖掘面临的问题。

1理论背景1.1数据挖掘的定义和KDD过程数据挖掘是“从资料中提取出隐含的过去未知的有价值的潜在信息”（1992年提出），也被认为是“从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中, 提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程”（2001年提出），后者是被广泛引用的数据挖掘定义。

本体的相关研究一、本体的内涵本体（Ontology）源于哲学概念，指事物的本身，用以描述事物的本质。

在哲学界，本体为“对世界上客观存在物的系统描述”，即“存在论”“万有论”等。

本体的概念最早起源于古希腊哲学家亚里士多德对事物本质的研究［53］。

随着社会的发展与进步，人们在对世界的研究中，将本体引入到计算机科学、人工智能、信息科学等领域研究中，给出了自己的研究、定义、理解和应用。

20世纪80年代，学者们在信息科学、知识工程领域引入本体的概念。

Neches 等在人工智能领域最早给出了本体定义：本体是某个领域词汇的基本术语和关系，以及用于定义术语和关系以定义词汇外延的规则［54］。

换句话说，本体是某个领域公认的概念集，该概念集包括确定的语义和概念之间的关系。

Gruber给出的本体定义迄今为止引用最为广泛，本体是某个领域中概念模型的形式化和显示的规范说明［77］。

在Gruber研究的基础上，Guarino和Giaretta对本体定义做了进一步修改和完善，他们认为本体论是一套对某个领域概念做出清晰、局部说明的逻辑理论［55-56］。

Borst在Gruber本体研究的基础上，提出本体是共享的概念化的形式规范说明［57］。

Studer等人在Gruber和Borst基础上，提出本体是共享的、概念化的、明确的、形式化的规范说明。

Studer认为本体包括了“共享、概念化、明确、形式化”四个方面的内容［58］。

杜萍对本体“Ontology”在国外的发展过程做了较为完善的总结［59］，如表2-1所示。

表2-1 本体定义的发展续表虽然不同的专家学者对本体的定义有不同的描述，但究其根本，从本体的内涵上看，学者们对本体内涵的认识都是把本体当作某个领域不同主体之间交流的一种语义基础，即用本体定义明确的词汇，描述概念之间的关系，使得使用者之间能够达成共识［68］。

二、本体的分类本体是一个抽象的概念，具有本质、概念化、共享性等特征。

马克思主义哲学本体论问题研究综述丁钊,李栋梁从20世纪80年代以来，马克思主义哲学的本体论研究，一直是中国哲学界关于马克思主义哲学创新讨论的焦点性问题之一、。

此问题的讨论，首先源于对马克思主义哲学传统教科书体系的批判和反省。

从“人道主义和异化问题”讨论到“主体性原则”的讨论，再到国内80年代中后期的“实践唯物主义”讨论，学术界在对马克思主义哲学研究进行整体反思的过程中形成了物质本体论和实践本体论的激烈论争。

现将这一问题的研究综述如下。

一、马克思主义哲学本体论问题研究的由来分析“本体论”是我国最为流行的对ontology一词的译名，但中国哲学乃至中国语文中都没有与之完全对应的概念。

马克思在叙述自己的哲学时，也从未正面使用过这一概念。

中国哲学界在20世纪80年代之前，是不使用“本体论”这个概念的。

80年代初在讨论哲学基本问题时，有的学者提出，哲学基本问题的第一方面主要讲的是本体论问题，第二方面主要讲的是认识论问题，而认识论是以本体论为前提的。

这样，“本体论”这个术语才在马克思主义哲学的研究中从正面去使用。

有的学者认为，马克思本人在自己的哲学思考中，并没有对物质的本体论地位进行论证，这一论证首先是由恩格斯在《反杜林论》中提出来的。

列宁则在《唯物主义与经验批判主义》中对恩格斯的思想从认识论的角度作了进一步的发挥。

正是通过恩格斯与列宁的分析，认识论的唯物主义原则与物质本体论获得了逻辑的统一性，并且在马克思哲学研究中，以自然为本体的物质本体论构成了马克思哲学体系的基础。

而在斯大林的《论辩证唯物主义和历史唯物主义》一文中，对物质本体论的地位进行了最为系统的表述:第一，它将辩证唯物主义理解为是对自然对象的唯物的、辩证的理解;第二，“世界按其本质说来是物质的”，“自然界、存在、物质世界是第一性的”，思维、意识等都是从物质中派生出来的;第三，历史唯物主义是辩证唯物主义在历史领域的应用与推广。

由此，有的学者认为教科书作为哲学的体系化，并非马克思所制订，而是苏联学者以斯大林1938年9月发表的《论辩证唯物主义和历史唯物主义》一文为蓝本编写的，是“苏联模式”的马克思主义哲学。

国外近十年深度学习实证研究综述主题、情境、方法及结果一、概述：二、主题分类：计算机视觉：该主题主要关注图像识别、目标检测、图像生成等任务。

研究者利用深度学习模型，如卷积神经网络（CNN），在图像分类、人脸识别、物体检测等任务上取得了显著成果。

自然语言处理：自然语言处理是深度学习的另一重要应用领域。

研究者使用循环神经网络（RNN）、长短期记忆网络（LSTM）、变压器（Transformer）等模型进行文本生成、情感分析、机器翻译等任务，推动了自然语言处理技术的发展。

语音识别与生成：深度学习在语音识别和语音合成方面也有广泛应用。

研究者利用深度学习模型进行语音特征提取、语音识别和语音合成，提高了语音技术的准确性和自然度。

游戏与人工智能：深度学习在游戏领域的应用也日益增多。

研究者利用深度学习模型进行游戏策略学习、游戏内容生成等任务，提高了游戏的智能性和趣味性。

医疗与健康：深度学习在医疗领域的应用也备受关注。

研究者利用深度学习模型进行疾病诊断、药物研发、医疗影像分析等任务，为医疗健康领域的发展提供了有力支持。

这些主题分类展示了深度学习在不同领域和应用场景中的广泛应用和巨大潜力。

通过对这些主题的深入研究和分析，我们可以更好地理解深度学习的发展趋势和应用前景。

1. 计算机视觉在计算机视觉领域，深度学习技术的应用已经取得了显著的突破。

近年来，卷积神经网络（CNN）成为了该领域的主导模型，特别是在图像分类、目标检测、图像分割等方面。

AlexNet、VGG、GoogleNet、ResNet等模型的出现，不断刷新了图像分类任务上的准确率记录。

主题：计算机视觉的核心任务是让机器能够像人一样“看懂”图像和视频，从而进行自动分析和理解。

深度学习通过模拟人脑神经元的连接方式，构建出复杂的网络结构，实现对图像的高效特征提取和分类。

情境：计算机视觉的应用场景非常广泛，包括人脸识别、自动驾驶、医学影像分析、安全监控等。

在这些场景中，深度学习模型需要处理的数据集往往规模庞大，且存在噪声、模糊等问题，因此模型的鲁棒性和泛化能力成为研究重点。

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。

编辑词条本体论目录什么是本体论本体论的研究本体论其他表述如何构建一个简单的本体本体论的基本问题编辑本段什么是本体论ontology本体论：Ontology（本体论）一词是由17世纪的德国经院学者郭克兰纽（Goclenius，1547-1628）首先使用的。

此词由ont（όντ）加上表示“学问”、“学说”的词缀——ology构成，即是关于ont的学问。

ont源出希腊文，是on（όν）的变式，相当于英文的being；也就是巴门尼德的“存在”。

“本体”的研究，在希腊哲学史上有其渊源。

从米利都学派开始，希腊早期哲学家就致力于探索组成万有的最基本元素——“本原”(希腊文arche，旧译为“始基”)。

对此“本原”的研究即成为本体论的先声，而且逐步逼近于对being 的探讨。

之后的巴门尼德深刻地提出，“是以外便无非是，存在之为存在者必一，这就不会有不存在者存在”。

并且认为存在永存不变，仅有思维与之同一，亦仅有思维可以获致此真理；而从感觉得来者仅为意见，从意见的观点看，则有存在和非存在，存在既非一从而有变灭。

巴门尼德对being(是，存在)的探讨，建立了本体论研究的基本方向：对于被“是者”所分有的“是”，仅只能由思维向超验之域探寻，而不能由感觉从经验之中获取；此在超验之域中寻得之“是”，因其绝对的普遍性和本原性，必然只能是一。

不过，这一点只有苏格拉底和柏拉图才能真有领会，与他同时的希腊哲人或多或少地有所忽略。

因而，如原子论者虽然也区分了真理认识和暗昧认识，认识到思维与感觉的不同；但其探寻的“本原”可否由经验获致却极模糊，因而实际上并未能区分超验和经验。

而在苏格拉底那些没有最终结论的对话中，已破除了经验归纳方法获取真理的可能性；在柏拉图的理念论中，则鲜明地以超验世界的“理念”为真理之根本。

编辑本段本体论的研究在古希腊罗马哲学中，本体论的研究主要是探究世界的本原或基质。

各派哲学家力图把世界的存在归结为某种物质的、精神的实体或某个抽象原则。

收稿日期:2003204212;修返日期:2003207203Ontology 在语义Web 中的应用研究邓　芳(北京邮电大学科学与技术学院,北京100876)摘　要:探讨了本体Ontology 及语义W eb ,描述了Ontology 在语义W eb 中的作用,结合信息检索和B2B 的电子商务这两个具体应用,研究了Ontology 在其中的作用,并且对实现中需要注意的问题进行了说明。

关键词:本体;语义W eb ;信息检索;B2B中图法分类号:TP30112 文献标识码:A 文章编号:100123695(2004)0620097202Research on the Application of Ontology in Semantic WebDE NG Fang(College o f Computer Science &Technology ,Beijing Univer sity o f Posts &Telecommunications ,Beijing 100876,China )Abstract :The techn ology of ontology and semantic web is surveyed .The research is made on the application of ontology in semanticweb.T w o applications ,in formation searching and B2B electronic business ,are given.And suggestions of realization are given in the end.K ey w ords :Ontology ;Semantic Web ;In formation Search ;B2B1　语义WebInternet 和Web 已成为人们获取和发布信息不可缺少的方式和工具,但其构成的庞大的信息网也给使用者带来了很多问题和苦恼。