农业本体构建方法研究

２０１

１年１１月

农机化研究第１ｌ期

农业本体构建方法研究

熊大红钆“，方逵８，戴小鹏８，黄璜。

（湖南农业大学ａ．信息科学技术学院；ｂ．资源环境学院；Ｃ．农学院，长沙４ｌＯｌ２８）

摘要：介绍了本体论的有关概念和理论，然后将本体论的思想和方法应用于农业领域研究，指出现有本体构建方法的不足之处，并在现有研究的基础上提出构建农业本体的原则、基本流程、模型和方法。最后，以水稻为例构建出病虫害防治知识本体。

关键词：水稻；本体；农业本体；本体构建中图分类号：ＴＰｌ跎

文献标识码：Ａ

文章编号：１００３—１８８Ｘ（２０１１）”一００４８—０４

０引言

在如今网络环境下，信息不断增加，但是在浩如烟海的信息中，要查找到符合自己意愿的信息知识却变得越来越困难，因而人们往往仍处于“信息饥渴”之中。如何解决这个问题？欧洲知识管理研究权威人

士之一ＴｏｍＤａｖｅｎｐｏｒｔ指出，如果不使用一种共同的语

及其关系。Ｐｅｒｅｚ等用分类法组织分析已有本体，归纳出５个基本的建模元语，即一个完整的本体应该具有

５个部分＂】，即本体可形式化定义为一个五元组：０＝（Ｃ，尺，Ｆ，Ａ，，）。其中，０即本体，Ｃ表示类（ｃｌａｓｓｅｓ）或

概念（ｃｏｎｃｅｐｔｓ），Ｒ代表关系（ｒｅｌａｔｉｏｎｓ），Ｆ代表函数（ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ），Ａ代表公理（ａｘｉｏｍｓ），，为实例（ｉｎ—

ｓｔａｎｃｅｓ）ｏ

言，人们就不能共享知识。要有效进行知识共享和服

务，首先就要解决知识描述、表达和组织等方面的问题【ｌＪ。基于本体论的知识生产和共享服务机制成为

总之，本体论是一种科学思想，是利用计算机模型和语言来进行领域知识表示和组织，结合信息技术进行知识共享、管理和服务的方法论。本体是通过领域专家的积极参与和通力协作而构建的领域概念体系、公理和领域关系体系的集合，以计算机能理解的语言和形式描述、表示和组织知识，促进知识重用、知识共享和知识服务。而农业本体是通过农业和其他领域（如农产品加工、经济管理等领域）专家的积极参与和通力协作而构建的以机器能理解的形式化语言表示和组织的农业知识和模型。农业本体在今天的网络时代用于管理海量信息和知识系统变得越来越

重要‘６｜。

了研究的热点。

１

本体论和农业本体

本体论（Ｏｎｔｏｌｏｇｙ）原是一个哲学名词，派生于希

腊语中的“ｏｎｔｏ”和“ｌｏｇｉａ”，即“存在的理论”。本体论

是研究存在的一门学科，能回答诸如“什么是存在”，“有什么性质可以解释存在性”，“这些性质怎样解释不同的存在”等问题【２Ｊ。事实上，本体机制是科学家为客观地解释对象的语义及它们之间的关系而建立的，反映了人们对语义的共识＂Ｊ。在信息系统领域应

用和发展了本体论的思想。

２农业本体构建的原则

不同本体应用于不同领域，目前还没有一套本体构建的标准方法和规则，在以往的研究中影响较大的

是Ｇｒｕｂｅｒ在１９９５年提出的５个原则¨Ｊ：明确性和客

目前，对本体（ｏｎｔｏｌｏｇｙ）的定义没做出统一的定义，不同的学者对本体的定义不一样。其中，一个熟为人知、被广泛接受的是ＴｏｍＧｒｕｂｅｒ的定义：“Ａｎ

ｔｏｌｏｇｙｉｓ

ａ

ｏｎ．

ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ

ａ

ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ””Ｊ，也即

观性、完整性、一致性、最大单向可扩展性、最少约束原则。对于农业本体的构建，还应遵循以下４个原则：标准化建设原则、最大可重用性原则、领域专家参

与和协作原则以及“评建相结合”的原则。

１）标准化原则：包括尽最大可能地使用标准化术

本体是一个精确的概念化规范，本体描述的是概念

收稿日期：２０１１－０１－０８

’

基金项目：国家“８６３”计划项目（２００６ＡＡｌ０２２７１）

作者简介：熊大红（１９７７一）．男，湖南武冈人。博士研究生，（Ｅ—ｍａｉｌ）

ｘｉｏｎｇｄ且ＩＩｏｎ９９８＠１６３．ｃｏｒｎ。

通讯作者：方逵（１９６３一），男，湖南湘阴人，教授，博士生导师．（Ｅ—

ｍａｉｌ）ｌｉｔ＠ｈｕｎａｕ．ｎｅｔｏ

语和标准化设备，采用标准化技术、标准化构建过程等。标准化建设有利于提高本体的共享性、能够有效

・４８・

万方数据

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防止和避免“信息孤岛”产生。ＯＮＴＯＬＯＧＹ法、骨架法、ＫＡＣＴＵＳ工程法、ＳＥＮＳＵＳ法、

２）最大可重用性原则：在农业本体构建之中，可

在进行概念分类的基础上，采用多层次与继承机制，尽量减少和避免重复定义、重复建设。

ＤＥＦＳ法及七步法等¨１。文献［８］一文献［１０］分别对

这些方法进行了比较研究。从以上对各种方法的分析，可得到以下启示：

１）目前还没有一套完善的工程方法，很大程度上依赖于具体的项目；

３）领域专家参与和协作原则：农业本体的构建要用到精深的农业领域知识，有些问题还涉及其他相关领域（如农产品加工、农村经济和管理领域等）；农业和其他相关领域专家的积极参与和通力协作是不可

或缺的。

２）本体的构建应以具体的项目和实际任务作为

起点，以便于进行本体功能的描述和知识的获取；

３）可参考现有软件开发标准，结合项目和实际任务的需求，探索和完善构建本体的标准方法论。

３．２构建农业本体的一般流程和方法

软件生命周期方法学中阶段的划分和各阶段任

４）“评建结合”原则：农业本体构建工程浩大，是

农业领域知识的形式和数字编码化过程，既需要领域专家的积极参与和通力协作，也离不开ＩＴ人员的辛勤

工作，“评建结合”有利于促进相关人员的合作，有利于加快本体构建工作的进展，有利于促进农业领域知识与ＩＴ知识完美结合。因此，所构建的本体需要不断接受评估和提高。

务的确定的思路和方法对本体的构建有着十分重要的借鉴意义。据此，得出农业本体构建的一般流程，包括农业以及相关领域定义、需求分析、制定计划、实

施构建、评估与确认、进化与维护等步骤和阶段。其

３农业本体构建方法和流程

３．１

中，实施构建又包括顶级本体构建、下级本体构建、评

估和本体集成等步骤，如图１所示。

目前主要的本体构建方法综述

目前，常用的构建方法有：ＴＯＶＥ法、ＭＥＴＨ－

图Ｉ

农业本体构建的一般流程图

从总体形式上看，该流程图类似于软件周期模型

中的瀑布模型；然而在实施本体构建的过程中十分注

万方数据

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第１Ｉ期

意遵循上文中提出的“评建结合”原则，这是瀑布模型所不具备的，它采用原型法思想，吸收了瀑布模型和迭代模型二者的优点，而有效克服了其不足之处。以下结合该流程图，阐述农业本体构建的方法。

１）农业及相关领域术语界定。在农业本体构建前

期，首要的任务是要充分理解农业及其相关领域知识，

培、水稻遗传育种、水稻加工、水稻植保、田间管理、农

田水利、产品营销、品种分类、引种原则、品种选用、种

子质量、原种生产和种子储藏等方面的知识、技术和有关术语，甚至还包括国家的有关政策等，如图２所示。

呼吸作用

因此就必须对相关知识进行获取、分析和界定。具体途径和方式包括：调查、咨询、媒介和定期或不定期召开领域专家与知识工程师碰面会，也可以通过网上调查、网络会议等电子化手段促进知识工程师与领域专

家交流与协作，还可以通过设计一定的系统便于专家

表达知识，如文献［１１］，提出了基于涟波下降规则的设计知识服务模型，实现了经验设计知识的获取。

在这一步，首先应收集领域术语和概念，然后具体分析这些术语和概念间的关系。这里以水稻本体建模为例进行论述。众所周知，水稻知识十分丰富。在有

关专家的指导下，笔者查看了有关水稻方面的多方面

图２水稻领域术语集

收集到这些术语和概念后，还应分析它们之间存在的关系。在水稻领域专家的进一步指导和帮助下，综合文献［１２］～文献［１３］提出的有关本体构建和实现的观点和方法，分析它们间的关系，建立起这些术

资料和相关网页，特别是中国水稻信息网（ｈｔｔｐ：／／ＷＷＷ．ｈｌｊ８５７．ｃｏｒｎ）和黑龙江八五七农场水稻知识库

（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｒｉｃｅｉｎｆｏ．ｅｏｍ），收集到了包括水稻生长环境、水稻生理生态、光合作用、呼吸作用、水稻栽

Ｉ

ｌ

水稻

Ｉ

语概念之间的等级层次关系，确定了顶层类名分别

为：生理生态、品种、水稻栽培管理、产品加工、农田水利、政策相关，得到如图３所示的概念等级模型。Ｉ

ｌ

．

Ｉ

Ｉ

生理生态品种水稻栽培管理产品加工农田水利政策相关

ｌ

●●●

Ｉ

ｉ

Ｉ

光合作用

Ｉ水肥ｌ…Ｉ病害ｌ

ｉ；

｛ｉ

ｌ

１

呼吸作用

ｌ

分类

质量遗传育种

Ｉ

ｉｌＩＩ

专业用稻米色稻米评价指标选用原则种子储藏

图３

水稻概念等级模型图

详尽收集和具体分析领域术语，认真界定好领域及相关领域知识和术语后，下一步的工作是进行需求分析和构建工作安排。

２）需求分析。与软件开发类似，在构建本体前必须首先进行需求分析。至少要能明确回答这些问题：本体的目标用户是谁？这些用户有何特征和特别需

求？所建本体应该提供哪些应用功能？选用何种本体描述语言和工具？本体构建的时间方面的要求有哪些？为了便于交流和评估，为今后构建本体提供参考。也可以借鉴软件工程中的做法，以文档的形式撰写《需求分析规格说明书》。

３）制定计划。做好需求分析后，要针对上述《需求

・５０・

万方数据

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分析规格说明书》中的各项要求，根据现有资源和资本进一步制定本体构建的目标、方法，以及为实现目标而进行任务分配、时间进度安排和各种活动（如阶段工作汇报和评估、集体学习、讨论等）安排。

４）实施构建。这一阶段包括顶级本体的构建、下级本体的构建、评估和本体集成４部分。在实施本体的构建阶段，要真正实行分工和合作。在领域专家和知识工程师的协作下，用精确的术语表达出领域的重点概念及其关系；针对农业本体而言，要特别注意术语的精确表述，不能过于口语化，也不能过于艰深难懂。先构建好顶级本体，确保顶级本体获得所有领域专家的认可后，再按所属具体学科分支进行分工构建下级本体。下级本体构建后，先进行小组评估。目前，一般从本体的正确性、完整性、一致性、有效性和可扩展性等方面来衡量。若不符合要求，就要重新构建本体，或者返回去重新定义领域知识、重新做需求分析。因此，在构建本体的过程中要严格遵循“构建与评估相结合”

原则。

也会逐步发展；而且其领域边界是模糊的，与其他的领域存在着交叉。基于上述两个原因，农业本体也需要进行不断进化，对农业本体进行改善性维护，使其能容纳新的知识，以便适应科学发展和人们应用的新需要。

根据上述方法，作为例子，根据对水稻栽培中病虫害防治知识概念的分析，可构建水稻栽培病虫害防治任务本体，如图４所示。

构建本体的一个重要工作是把这些用精确术语描述的概念及其关系进行形式化，选用本体描述语言来进行编码，也就是让计算机能理解这些术语。典型的本体描述语言有ＲＤＦ和ＲＤＦ（Ｓ），ＯＬＬ，ＤＡＭＬ，ＯＷＬ，ＫＩＦ，ＳＨＯＥ，ＸＯＬ，Ｃｙｃｌ及Ｏｎｔｏｌｉｎｇｕａ等”“。除了选用一种本体描述语言标引本体外，为了提高开发效率，还可以利用～些本体编辑工具辅助开发。目前，常用的本体构建工具有ＯｎｔｏｌＪｎｇｕａ，Ｏｎｔｏｓａｕｒｕｓ，ＷｅｂＯｎｔｏ，Ｐｒ０６ｔｇｅ，ＯｎｔｏＥｄｉｔ等。在构建农业本体时，选择ＯＷＬ作为本体描述语言，选择Ｐｒ０６培＃作为本体构建工具。编码结束后，要把编码实现过程和结果以文档的形式保存下来，为本体共享提供规范性文档。

５）本体的集成。本体具有共享和重用性，在构建本体时除了自己定义外，也可通过调研发现和集成现成的本体，加以重用，这样可以减少许多的工作量。本体集成涉及到的关键技术是本体的映射技术。

６）评估与确认。类似于软件工程，农业本体构建好后也需评估和确认。具体方式可以是专家根据本体的正确性、完整性、一致性、有效性和可扩展性进行定性评价或者是打分定量评价；可以是及时评价或者是历史评价，用实践来评估本体的构建质量。其实，本体的构建是应该是一个反复迭代的过程，本体的初始版本建立后，还要反复地将其应用到实际系统中或与领域专家交流，来评价和排错，直至满意。这个反复迭代的过程将贯穿于本体的整个生命周期。

７）进化与维护。农业领域知识博大精深，它本身万方数据

［６］

４结论

首先回顾和介绍了本体论的相关概念，然后将本体论的思想和方法应用于农业领域研究，指出现有本体构建方法的不足之处，并提出构建农业本体的基本流程、模型和方法，研究了农业本体构建的关键技术。同时，水稻本体构建为例进行了说明和实现。

参考文献：

［１］Ａｎｄｒｅａｓ

Ａｂｅｃｋｅｒ．ＬｕｄｇｅｒｖａｎＥｌｓｔ．ＨａｎｄＢｏｏｋ

ｏｎ

Ｏｎｔｏｌｏ＃∞

［Ｍ］．２００９，Ｐａｒｔ６．７１３—７弘，ＤＯＩ：１０．１００７／９７８－３—５柏一

９２６７３—３

３２．

［２］崔运鹏基于本体论的农业知识管理关键技术研究［Ｄ］．

北京：中国农业科学院．２００７．［３］Ｈ

Ｚｈｕｇｅ．Ｃｈｉｎａ。ｓＥ～ＳｃｉｅｎｃｅＫｎｏｗｌｅｄｇｅＧｒｉｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ

Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ

［Ｊ］．ＩＥＥＥ

［４］Ｔｏｍ

Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００４，１９（１）：１３－１７．

Ｇｒｕｂｅｒ．Ａｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈｔｏｐｏｒｔａｂｌｅｏｎｔｏｌｏｇｙｓｐｃｅ－

ｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＫｎｏｗｌｅｄｇｅＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，１９９３（５）：１９９—２２０．

［５］Ｐｅｒｅｚ

ａｎｄ

ＡＧ，ＢｅｎｊａｍｉｎｓＶＲ．ＯｖｅｒｖｉｅｗｏｆＫｎｏｗｌｅｄｇｅＳｈａｒｉｎｇＲｅｕｓｅ

Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ：ｏｎｔｏｌｏｇｌｅｓ

Ｏｌｌ

ａｎｄＰｒｏｂｌｅｍ

Ｓｏｌｉｎｇ

Ｍｅｔｈｏｄｓ［Ｃ］／／Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ

Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ

Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，Ｂｅｌ－

ｓｌｕｍ，Ｉｎｐｒｏｃ．ｏｆｔｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ，１９９９．

贺纯佩，李思经．农业叙词表在中国的发展和农业本体论展望［Ｊ］．农业图书情报学刊。２００３（４）：１６～１９

（下转第５５页）

２０１１年１１月

花打顶机的研制【Ｊ］．农机化研究。２００８（５）：７３—７８．［３］

农机化研究

第１１期

及运动仿真和动力分析［Ｊ］．机械工程师，２００８（１２）：７８—

８０．

唐军，罗昕，胡斌，等．３ＭＤＺＫ一１２型单行仿形棉花打顶机的结构设计与性能试验研究［Ｊ】．石河子大学学报。２００８，

２６（４）：５ｌｌ一５１４．

［６］齐晓杰，于建国．基于Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＤＡＭＳ的载重车辆轮胎动态特性仿真研究［Ｊ］．车辆与动力技术，２００９（２）：２７—

３０．

［４］周海燕，尹索珍．朱立成，等．３ＷＤＺ－６型自走式棉花打顶机设计［Ｊ］．农业机械学报，２０１０（Ｓ１）：８７－８９．

［７］

倪进峰，徐诚．Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＤＡＭＳ的复杂模型传递方法［Ｊ］．机械工程师，２００４（９）：１５—１６．

［５］李春风，尹明德．基于Ｐｒｎ／Ｅ的汽车门锁系统的３Ｄ建模

Ｍｏｔｉｏｎ

ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＤｒｕｍ

ＣｕｔｔｅｒｏｆＣｏｔｔｏｎＴｏｐ－ｃｕｔｔｉｎｇ

Ｍａｃｈｉｎｅ

ＪｉａｏＸｉｎｓｈｕ，ＨｕＢｉｎ，ＬｉｕＧｕａｎｇｈｕｉ，ＹａｎｇＬｉ

（ＳｈｉｈｅｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ８３２０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｄｒｕｍｃｏｒｄｉｎｇ

ｔｏ

ｃｕｔｔｅｒｃｏｔｔｏｎ

ｔｏｐ－ｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌ，ａｃ—

ｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆｍｏｔｉｏｎｒｏｌｌｅｒｋｎｉｆｅｓｉｌｋ，ｃｏｔｔｏｎ，ｔｏｐｐｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｄｏｅｓ

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ｃｕｔｔｅｒ

ｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌｌｅａｋａｇｅ，ａｎｄｕｓｉｎｇＰｒｏ／ＥａｎｄＡＤＡＭＳ

ｎｏｎｅ

ｊｏｉｎｔ

ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｏｌｌｅｒ

ｔｏ

Ｐｒｏ／Ｅｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｉｎｔｏＡＤＡＭＳｓｉｎｇｌｅｗｉｒｅｍｕｌｔｉ—－ｋｎｉｆｅ

ｎｏｔ

ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ

ｄｒｕｍ

ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ

ｃｕｔｔｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

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ｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔｈａｔｄｏ

ｌｅａｋ

ｃｕｔ

ｓｔｙｌｅａｄｖａｎｃｅｄ，ｔｏｐｐｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｆｏｒ

ｃｏｔｔｏｎ

ａｎｄｍｏｔｉｏｎｐａ—

ｒａｍｅｔｅｒｓｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｔｔｏｎｔｏｐ－ｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ；ｄｒｕｍｃｕｔｔｅｒ；ｍｏｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ

（上接第５１页）‘

［７］Ｐｅｔｅｒ

Ｄ．１（ａｒｐ，ＴｈｏｍａｓＲ．Ｇｒｕｂｅｒ．ＡＧｅｎｅｒｉｃＫｎｏｗｌｅｄｇｅ—

［Ｊ］．计算机应用研究，２００５（３）：１４一１８．

张墨，夏国平，李雪峰．设计知识服务系统的知识获取［Ｊ］．辽宁工程技术大学学报，２００６，２５（６）：９２８—９３１．

［１２］

徐振宁，黄凯歌，张维明，等．Ｏｎｔｏｌｏｇｙ建模方法研究［Ｊ］．计算机科学，２００２，２９（１）：６８—７１．

［１３］

王梅．ＯＷＬ领域本体构建方法研究［Ｊ］．图书情报工作，

２００６（１２）：３０—３４，７５．

ｂａｓｅＡｃｃｅｓｓ

Ｐｒｏｔｏｃｏｌ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ

ｏｎ

ｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ

Ｏｉｌ—

ＪｏｉｎｔＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｓＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，Ｍｏｎｔｒｅａｌ，Ａｎ

ｔｏｌｏｇｙ－ｂａｓｅｄｋｎｏｗｌｅｄｇｅｓｈａｒｉｎｇＡＰＩｆｏｒＡＩｐｅｏｐｌｅ．

［８］

李景，孟连生．构建知识本体方法体系的比较研究［Ｊ］．现代图书情报技术，２００４（７）：１７—２２．

［９］张佳．基于ｏｎｔｏｌｏｇｙ的领域知识库的构建与集成实现［Ｄ】．贵州：贵州大学，２００６．

［１４］

刘琳娜，薛建武，汪小梅．领域本体构建方法的研究［Ｊ］．情报杂志，２００７（４）：１４一１６．

［１０］何海芸，袁春风．基于Ｏｎｔｏｌｏｇｙ的领域知识构建技术综述

ＡｂｓｔｒａｃｔＩＤ：１００３－１８８Ｘ（２０１１）１１一００４８一ＥＡ

Ｓｔｕｄｙ

ｏｎ

ｔｈｅＡｐｐｒｏａｃｈｅｓｉｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＯｔｏｌｏｇｙ

ＸｉｏｎｇＤａｈｏｎ９８…，ＦａｎｇＫｕｉ８，ＤａｉＸｉａｏｐｅｎ９８，ＨｕａｎｇＨｕａｎｇ。

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ａｌｅ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｉｃｅ；ｏｎｔｏｌｏｇｙ；ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｏｎｔｏｌｏｇｙ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｏｎｔｏｌｏｇｙ

・５５・

万方数据

农业本体构建方法研究

作者：

作者单位：

熊大红， 方逵， 戴小鹏， 黄璜， Xiong Dahong， Fang Kui， Dai Xiaopeng， Huang Huang

熊大红,Xiong Dahong(湖南农业大学信息科学技术学院,长沙410128;湖南农业大学资源环境学院,长沙410128) ， 方逵,戴小鹏,Fang Kui,Dai Xiaopeng(湖南农业大学信息科学技术学院,长沙,410128)， 黄璜,Huang Huang(湖南农业大学农学院,长沙,410128)农机化研究

Journal of Agricultural Mechanization Research2011,33(11)

刊名：英文刊名：年，卷(期)：

参考文献(14条)

1. 贺纯佩;李思经 农业叙词表在中国的发展和农业本体论展望[期刊论文]-农业图书情报学刊 2003(04)

2. Perez A G;Benjamins V R Overview of Knowledge Sharing and Reuse Components:ontologies and Problem SolvingMethods 1999

3. Tom Gruber A translation approach to portable ontology specifications 1993(05)4. H.Zhuge China's E-Science Knowledge Grid Environment 2004(01)

5. 李景;孟连生 构建知识本体方法体系的比较研究[期刊论文]-现代图书情报技术 2004(07)6. Peter D.Karp;Thomas R.Gruber A Generic Knowledgebase Access Protocol7. 张佳 基于ontology的领域知识库的构建与集成实现[学位论文] 20068. 崔运鹏 基于本体论的农业知识管理关键技术研究[学位论文] 2007

9. 刘琳娜;薛建武;汪小梅 领域本体构建方法的研究[期刊论文]-情报杂志 2007(04)10. 王梅 OWL领域本体构建方法研究[期刊论文]-图书情报工作 2006(12)

11. 徐振宁;黄凯歌;张维明 Ontology建模方法研究[期刊论文]-计算机科学 2002(01)

12. 张瞾;夏国平;李雪峰 设计知识服务系统的知识获取[期刊论文]-辽宁工程技术大学学报 2006(06)13. 何海芸;袁春风 基于Ontology的领域知识构建技术综述[期刊论文]-计算机应用研究 2005(03)14. Andreas Abecker;Ludgervan Elst Hand Book on Ontologies 2009

本文读者也读过(10条)

1. 肖花. 刘春年 基于本体的农业灾害应急信息资源目录体系构建研究[期刊论文]-安徽农业科学2011,39(24)2. 王松. 马文辉. 王刚. 刘晓光 面向经济学领域的本体构建[期刊论文]-现代计算机：上半月版2011(9)

3. 宗南苏. 何绮云. 郑业鲁. 钱平. ZONG Nan-su. HE Qi-yun. ZHENG Ye-lu. QIAN Ping 农业生产技术本体构建与语义检索实现[期刊论文]-广东农业科学2009(3)

4. 郑永前. 王科委. 王云鹏. ZHENG Yong-qian. WANG Ke-wei. WANG Yun-peng 基于protégé的车身制造工艺本体模型及匹配方法[期刊论文]-现代制造工程2011(11)

5. 周丽平. 黄厚宽. 漆桂林. 瞿有利. 季秋. Zhou Liping. Huang Houkuan. Qi Guilin. Qu Youli. Ji Qiu 一种在DL-Lite中计算本体最小不可满足保持子集的算法[期刊论文]-计算机研究与发展2011,48(12)

6. 叶丹丹. 汪海涛. YE Dandan. WANG Haitao 基于范畴论的Web本体论描述研究[期刊论文]-长春理工大学学报（自然科学版）2011,34(3)

7. 谭富强. TAN Fu-qiang 本体知识库集成的方法研究[期刊论文]-科学技术与工程2012,12(6)

8. 张伶子. 段青玲. 李道亮. Zhang Lingzi. Duan Qingling. Li Daoliang 玉米病虫害诊治本体构建技术研究[期刊论文]-农机化研究2012,34(1)

9. 郝泳涛. 刘峥. 楼狄明. HAO Yongtao. LIU Zheng. LOU Diming 基于本体几何特征分析的产品制造行为推理[期刊论文]-同济大学学报（自然科学版）2011,39(9)

10. 赵丽. 孙传恒. 刘学馨. Zhao Li. Sun Chuanheng. Liu Xuexin 基于本体的水产养殖领域知识表示研究[期刊论文]-中国农学通报2012,28(5)

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_njhyj201111012.aspx

２０１

１年１１月

农机化研究第１ｌ期

农业本体构建方法研究

熊大红钆“，方逵８，戴小鹏８，黄璜。

（湖南农业大学ａ．信息科学技术学院；ｂ．资源环境学院；Ｃ．农学院，长沙４ｌＯｌ２８）

摘要：介绍了本体论的有关概念和理论，然后将本体论的思想和方法应用于农业领域研究，指出现有本体构建方法的不足之处，并在现有研究的基础上提出构建农业本体的原则、基本流程、模型和方法。最后，以水稻为例构建出病虫害防治知识本体。

关键词：水稻；本体；农业本体；本体构建中图分类号：ＴＰｌ跎

文献标识码：Ａ

文章编号：１００３—１８８Ｘ（２０１１）”一００４８—０４

０引言

在如今网络环境下，信息不断增加，但是在浩如烟海的信息中，要查找到符合自己意愿的信息知识却变得越来越困难，因而人们往往仍处于“信息饥渴”之中。如何解决这个问题？欧洲知识管理研究权威人

士之一ＴｏｍＤａｖｅｎｐｏｒｔ指出，如果不使用一种共同的语

及其关系。Ｐｅｒｅｚ等用分类法组织分析已有本体，归纳出５个基本的建模元语，即一个完整的本体应该具有

５个部分＂】，即本体可形式化定义为一个五元组：０＝（Ｃ，尺，Ｆ，Ａ，，）。其中，０即本体，Ｃ表示类（ｃｌａｓｓｅｓ）或

概念（ｃｏｎｃｅｐｔｓ），Ｒ代表关系（ｒｅｌａｔｉｏｎｓ），Ｆ代表函数（ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ），Ａ代表公理（ａｘｉｏｍｓ），，为实例（ｉｎ—

ｓｔａｎｃｅｓ）ｏ

言，人们就不能共享知识。要有效进行知识共享和服

务，首先就要解决知识描述、表达和组织等方面的问题【ｌＪ。基于本体论的知识生产和共享服务机制成为

总之，本体论是一种科学思想，是利用计算机模型和语言来进行领域知识表示和组织，结合信息技术进行知识共享、管理和服务的方法论。本体是通过领域专家的积极参与和通力协作而构建的领域概念体系、公理和领域关系体系的集合，以计算机能理解的语言和形式描述、表示和组织知识，促进知识重用、知识共享和知识服务。而农业本体是通过农业和其他领域（如农产品加工、经济管理等领域）专家的积极参与和通力协作而构建的以机器能理解的形式化语言表示和组织的农业知识和模型。农业本体在今天的网络时代用于管理海量信息和知识系统变得越来越

重要‘６｜。

了研究的热点。

１

本体论和农业本体

本体论（Ｏｎｔｏｌｏｇｙ）原是一个哲学名词，派生于希

腊语中的“ｏｎｔｏ”和“ｌｏｇｉａ”，即“存在的理论”。本体论

是研究存在的一门学科，能回答诸如“什么是存在”，“有什么性质可以解释存在性”，“这些性质怎样解释不同的存在”等问题【２Ｊ。事实上，本体机制是科学家为客观地解释对象的语义及它们之间的关系而建立的，反映了人们对语义的共识＂Ｊ。在信息系统领域应

用和发展了本体论的思想。

２农业本体构建的原则

不同本体应用于不同领域，目前还没有一套本体构建的标准方法和规则，在以往的研究中影响较大的

是Ｇｒｕｂｅｒ在１９９５年提出的５个原则¨Ｊ：明确性和客

目前，对本体（ｏｎｔｏｌｏｇｙ）的定义没做出统一的定义，不同的学者对本体的定义不一样。其中，一个熟为人知、被广泛接受的是ＴｏｍＧｒｕｂｅｒ的定义：“Ａｎ

ｔｏｌｏｇｙｉｓ

ａ

ｏｎ．

ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ

ａ

ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ””Ｊ，也即

观性、完整性、一致性、最大单向可扩展性、最少约束原则。对于农业本体的构建，还应遵循以下４个原则：标准化建设原则、最大可重用性原则、领域专家参

与和协作原则以及“评建相结合”的原则。

１）标准化原则：包括尽最大可能地使用标准化术

本体是一个精确的概念化规范，本体描述的是概念

收稿日期：２０１１－０１－０８

’

基金项目：国家“８６３”计划项目（２００６ＡＡｌ０２２７１）

作者简介：熊大红（１９７７一）．男，湖南武冈人。博士研究生，（Ｅ—ｍａｉｌ）

ｘｉｏｎｇｄ且ＩＩｏｎ９９８＠１６３．ｃｏｒｎ。

通讯作者：方逵（１９６３一），男，湖南湘阴人，教授，博士生导师．（Ｅ—

ｍａｉｌ）ｌｉｔ＠ｈｕｎａｕ．ｎｅｔｏ

语和标准化设备，采用标准化技术、标准化构建过程等。标准化建设有利于提高本体的共享性、能够有效

・４８・

万方数据

２０ｌ

１年ｌ１月

农机化研究

第１１期

防止和避免“信息孤岛”产生。ＯＮＴＯＬＯＧＹ法、骨架法、ＫＡＣＴＵＳ工程法、ＳＥＮＳＵＳ法、

２）最大可重用性原则：在农业本体构建之中，可

在进行概念分类的基础上，采用多层次与继承机制，尽量减少和避免重复定义、重复建设。

ＤＥＦＳ法及七步法等¨１。文献［８］一文献［１０］分别对

这些方法进行了比较研究。从以上对各种方法的分析，可得到以下启示：

１）目前还没有一套完善的工程方法，很大程度上依赖于具体的项目；

３）领域专家参与和协作原则：农业本体的构建要用到精深的农业领域知识，有些问题还涉及其他相关领域（如农产品加工、农村经济和管理领域等）；农业和其他相关领域专家的积极参与和通力协作是不可

或缺的。

２）本体的构建应以具体的项目和实际任务作为

起点，以便于进行本体功能的描述和知识的获取；

３）可参考现有软件开发标准，结合项目和实际任务的需求，探索和完善构建本体的标准方法论。

３．２构建农业本体的一般流程和方法

软件生命周期方法学中阶段的划分和各阶段任

４）“评建结合”原则：农业本体构建工程浩大，是

农业领域知识的形式和数字编码化过程，既需要领域专家的积极参与和通力协作，也离不开ＩＴ人员的辛勤

工作，“评建结合”有利于促进相关人员的合作，有利于加快本体构建工作的进展，有利于促进农业领域知识与ＩＴ知识完美结合。因此，所构建的本体需要不断接受评估和提高。

务的确定的思路和方法对本体的构建有着十分重要的借鉴意义。据此，得出农业本体构建的一般流程，包括农业以及相关领域定义、需求分析、制定计划、实

施构建、评估与确认、进化与维护等步骤和阶段。其

３农业本体构建方法和流程

３．１

中，实施构建又包括顶级本体构建、下级本体构建、评

估和本体集成等步骤，如图１所示。

目前主要的本体构建方法综述

目前，常用的构建方法有：ＴＯＶＥ法、ＭＥＴＨ－

图Ｉ

农业本体构建的一般流程图

从总体形式上看，该流程图类似于软件周期模型

中的瀑布模型；然而在实施本体构建的过程中十分注

万方数据

２０１

１年Ｉ１月农机化研究

第１Ｉ期

意遵循上文中提出的“评建结合”原则，这是瀑布模型所不具备的，它采用原型法思想，吸收了瀑布模型和迭代模型二者的优点，而有效克服了其不足之处。以下结合该流程图，阐述农业本体构建的方法。

１）农业及相关领域术语界定。在农业本体构建前

期，首要的任务是要充分理解农业及其相关领域知识，

培、水稻遗传育种、水稻加工、水稻植保、田间管理、农

田水利、产品营销、品种分类、引种原则、品种选用、种

子质量、原种生产和种子储藏等方面的知识、技术和有关术语，甚至还包括国家的有关政策等，如图２所示。

呼吸作用

因此就必须对相关知识进行获取、分析和界定。具体途径和方式包括：调查、咨询、媒介和定期或不定期召开领域专家与知识工程师碰面会，也可以通过网上调查、网络会议等电子化手段促进知识工程师与领域专

家交流与协作，还可以通过设计一定的系统便于专家

表达知识，如文献［１１］，提出了基于涟波下降规则的设计知识服务模型，实现了经验设计知识的获取。

在这一步，首先应收集领域术语和概念，然后具体分析这些术语和概念间的关系。这里以水稻本体建模为例进行论述。众所周知，水稻知识十分丰富。在有

关专家的指导下，笔者查看了有关水稻方面的多方面

图２水稻领域术语集

收集到这些术语和概念后，还应分析它们之间存在的关系。在水稻领域专家的进一步指导和帮助下，综合文献［１２］～文献［１３］提出的有关本体构建和实现的观点和方法，分析它们间的关系，建立起这些术

资料和相关网页，特别是中国水稻信息网（ｈｔｔｐ：／／ＷＷＷ．ｈｌｊ８５７．ｃｏｒｎ）和黑龙江八五七农场水稻知识库

（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｒｉｃｅｉｎｆｏ．ｅｏｍ），收集到了包括水稻生长环境、水稻生理生态、光合作用、呼吸作用、水稻栽

Ｉ

ｌ

水稻

Ｉ

语概念之间的等级层次关系，确定了顶层类名分别

为：生理生态、品种、水稻栽培管理、产品加工、农田水利、政策相关，得到如图３所示的概念等级模型。Ｉ

ｌ

．

Ｉ

Ｉ

生理生态品种水稻栽培管理产品加工农田水利政策相关

ｌ

●●●

Ｉ

ｉ

Ｉ

光合作用

Ｉ水肥ｌ…Ｉ病害ｌ

ｉ；

｛ｉ

ｌ

１

呼吸作用

ｌ

分类

质量遗传育种

Ｉ

ｉｌＩＩ

专业用稻米色稻米评价指标选用原则种子储藏

图３

水稻概念等级模型图

详尽收集和具体分析领域术语，认真界定好领域及相关领域知识和术语后，下一步的工作是进行需求分析和构建工作安排。

２）需求分析。与软件开发类似，在构建本体前必须首先进行需求分析。至少要能明确回答这些问题：本体的目标用户是谁？这些用户有何特征和特别需

求？所建本体应该提供哪些应用功能？选用何种本体描述语言和工具？本体构建的时间方面的要求有哪些？为了便于交流和评估，为今后构建本体提供参考。也可以借鉴软件工程中的做法，以文档的形式撰写《需求分析规格说明书》。

３）制定计划。做好需求分析后，要针对上述《需求

・５０・

万方数据

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农机化研究

第１１期

分析规格说明书》中的各项要求，根据现有资源和资本进一步制定本体构建的目标、方法，以及为实现目标而进行任务分配、时间进度安排和各种活动（如阶段工作汇报和评估、集体学习、讨论等）安排。

４）实施构建。这一阶段包括顶级本体的构建、下级本体的构建、评估和本体集成４部分。在实施本体的构建阶段，要真正实行分工和合作。在领域专家和知识工程师的协作下，用精确的术语表达出领域的重点概念及其关系；针对农业本体而言，要特别注意术语的精确表述，不能过于口语化，也不能过于艰深难懂。先构建好顶级本体，确保顶级本体获得所有领域专家的认可后，再按所属具体学科分支进行分工构建下级本体。下级本体构建后，先进行小组评估。目前，一般从本体的正确性、完整性、一致性、有效性和可扩展性等方面来衡量。若不符合要求，就要重新构建本体，或者返回去重新定义领域知识、重新做需求分析。因此，在构建本体的过程中要严格遵循“构建与评估相结合”

原则。

也会逐步发展；而且其领域边界是模糊的，与其他的领域存在着交叉。基于上述两个原因，农业本体也需要进行不断进化，对农业本体进行改善性维护，使其能容纳新的知识，以便适应科学发展和人们应用的新需要。

根据上述方法，作为例子，根据对水稻栽培中病虫害防治知识概念的分析，可构建水稻栽培病虫害防治任务本体，如图４所示。

构建本体的一个重要工作是把这些用精确术语描述的概念及其关系进行形式化，选用本体描述语言来进行编码，也就是让计算机能理解这些术语。典型的本体描述语言有ＲＤＦ和ＲＤＦ（Ｓ），ＯＬＬ，ＤＡＭＬ，ＯＷＬ，ＫＩＦ，ＳＨＯＥ，ＸＯＬ，Ｃｙｃｌ及Ｏｎｔｏｌｉｎｇｕａ等”“。除了选用一种本体描述语言标引本体外，为了提高开发效率，还可以利用～些本体编辑工具辅助开发。目前，常用的本体构建工具有ＯｎｔｏｌＪｎｇｕａ，Ｏｎｔｏｓａｕｒｕｓ，ＷｅｂＯｎｔｏ，Ｐｒ０６ｔｇｅ，ＯｎｔｏＥｄｉｔ等。在构建农业本体时，选择ＯＷＬ作为本体描述语言，选择Ｐｒ０６培＃作为本体构建工具。编码结束后，要把编码实现过程和结果以文档的形式保存下来，为本体共享提供规范性文档。

５）本体的集成。本体具有共享和重用性，在构建本体时除了自己定义外，也可通过调研发现和集成现成的本体，加以重用，这样可以减少许多的工作量。本体集成涉及到的关键技术是本体的映射技术。

６）评估与确认。类似于软件工程，农业本体构建好后也需评估和确认。具体方式可以是专家根据本体的正确性、完整性、一致性、有效性和可扩展性进行定性评价或者是打分定量评价；可以是及时评价或者是历史评价，用实践来评估本体的构建质量。其实，本体的构建是应该是一个反复迭代的过程，本体的初始版本建立后，还要反复地将其应用到实际系统中或与领域专家交流，来评价和排错，直至满意。这个反复迭代的过程将贯穿于本体的整个生命周期。

７）进化与维护。农业领域知识博大精深，它本身万方数据

［６］

４结论

首先回顾和介绍了本体论的相关概念，然后将本体论的思想和方法应用于农业领域研究，指出现有本体构建方法的不足之处，并提出构建农业本体的基本流程、模型和方法，研究了农业本体构建的关键技术。同时，水稻本体构建为例进行了说明和实现。

参考文献：

［１］Ａｎｄｒｅａｓ

Ａｂｅｃｋｅｒ．ＬｕｄｇｅｒｖａｎＥｌｓｔ．ＨａｎｄＢｏｏｋ

ｏｎ

Ｏｎｔｏｌｏ＃∞

［Ｍ］．２００９，Ｐａｒｔ６．７１３—７弘，ＤＯＩ：１０．１００７／９７８－３—５柏一

９２６７３—３

３２．

［２］崔运鹏基于本体论的农业知识管理关键技术研究［Ｄ］．

北京：中国农业科学院．２００７．［３］Ｈ

Ｚｈｕｇｅ．Ｃｈｉｎａ。ｓＥ～ＳｃｉｅｎｃｅＫｎｏｗｌｅｄｇｅＧｒｉｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ

Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ

［Ｊ］．ＩＥＥＥ

［４］Ｔｏｍ

Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００４，１９（１）：１３－１７．

Ｇｒｕｂｅｒ．Ａｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈｔｏｐｏｒｔａｂｌｅｏｎｔｏｌｏｇｙｓｐｃｅ－

ｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＫｎｏｗｌｅｄｇｅＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，１９９３（５）：１９９—２２０．

［５］Ｐｅｒｅｚ

ａｎｄ

ＡＧ，ＢｅｎｊａｍｉｎｓＶＲ．ＯｖｅｒｖｉｅｗｏｆＫｎｏｗｌｅｄｇｅＳｈａｒｉｎｇＲｅｕｓｅ

Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ：ｏｎｔｏｌｏｇｌｅｓ

Ｏｌｌ

ａｎｄＰｒｏｂｌｅｍ

Ｓｏｌｉｎｇ

Ｍｅｔｈｏｄｓ［Ｃ］／／Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ

Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ

Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，Ｂｅｌ－

ｓｌｕｍ，Ｉｎｐｒｏｃ．ｏｆｔｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ，１９９９．

贺纯佩，李思经．农业叙词表在中国的发展和农业本体论展望［Ｊ］．农业图书情报学刊。２００３（４）：１６～１９

（下转第５５页）

２０１１年１１月

花打顶机的研制【Ｊ］．农机化研究。２００８（５）：７３—７８．［３］

农机化研究

第１１期

及运动仿真和动力分析［Ｊ］．机械工程师，２００８（１２）：７８—

８０．

唐军，罗昕，胡斌，等．３ＭＤＺＫ一１２型单行仿形棉花打顶机的结构设计与性能试验研究［Ｊ】．石河子大学学报。２００８，

２６（４）：５ｌｌ一５１４．

［６］齐晓杰，于建国．基于Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＤＡＭＳ的载重车辆轮胎动态特性仿真研究［Ｊ］．车辆与动力技术，２００９（２）：２７—

３０．

［４］周海燕，尹索珍．朱立成，等．３ＷＤＺ－６型自走式棉花打顶机设计［Ｊ］．农业机械学报，２０１０（Ｓ１）：８７－８９．

［７］

倪进峰，徐诚．Ｐｒｏ／Ｅ与ＡＤＡＭＳ的复杂模型传递方法［Ｊ］．机械工程师，２００４（９）：１５—１６．

［５］李春风，尹明德．基于Ｐｒｎ／Ｅ的汽车门锁系统的３Ｄ建模

Ｍｏｔｉｏｎ

ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＤｒｕｍ

ＣｕｔｔｅｒｏｆＣｏｔｔｏｎＴｏｐ－ｃｕｔｔｉｎｇ

Ｍａｃｈｉｎｅ

ＪｉａｏＸｉｎｓｈｕ，ＨｕＢｉｎ，ＬｉｕＧｕａｎｇｈｕｉ，ＹａｎｇＬｉ

（ＳｈｉｈｅｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ８３２０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｄｒｕｍｃｏｒｄｉｎｇ

ｔｏ

ｃｕｔｔｅｒｃｏｔｔｏｎ

ｔｏｐ－ｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌ，ａｃ—

ｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆｍｏｔｉｏｎｒｏｌｌｅｒｋｎｉｆｅｓｉｌｋ，ｃｏｔｔｏｎ，ｔｏｐｐｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｄｏｅｓ

ｎｏｔｃｕｔ

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ｃｕｔｔｅｒ

ｃｕｔｔｅｒ

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ｊｏｉｎｔ

ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｏｌｌｅｒ

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Ｐｒｏ／Ｅｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｉｎｔｏＡＤＡＭＳｓｉｎｇｌｅｗｉｒｅｍｕｌｔｉ—－ｋｎｉｆｅ

ｎｏｔ

ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ

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ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ

ｃｕｔｔｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

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ｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔｈａｔｄｏ

ｌｅａｋ

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ｓｔｙｌｅａｄｖａｎｃｅｄ，ｔｏｐｐｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｆｏｒ

ｃｏｔｔｏｎ

ａｎｄｍｏｔｉｏｎｐａ—

ｒａｍｅｔｅｒｓｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｔｔｏｎｔｏｐ－ｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ；ｄｒｕｍｃｕｔｔｅｒ；ｍｏｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ

（上接第５１页）‘

［７］Ｐｅｔｅｒ

Ｄ．１（ａｒｐ，ＴｈｏｍａｓＲ．Ｇｒｕｂｅｒ．ＡＧｅｎｅｒｉｃＫｎｏｗｌｅｄｇｅ—

［Ｊ］．计算机应用研究，２００５（３）：１４一１８．

张墨，夏国平，李雪峰．设计知识服务系统的知识获取［Ｊ］．辽宁工程技术大学学报，２００６，２５（６）：９２８—９３１．

［１２］

徐振宁，黄凯歌，张维明，等．Ｏｎｔｏｌｏｇｙ建模方法研究［Ｊ］．计算机科学，２００２，２９（１）：６８—７１．

［１３］

王梅．ＯＷＬ领域本体构建方法研究［Ｊ］．图书情报工作，

２００６（１２）：３０—３４，７５．

ｂａｓｅＡｃｃｅｓｓ

Ｐｒｏｔｏｃｏｌ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ

ｏｎ

ｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ

Ｏｉｌ—

ＪｏｉｎｔＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｓＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，Ｍｏｎｔｒｅａｌ，Ａｎ

ｔｏｌｏｇｙ－ｂａｓｅｄｋｎｏｗｌｅｄｇｅｓｈａｒｉｎｇＡＰＩｆｏｒＡＩｐｅｏｐｌｅ．

［８］

李景，孟连生．构建知识本体方法体系的比较研究［Ｊ］．现代图书情报技术，２００４（７）：１７—２２．

［９］张佳．基于ｏｎｔｏｌｏｇｙ的领域知识库的构建与集成实现［Ｄ】．贵州：贵州大学，２００６．

［１４］

刘琳娜，薛建武，汪小梅．领域本体构建方法的研究［Ｊ］．情报杂志，２００７（４）：１４一１６．

［１０］何海芸，袁春风．基于Ｏｎｔｏｌｏｇｙ的领域知识构建技术综述

ＡｂｓｔｒａｃｔＩＤ：１００３－１８８Ｘ（２０１１）１１一００４８一ＥＡ

Ｓｔｕｄｙ

ｏｎ

ｔｈｅＡｐｐｒｏａｃｈｅｓｉｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＯｔｏｌｏｇｙ

ＸｉｏｎｇＤａｈｏｎ９８…，ＦａｎｇＫｕｉ８，ＤａｉＸｉａｏｐｅｎ９８，ＨｕａｎｇＨｕａｎｇ。

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ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１２８，Ｃｈｉｎａ）

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ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｔｈｅｉｄｅｏｌｏｇｉｅｓａｎｄａｐｐｒｏａｃｈｅｓ

ａｒｅ

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ｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ，ａｎｄｔｈｅｐｒｉｎ—

ｃｉｐｌｅｓ，ｂａｓｉｃｆｌｏｗｓ，ｍｏｄｅｌ，ａｎｄａｐｐｒｏａｃｈｅｓ钔屯ｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｓ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｉｃｅ；ｏｎｔｏｌｏｇｙ；ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｏｎｔｏｌｏｇｙ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｏｎｔｏｌｏｇｙ

・５５・

万方数据

农业本体构建方法研究

作者：

作者单位：

熊大红， 方逵， 戴小鹏， 黄璜， Xiong Dahong， Fang Kui， Dai Xiaopeng， Huang Huang

熊大红,Xiong Dahong(湖南农业大学信息科学技术学院,长沙410128;湖南农业大学资源环境学院,长沙410128) ， 方逵,戴小鹏,Fang Kui,Dai Xiaopeng(湖南农业大学信息科学技术学院,长沙,410128)， 黄璜,Huang Huang(湖南农业大学农学院,长沙,410128)农机化研究

Journal of Agricultural Mechanization Research2011,33(11)

刊名：英文刊名：年，卷(期)：

参考文献(14条)

1. 贺纯佩;李思经 农业叙词表在中国的发展和农业本体论展望[期刊论文]-农业图书情报学刊 2003(04)

2. Perez A G;Benjamins V R Overview of Knowledge Sharing and Reuse Components:ontologies and Problem SolvingMethods 1999

3. Tom Gruber A translation approach to portable ontology specifications 1993(05)4. H.Zhuge China's E-Science Knowledge Grid Environment 2004(01)

5. 李景;孟连生 构建知识本体方法体系的比较研究[期刊论文]-现代图书情报技术 2004(07)6. Peter D.Karp;Thomas R.Gruber A Generic Knowledgebase Access Protocol7. 张佳 基于ontology的领域知识库的构建与集成实现[学位论文] 20068. 崔运鹏 基于本体论的农业知识管理关键技术研究[学位论文] 2007

9. 刘琳娜;薛建武;汪小梅 领域本体构建方法的研究[期刊论文]-情报杂志 2007(04)10. 王梅 OWL领域本体构建方法研究[期刊论文]-图书情报工作 2006(12)

11. 徐振宁;黄凯歌;张维明 Ontology建模方法研究[期刊论文]-计算机科学 2002(01)

12. 张瞾;夏国平;李雪峰 设计知识服务系统的知识获取[期刊论文]-辽宁工程技术大学学报 2006(06)13. 何海芸;袁春风 基于Ontology的领域知识构建技术综述[期刊论文]-计算机应用研究 2005(03)14. Andreas Abecker;Ludgervan Elst Hand Book on Ontologies 2009

本文读者也读过(10条)

1. 肖花. 刘春年 基于本体的农业灾害应急信息资源目录体系构建研究[期刊论文]-安徽农业科学2011,39(24)2. 王松. 马文辉. 王刚. 刘晓光 面向经济学领域的本体构建[期刊论文]-现代计算机：上半月版2011(9)

3. 宗南苏. 何绮云. 郑业鲁. 钱平. ZONG Nan-su. HE Qi-yun. ZHENG Ye-lu. QIAN Ping 农业生产技术本体构建与语义检索实现[期刊论文]-广东农业科学2009(3)

4. 郑永前. 王科委. 王云鹏. ZHENG Yong-qian. WANG Ke-wei. WANG Yun-peng 基于protégé的车身制造工艺本体模型及匹配方法[期刊论文]-现代制造工程2011(11)

5. 周丽平. 黄厚宽. 漆桂林. 瞿有利. 季秋. Zhou Liping. Huang Houkuan. Qi Guilin. Qu Youli. Ji Qiu 一种在DL-Lite中计算本体最小不可满足保持子集的算法[期刊论文]-计算机研究与发展2011,48(12)

6. 叶丹丹. 汪海涛. YE Dandan. WANG Haitao 基于范畴论的Web本体论描述研究[期刊论文]-长春理工大学学报（自然科学版）2011,34(3)

7. 谭富强. TAN Fu-qiang 本体知识库集成的方法研究[期刊论文]-科学技术与工程2012,12(6)

8. 张伶子. 段青玲. 李道亮. Zhang Lingzi. Duan Qingling. Li Daoliang 玉米病虫害诊治本体构建技术研究[期刊论文]-农机化研究2012,34(1)

9. 郝泳涛. 刘峥. 楼狄明. HAO Yongtao. LIU Zheng. LOU Diming 基于本体几何特征分析的产品制造行为推理[期刊论文]-同济大学学报（自然科学版）2011,39(9)

10. 赵丽. 孙传恒. 刘学馨. Zhao Li. Sun Chuanheng. Liu Xuexin 基于本体的水产养殖领域知识表示研究[期刊论文]-中国农学通报2012,28(5)

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