2018-10-31课程本体小结

        我们要做一个智能问答搜索引擎，这个搜索引擎是基于知识图谱（本质上是一种大规模语义网络）本体库的。首先，第一步，我们需要构建一个本体库。下面，我将简要说明一下本体库的构建过程。

一. 工具说明

     本体构建工具采用的是斯坦福大学开发的Protege，它是用Java开发的一个开源项目，采用图形化界面来编辑，支持owl文件的生成和管理。课程培养方案本体采用的是protege5.5.0版本，类关系图采用的是OntoGraf，以OWL作为本体描述语言。protege工具中对于本体的描述，使用了Class（类）、Properties（属性）、Individuals（个体）选项。在Class选项中，可以定义类及其子类。在Properties选项中，可以设定对象属性和数据属性。 对象属性用于设定类之间的关系，可以设定作用的定义域和值域。数据属性用于设定类的某一个方面的特性。本体是以OWL作为描述语言。

二.构建步骤

1.  本体主要构建如下类：

专业、基本信息、学期、教学方法、教学目标、教学计划和内容、教材、考核、课程、课程实验、课程描述。其之间的关系图如下：

类关系图

其中，每个类都有其相关的实例，实例之间由数据属性和对象属性进行表示和连接。这里以《Java程序设计》进行举例说明：

首先提取出如上的类关系图，其中教学目标有子类指标点、毕业要求、课程目标。教学计划和内容有子类学时、学分、章节。教材有子类参考书目、指定教材。考核有子类成绩评定、考核方式。课程实验有实验内容、实验要求等。

2.对第一步中所建立的类进行实例化，实例化的结果如下：（以章节为例）

章节实例图

主要实例如下：

实例部分截图

3.在实例之间添加对象属性和数据属性（has与is_a 是逆属性关系）

对象属性

数据属性

具体以Java程序设计这个课程实例为例，其数据属性，对象属性的关系如下：

对象属性包括《Java程序设计》这门课程适用的专业、课程性质、学分、学时等信息。数据属性主要包括课程名称、大纲执笔者、课程代码、课程英文名等信息。

Java程序设计课程实例

4.添加一些基本的限制（Restrictions）

例如“Java程序设计”课程最大为45个学时，3个学分，可添加数据属性限制。教学内容包含重点和难点，可添加限制表示为：教学内容has_contained some 重点；教学内容has_contained some 难点；

5. 类、实例之间的关系如下图

类、实例关系图

以上写的是关于《Java程序设计》这一门课的本体，只是粗略的写了一下构建过程，具体的构建过程在完全确定好本体结构后再写一份详细的进行阐述。