本体构建工具及顶层组织本体的设计和实现

来源 :中国科学院数学与系统科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhzh06014201
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需求获取是软件开发最核心的阶段,准确、完备的形式化引导,对获取正确、一致、完整的需求描述至关重要。本文讨论了一种本体描述语言,设计并实现了与之配套的本体构造工具,利用该本体构造工具,创建了面向企业建模的顶层本体,并以该顶层本体为基础,以刀具行业为例,讨论、展示了由顶层本体,派生领域本体的过程。   近年来,本体已经成为知识工程中的一个重要的工具,在知识的获取、表示、分析和应用方面具有重要的意义。基于本体的需求工程是本课题组多年来一直在研究的一种需求工程方法,其主要思想是:以应用领域的本体作为应用描述的元模型,用模型驱动的方式制导应用描述的抽取过程,并用模型的约束作为应用描述建模和验证的基础,通过从领域本体到软件模型本体的映射,实现从需求诱导到软件规格说明自动生成的目标。   在实际应用中,基于本体的需求工程方法面临两个重要问题:一是为保证方法的可行性,需为领域用户提供一种手段,使其能在不依赖软件工程的师的前提下,与本体库交互,方便的利用和修正已有的本体,创建和派生新的本体;二是,需要为用户提供领域内的顶层本体知识库,从而为客户描述需求提供基本的框架。   基于以上问题,本文进行了如下研究:   1.对本体论方法进行了回顾,总结了本体的来源,本体的结构,分类,构建方法及构造难点。整理并比较了主流本体构建工具和构造语言特点。   2.给出一种新的本体描述语言PNL-ODL(Pseudo Natural Language OntologyDescription Language),该本体描述语言支持类自然语言描述,能够被领域用户快速掌握,方便使用,它的文法是上下文无关的,接受正确的模型定义,便于计算机的理解和分析。   3.设计实现了PNL-ODL的词法语法分析工具,该工具以外延本体为基础分析模型定义,从基于PNL-ODL的应用描述中建立需求模型,生成本体库。   4.设计并构造了顶层组织本体,给出该组织本体的核心概念,关联和约束,模拟领域用户的构造本体的过程,给出顶层本体的PNL-ODL描述,最终生成形式化本体。   5.以刀具行业为例,基于顶层组织本体,诱导建立刀具领域需求模型。在实例化过程中,领域专家根据以往领域分析的经验,按本体的表述形式定义不同的需求模型,本体生成工具从应用描述外延本体的出发,按照模型定义自动地分析外延本体、制定模型生成计划,最终建立需求模型。
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