前言（本体详解）

在开始学习知识图谱的过程中，首先就是要了解什么是本体（ontology）。

1.本体概念

本体的概念最初源自于哲学领域，在哲学中的定义为“对世界上客观事物的系统描述，即存在论”。哲学中的本体关心的是客观现实的抽象本质。而在计算机领域，本体是可以在语义的层次上来对知识进行描述，可以看做是某一个领域知识的通用模型。
在人工智能界，最早给出本体定义的是Neches等人，他们将本体定义为“给出构成相关领域词汇的基本术语和关系，以及利用这些术语和关系构成的规定这些词汇外延的规则的定义”。
本体是从客观世界中抽象出来的一个概念模型，这个模型包含了某个学科领域内的基本术语和术语之间的关系（或者称为概念以及概念之间的关系）。

简而言之，本体是共享概念模型的形式化、规范、明确的说明。这个定义包含了四个方面：共享（share）、概念化（Conceptualization）、形式化（Formal）、明确（Explicit），下面对这4个分别介绍：

共享：所体现的知识是被大家都认可的，是这个领域公认的术语组成的集合。
概念化：指本体对事物的描述所形成了一组组的概念。
明确性：指本体中的术语、属性和定理都是有明确的定义，不是模棱两可的。
形式化：指本体能够被计算机可读，能够被计算机所处理。

2.本体分类

本体最常见的分类是根据本体的应用主题来进行分类，通常分为以下5类：领域本体、通用/常识本体、语言学本体、任务本体和知识本体。依据本体的层次和领域依赖度，Guarino等人将其分为4类：顶层本体、领域本体、任务本体和应用本体。

顶层本体：研究通用的概念以及概念之间的关系，如空间、时间、事件、行为等，与具体的应用无关，完全独立于限定的领域，因此可以在较大范围内进行共享。
领域本体：研究的是特定领域内概念及概念之间的关系。
任务本体：定义一些通用任务或者相关的推理活动，用来表达具体任务内的概念及概念之间关系。
函数(function)：在声明语句当中，可用来代替具体术语的特定关系所构成的复杂结构。函数是一类特殊的关系，在这种关系中前n-1个元素可以唯一决定第n个元素，如father-of关系就是一个函数，father-of（x，y）表示y是x的父亲，x可以唯一确定它的父亲y；
公理(axioms)：公理代表本体内存在的事实，可以对本体内类或者关系进行约束，如概念甲属于概念乙的范围。采取特定逻辑形式的断言（包括规则在内）所共同构成的就是其本体在相应应用领域当中所描述的整个理论。这种定义有别于产生式语法和形式逻辑当中所说的“公理”。在这些学科当中，公理之中仅仅包括那些被断言为先验知识的声明。就这里的用法而言，“公理”之中还包括依据公理型声明所推导得出的理论。
实例（个体）：基础的或者说“底层的”对象。
除此之外还包括以下几个部分：
约束（限制）：采取形式化方式所声明的，关于接受某项断言作为输入而必须成立的情况的描述。
规则：用于描述可以依据特定形式的某项断言所能够得出的逻辑推论的，if-then（前因－后果）式语句形式的声明。
属性：对象（和类）所可能具有的属性、特征、特性、特点和参数。
事件(哲学)：属性或关系的变化。

4.本体构建方法

W3C推荐的本体描述语言主要有RDF（资源描述框架 Resource Description Framework）、RDFS（RDF词汇描述语言RDF Schem）和OWL（Web本体语言Web Ontology Language）三种语言。

RDF：
客观世界中任何一种关系都可以用一个三元组（主体/主语、谓语、客体/宾语）来进行表达。RDF用于描述web上的资源，是使用XML语言编写、计算机可读的，不是为了向用户展示。RDF使用web标识符（主体/主语）来标记资源，使用属性（谓语）和属性值（客体/宾语）来描述资源。这里的资源、属性和属性值就构成了一个陈述（或者被称为陈述中的主体、谓语和客体）。
RDF是1997年10月W3C 发布的草案。RDF 的设计目的是通过对一般意义上的语义、语法和结构的支持，提供在各种不同的元数据体系之间的互操作性。RDF本身只有很少的语义定义元素,而是只提供一种框架体系，使不同的用户或团体能够在这一框架下应用他们自己的元数据元素。
RDF基本的数据模型由三种对象类型组成:
（1）资源(resource): RDF 表述的所有事物都被称为资源。
（2）属性(properties): 描述资源的具体方面。特性或相互关系等。
（3）声明(statement): 一个有属性及其值的特定资源称为RDF声明。
RDFS：
RDFS是在RDF基础上对其进行扩展而形成的本体语言，解决了RDF模型原有的缺点，定义了类、属性、属性值来描述客观世界，并且通过定义域和值域来约束资源，更加形象化表达了知识。
OWL：
用来对本体进行语义描述。细粒度的中文领域本体建议采用OWL进行描述了络本体语言OWL (Web Ontology Language) 是实现语义Web的核心语言工具，它为络本体的构建提供了丰富的建模原语。
其保持了原有RDF、RDFS的兼容性，有保证率较好的语义表达能力，OWL本体中有3种基本元素：类、属性和实例。根据表达能力的递增顺序OWL分为三种子语言：
OWL-Lite：用于提供给那些只需要一个分类层次和简单约束的用户。表达能力最弱。
OWL-DL：（Description Logic，描述逻辑）支持那些需要最强表达能力的推理系统的用户， OWL-DL旨在支持已有的描述逻辑商业处理和具有良好计算性质的推理系统。

2.使用

各tab的含义及作用如下：

Activeontology是显示当前的实体名称，以URI的形式显示，前面是www.semanticweb.org后面跟着主机名（我的主机名称为dell），再后面是默认的根据时间命名实体。
Entities，可以看作是实体的总览，能够看到我们创建实体的一些主要信息，是对实体信息的汇总。
Annotation Properties，标注属性，是w3c定义的一些常用的属性，根据URI可以看到这些属性的具体说明。
OntoGraf，本体关系图，用来展示我们创建的本体里面各个实体之间的层次关系。
SPARQL Query，SPARQL查询，使用SPARQL语言，对创建的本体进行查询，获取查询结果。

（1）创建模型层数据

本体分为模型层和数据层，模型层主要定义类和类之间的关系。Thing是所有类型的根节点，也就是基类，所有的类型都是从Thing派生出来的。
在父类下面创建子类需要先选中父类，再按住快捷键ctrl+E创建新的子类，先创建内容、载体、语言、形式这是个大类，接着再创建各自的小类。如下图：

（5）创建实例
创建本体的实例，在Individuals by class这个tab页面。这里我的案例没有用到这个，下次换一个案例试试。

（6）本体展示
最后可以点击OntoGraf来展示我们的本体啦，点击上方按钮会用不同方式来显示关系图。

三、问题解决方案汇总

暂时刚入门，后续遇到问题再进行汇总。

部分内容参考博客：1.https://blog.csdn.net/cooldream2009/article/details/97657836
2.https://blog.csdn.net/baijinswpu/article/details/81113314

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知识图谱初步学习（一）——本体+Protege新手学习

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