生物医学领域本体自动构建系统的设计与实现

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本体是对特定领域之中某套概念及其相互之间关系的形式化表达。作为一种知识表达的方法,本体已经在很多领域得到了广泛应用,如Tim Berners-Lee提出的语义网构想和生物医学信息学。生物医学是本体应用中最前沿最活跃的一个领域,已经出现若干成功应用的本体。其中的代表就是由美国国立医学图书馆设计并维护的UMLS(一体化医学语言)。UMLS作为一个庞大的本体,包含了上百万个生物医学概念及其之间的关系,但是概念过于庞杂,概念之间的也关系没有明确清晰到足以支持进一步的知识获取与信息处理。同时,传统的本体构建依赖人工操作,自动化和定制化程度较低,也在一定程度上影响了本体的应用。基于此,本文提出了特定子领域本体自动构建的设想,仅对用户感兴趣的子领域自动建立一个更加精细化的小型本体,以便于知识获取和进一步应用。本文作者设计并实现了一个生物医学特定领域本体自动构建系统。系统以UMLS中的概念作为基础的本体概念全集,根据用户提供的领域文本资料,自动提取用户所需要的概念,建立以OWL语言描述的本体,并提供图形化编辑界面。作为对该系统的应用尝试,本文作者还实现了一种基于语义的搜索关键词推荐功能。本文的意义在于完整地实现了一个界面友好的生物医学本体自动构建系统,并在本体应用方面做出了新的尝试。实验表明,系统可以较好地根据用户需求构建生物医学特定领域的本体,提高了本体构建的效率。
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