基于Protege的钛钒磁铁矿本体论研究.doc

基于Protege的钛-钒磁铁矿本体论研究目　录摘　　要 1Abstract 3插图或附表清单 1引　　言 11 文献综述 21.1本体论 21.1.1 本体论基本概念 21.1.2本体论的发展 31.1.3 计算机科学中本体论的含义 51.2本体论在计算机科学技术中的应用 51.2.1 在智能信息检索中的应用 61.2.2 在面向对象分析中的应用 61.2.3 在软件构件重用中的应用 71.2.4 在知识工程中的应用 71.2.5本体论现今的研究意义 81.3 课题背景—钒钛磁铁矿概述 81.3.1 钒钛磁铁矿 81.3.2 引入本体方法的意义 102 钒钛磁铁矿本体系统构建理论分析 102.1 前期工作 102.1.1 准备工作概述 102.1.2 系统目标 112.1.3 用户设定 122.1.4 功能描述 122.2 本体设计 132.2.1 类的构建设计 132.2.2数据属性设计 142.2.3 个体填充 152.2.4 本体设计框图 162.3 查询系统设计 172.3.1 用户接口 172.3.2 功能模块 173 程序设计 193.1开发平台和工具 193.1.1 Protégé 193.1.2 J2EE平台 193.1.3 Web测试服务器 203.2 程序设计概述 203.3 本体的程序实现 213.3.1 本体类的实现 213.3.2 本体中关系属性及数据属性的实现 233.3.3 本体个体的添加和完善 253.4 查询系统的程序实现 263.4.1 用户接口的实现 263.4.2 查询模块的实现 283.4.3 结果返回界面 304 软件测试 314.1测试方法和步骤 314.2 测试过程及结果分析 32结　　论 35参 考 文 献 36附 录 38致　　谢 392011年大学本科生毕业设计（论文）插图或附表清单插图清单：图1本体类的实现图2本体数据属性图3本体个体展示图4用户界面图5物质类查询界面图6矿渣类查询界面图7原料类查询界面图8结果返回界面图9测试阶段信息流程图图10选择查询范围图11物质类查询界面图12查询结果附表清单：表1用户具体描述表2原料信息表3工艺流程表4矿渣信息表5物质库表6 个体总表摘　要针对钒钛磁铁矿数据分散，杂乱使得大量零散数据使用困难，其中隐藏的联系更是较难发现，从而使得冶金研究在这方面有较多的不便。

本文利用本体（ontology）概念研究，应用protégé 构建本体来整理、分类为冶金工艺流程、原料来源成分、炉渣信息、矿物元素性质研究内容经历收集数据、整理数据、划分类别、挖掘联系最后绘制本体联系网络图按照网络图构建本体的各个类，并填充其中个体，基本框架做好后建立关系属性连接各个类通过关系属性各个不同的类按照特定的关系联系起来，形成一个知识网络，可以通过其中一个元素得到其他与其有联系的内容而对于其中个体的数据值，本文利用protégé 中的数据属性储存在储存后，对于钒钛磁铁矿本体的利用，本文通过eclipse+MyEclipse+Tomcat开发平台开发web工程构造一个查询系统，查询功能使用SparQL(Simple Protocol and RDF Query Language)对本体OWL进行信息搜索查询通过输入相关项目的检索词得到该条目的信息并且额外给出与其相关的全部信息通过学习本体发现研究和利用本体的好处有很多，本体工程在信息共享、系统集成等方面有重要的作用，特别是对于大规模、关系复杂、内容调理不清信息模型，本体可以有效的管理分类信息，并且通过其推理功能生成关系网用户或研究者可以通过查询任意条目信息得到所有与该信息相关的信息。

关键词是为了文献标引工作从论文中选取出来、用以表示全文主题内容信息款目的单词或术语如有可能，应尽量用《汉语主题词表》等词表提供的规范词不用此信息时，删除此框 关键词：（自定义中文关键词3～5个）本体 Protégé 钒钛磁铁矿 SPARQL Ontology presentation of Titanium-vanadium magnetiteAbstract According to the data of Vanadium-Titanium magnetite scattered and disorderly, it makes the using of the huge data difficult and also the potential link of the massage is invisible, so it has more inconvenience for the research in this aspect of metallurgical. This paper research Ontology and using the software-Protégé building an ontology to sorting and classified the massages that metallurgy process flow, the source and components of raw material, the information of slag and the nature of mineral elements. Our research experience data collection, sorting data, the division of categories, mining the link and finally draw ontology contact network diagram. According to the network diagram of the ontology, we build each class and individual of the class. After build the basic framework, we connected each class by their relationship. Different classes is linked through their relation attribute and forming a knowledge network. We can learn the related content through one element of the ontology. And for the data value of the individual, this paper stored by the data property that the protégé offer. After building the ontology, we consider how to use the ontology and at last this paper using a eclipse + MyEclipse + Tomcat development environment build a web project with query function, the search function rely on SparQL(Simple Protocol and RDF Query language). User can get all other relevant information by input the query word. Through learning ontology, there are many advantages. Ontology plays an important role in information sharing, system integration, etc. especially for large-scale, relationship complex and content not clear model, ontology can manage and sort information effectively and it reasoning function generate relationship network. The user or the researchers can get all relevant information through query anyone. Key Words：（英文关键词3～5个，内容应与中文摘要相同）Ontology Protégé Vanadium-Titanium magnetite SPARQL - 3 -北京科技大学本科生毕业设计（论文）引　言由于钒钛磁铁矿所含矿物种类多，矿区含量大，所以具有很大的开采价值。

同时由于矿物资源混合度较高，物性不同，其中涉及矿物种类、选矿方法、提炼方法、废渣中的有用元素回收提炼的价值等等各个方面给钒钛磁铁矿的生产研究带来了很大困难，本文希望通过研究本体方法分析其中对象间的关系，能够从其中找出更多的联系研究工作主要涉及计算机以及部分冶金方面的知识，国内对于本体的研究属于刚刚起步阶段，在理论和经验上都欠缺基础，所以经过学习前人的经验和知识，这次毕业设计选择使用了比较流行的本体制作软件Protégé来进行本体的构建，其中涉及部分冶金知识由冶金学院方面提供，本体构建后，搭建eclipse+MyEclipse+Tomcat开发环境编写一个具有查询功能的web project，其中应用到了struts框架结构的java web开发技术预期结果为一个较为完善的本体并且支持后期的内容扩充以及对该本体的查询搜索系统，查询系统应能够通过单一信息检索词反馈相应的结果并且给出与其相关的扩充结果毕业设计的研究意义在于，随着本体优越性的存在和软件行业的需要，本体研究现在已经越来越受到重视，并且一些国家级的项目也开始进行研究，可以看到本体在未来的研究和应用前景是十分巨大的在这里，毕业设计的研究开始于学习使用构建本体、利用本体达到对大规模复杂信息的收集、管理归类，并且建立类之间的联系形成知识网络，最终实现知识的共享与集成。

1 文献综述1.1本体论1.1.1 本体论基本概念本体论[1](ontology)的概念最初起源于哲学领域，可以追溯到公元前古希腊哲学家亚里士多德（BC384——BC322）尝试对世界上的事物分类在哲学中把ontology定义为“对世界上客观存在的物的系统描述，即存在论”（Gruber，1993）；牛津（Oxford）英语词典把ontology解释成“存在的科学或研究”；一句韦伯斯特（（Webster）词典，ontology是“与存在的本质和联系相关的形而上学分支，或与存在的本质或存在物的种类有关的特殊理论” 当不同的理论学家提出本体的不同建议，或者不同的知识领域谈论各种本体建议时，应该使用本体的复数形式，以便表示总的本体集合，即本体论（ontology）（Chandrasekaran，1999）不同文献不同学者对本体（ontology）有着不同的定义，可以举例其中的几种有代表性的定义：（1）本体是对于“概念化”的某一部分的明确的总结或表达（2）本体在不同的场合分别指“概念化”或“本体理论”（3）本体。