[发明专利]一种茶学领域虚拟本体建模方法

说明书

一种茶学领域虚拟本体建模方法，基于云计算的MapReduce框架的，包括若干个Map任务和一个Reduce任务。其中，Map任务主要开展茶学领域本体模块的虚拟抽取，Map任务的个数由所涉及到茶学领域本体的个数确定。Reduce任务主要是对虚拟抽取后的茶学领域本体模块进行映射，最终生成茶学领域虚拟本体。为了更好的发挥MapReduce的效率，方法中所涉及的茶学虚拟本体知识均储存在HBase数据库中。本方法能实现云计算环境下多个茶学本体知识的按需获取，有效提高茶学本体知识的共享和复用效率。

技术领域

本发明是计算机信息技术在农业领域的应用，主要是提出一种茶学领域虚拟本体建模方法。

背景技术

自20世纪90年代以来，随着知识共享、信息集成和Web服务等技术的快速发展，本体研究在计算机领域倍受瞩目，并逐渐成为研究的热点。本体通过对概念、术语及其相互关系的规范化描述，勾画出某一领域的基本知识体系，它可以很好地解决知识表示、知识组织以及知识共享等问题。在Tim Berners-Lee提出的语义网七层体系结构中，本体层在XML和RDF的基础上，负责描述相关领域的概念以及概念间的关系，为语义网的逻辑推理和功能验证提供基础。因此，本体是语义网实现的关键部分，对实现计算机准确理解Web上信息，有效访问和检索万维网异构和分布式信息，具有重要的理论价值和现实意义。

目前，对于本体的研究主要是以领域本体为研究对象。领域本体是指对某一学科领域知识进行表示的本体。已经构建完成的本体，大多是针对某一个领域，甚至细分领域的知识。在众多的领域知识中，农业领域知识是一种高质量的生产要素，可以使农业劳动力和资本生产的效率大幅度提高。以农业领域本体为例，国内外已经构建的本体有联合国粮农组织构建的渔业本体、食品安全领域本体和食物、营养与农业本体，Lauser、Keizer等构建生物安全本体，Haverkort等构建的马铃薯本体，李景等构建的花卉本体，王儒敬等构建的猪病本体，郑业鲁等构建的农业生产技术和市场信息本体，何险峰等构建的气象服务本体，张柳、黄春毅构建的农作物栽培本体，鄂志国等构建水稻生物学本体和李绍稳等构建的茶树病虫害本体等。然而随着科学技术的发展，学科之间的交叉也越来越多，特别是学科内细分领域之间的交叉更加频繁。例如，茶叶种植涉及茶叶种质、气象、病虫害防治、作物栽培和土壤等多个领域的知识。如果针对茶叶种植，开发集成以上相关领域知识的本体，会非常耗时费力，并且资源开销大、知识复用率低。所以在开展基于本体的茶叶种植领域知识服务的时候，可以考虑利用已经构建好的相关领域本体，如茶叶病虫害本体、气象本体、茶树栽培本体等进行协同知识服务。并且这些本体通常是由不同领域专家和技术人员参与构建的，可能分布在网络的各个位置。因此，研究如何提高网络环境中分布式农业领域本体的知识共享与复用效率，降低本体协同推理复杂性，提升本体服务效率，实现多本体知识按需获取，是农业领域本体服务的一个难题。

发明内容

在上述背景下，本发明针对网络环境中多本体服务协同及知识共享与复用的问题，选取茶学这一特定农业领域，引入云计算的虚拟化思想，根据需求虚拟抽取茶学领域本体知识模块，并对虚拟抽取后的本体知识模块进行映射，构建虚拟化的茶学领域本体。本发明的技术方案具体如下：

一种茶学领域虚拟本体建模方法，本建模方法基于云计算的MapReduce框架，本方法包括1个或多个Map任务、以及一个Reduce任务；

本茶学领域虚拟本体建模方法的步骤包括：

1)先由Map任务是对茶学领域本体模块的虚拟抽取，Map任务的个数由所涉及到茶学领域本体的个数确定；Map任务开展茶学领域本体模块虚拟抽取是基于社团划分：首先根据需求对茶学领域本体进行社团抽取，将与需求联系更紧密的茶学领域本体知识划分到一个本体社团中；然后对本体社团内的知识与需求进行相关的局部性判断，获得具有非局部性的本体知识；

局部性判断的方法为：若本体中的某一概念或概念间关系的删除，不能改变用户需求的意义，则该概念或关系具有关于用户需求局部性，否则，该概念或关系具有关于用户需求的非局部性；