基于本体的UML类图语义推理

统一建模语言(UML)是一个半形式化的语言,其语义部分是采用自然语言描述的,使得它在建模过程中会产生语义不一致等问题。在详细比较UML类图与本体的基础上,提出了一种UML类图的形式化方法;首先将UML类图转换为相应的本体;然后根据本体提供的推理算法(Tableau)对转换得到的本体进行推理,检测其中的不一致性从而修改UML类图,最后达到精确UML类图。     

基于本体的CIM层模型转换技术研究

当前由于缺乏完整的转换规则描述和相应的实现机制,难以实现灵活、自动的模型转换。采用基于本体的方法来建立模型元素之间的映射关系,并结合本体描述语言给出了模型元素和转换规则在本体库中的描述方法,实现了在两个不同的计算无关层（CIM）建模工具所建模型之间的自动转换。该成果已成功地应用到基于MDA的军工企业数字化项目中。     

基于映射的实例转换研究

本体映射可以有效解决异构本体间的互操作问题。在本体映射的研究中,已经存在很多建立映射的方法和工具,但针对如何应用本体映射完成特定任务的研究却很少。探讨了本体映射的应用模式,提出一个基于映射的自动实例转换框架（MAIT）,并展示了相关的转换算法。该框架可以在基于本体的环境（如：语义Web）中将源本体的实例自动转换为目标本体的实例。实验结果表明提出的框架和算法是可行的,也是有效的。     

基于UML的本体建模研究

详细对比分析了OWL（Web Ontology Language）特性元素和UML特性元素及本体开发,在讨论OWL本体通过UML类图向面向对象语言转换方法的基础上,通过具体的示例进一步提出了一般多值域OWL属性本体建模的方法,并且说明使用该方法能够直观、清晰地进行本体建模,为下一步研究开发较成熟的软件产品奠定了良好的基础。     

基于OWL DL的关系数据知识提取研究

关系型数据是企业的重要资源,针对当前关系数据库中海量数据的知识提取转换问题,对如何将关系型数据提取表示为OWLDL本体进行了研究。在形式化关系数据记录和本体模型的基础上,设计了转换算法来提取关系数据并将其转换为本体形式,对其中的标识和关联等关键问题进行了重点研究,最后以实例验证展示算法。该方法的提出可以使本体开发者更容易地将关系数据提取为知识,为快速构建企业知识本体提供了新的途径。     

面向对象的本体建模研究

UML语言是面向对象建模领域公认的工业标准,而本体建模是近来迅速发展的语义网中主要建模技术,UML在本体建模领域中的应用的可行性和具体方式一直是关注的焦点。该文对面向对象建模与本体建模之间的关系进行分析,基于UML本体承诺的概念,阐述了用UML对本体进行建模的本体对象建模的可行性,提出一种规范本体对象建模的UML元模型扩展方法,为UML直接对本体建模提供了理论依据。     

基于UML的本体开发模式研究

本体开发技术已经成为近年来国际国内研究的热点问题,但知识管理系统的开发需要大量软件工程技术人员的参与.为了尽快地使软件工程领域人员快速熟悉与开发本体,本文提出基于软件工程常用的基本工具--UML技术进行本体开发的新模式,从而有效地弥合人工智能与软件工程领域之间的鸿沟.重点提出了两个问题的解决方法:一是实现软件工程元模型与本体元模型之间的映射;二是实现UML描述本体向OWL本体的转换.最后通过一个实例验证了基于UML的本体开发模式.     

基于知识的UML图形文档自动生成

基于领域本体的需求获取使得用领域术语描述用户需求,并进行应用模型的自动分析成为可能,以尽可能地保证需求描述的正确性和完整性。从以领域概念为背景的应用模型,到以软件概念为基础的应用软件模型,是需求工程要完成的一个实质性跨越。UML是目前软件需求描述的一个实际上的标准。该文主要论述了从基于领域本体的应用需求描述到基于UML的软件需求文档的自动转换过程,文章提出建立从领域本体概念到UML概念映射规则库,以及根据UML概念填写用XML表示的UML图元模板的规则库,设计并实现了一个基于规则的,从应用需求概念到UML图元模板的自动转换工具。     

基于UML的本体表示方法研究

研究本体表示相关技术,并且从表达和推理能力等方面对当前本体表示方法进行分析和比较,总结各种表示方法的利弊。在此基础上提出一种基于统一建模语言（UML）和对象约束语言的本体表示方法,特别研究该表示方法的推理机制,并对这种表示方法进行应用。     

一种基于描述逻辑的UML模型验证方法

针对UML模型中可能会存在的概念不一致、概念冗余等语义一致性问题,该文提出一种基于描述逻辑的UML模型形式化与模型验证方法。该方法首先采用描述逻辑的子系统SHOIN（D）形式化描述UML类图、状态图以及活动图的基本模型构造,进而将UML模型转换为相应的描述逻辑本体,最终借助现有的本体推理机制验证UML模型的语义一致性问题。该方法可以为下一代的软件CASE工具实现软件模型自动推理和验证提供一种可选的技术方案。     

OWL DL的UML建模方法

描述了一种OWL DL的UML建模方法,针对OWL DL定义了一种UML概要文件,描述了各种元素及元素之间的关系。实验表明,只要遵循该概要文件,就可以利用任何UML工具来进行本体论的开发,降低大型本体论建立与维护的复杂性。     

Automatic extraction of OWL ontologies from UML class diagrams: a semantics-preserving approach

Full implementation of the Semantic Web requires widespread availability of OWL ontologies. Manual ontology development using current OWL editors remains a tedious and cumbersome task that requires significant understanding of the new ontology language and can easily result in a knowledge acquisition bottleneck. On the other hand, abundant domain knowledge has been specified by existing database schemata such as UML class diagrams. Thus developing an automatic tool for extracting OWL ontologies from existing UML class diagrams is helpful to Web ontology development. In this paper we propose an automatic, semantics-preserving approach for extracting OWL ontologies from existing UML class diagrams. This approach establishes a precise conceptual correspondence between UML and OWL through a semantics-preserving schema translation algorithm. The experiments with our implemented prototype tool, UML2OWL, show that the proposed approach is effective and a fully automatic ontology extraction is achievable. The proposed approach and tool will facilitate the development of Web ontologies and the realization of semantic interoperations between existing Web database applications and the Semantic Web.     

基于语义网规则语言的推理机制框架设计

分析了本体描述语言OWL DL在表达能力上局限于描述逻辑的缺陷以及语义网规则语言(semantic web rule language,SWRL)的特点,在已有时本体和规则结合推理的研究基础上,提出了一个基于SWRL的推理机制框架.该框架在OWL本体中引入了规则的表示,弥补了OWLDL在推理机制上的不足,经该框架推导出的新本体在原本体的基础上增加了概念间的语义关联,将隐性知识显示化,完善了本体知识库的内容.在语义Web领域,该框架的应用能够提高本体知识的利用率.     

扩展UML在语义Web建模中的应用研究

随着语义Web的研究与发展,语义Web的建模很可能成为主要的瓶颈。近年来,作为概念建模语言的UML为语义Web建模,已经成为一个重要的研究主题。简要分析了统一建模语言（UML）和本体论Web语言（OWL）的目标、原理和语义,对相似部分采用了直接的映射,对于不兼容部分,通过扩展UML,达到对OWL建模的目的。     

使用OWL DL形式化表达对象角色建模模型

对象角色建模(ORM)方法已应用于本体工程,因此需要将ORM模型转换为OWL DL公理,以便将ORM本体发布到语义Web上,同时还可使用支持DL的推理机来检查ORM本体的语义一致性和冗余问题。通过模型语义分析、模型等价转换、引入新的运算符和特性等方法,提出将ORM模型形式化表达为OWL DL公理的规则。除了外部唯一约束等四种约束外,其他形态的ORM模型都可以形式化表达为OWL DL公理。     

OWL rules: A proposal and prototype implementation

Although the OWL Web Ontology Language adds considerable expressive power to the Semantic Web it does have expressive limitations, particularly with respect to what can be said about properties. We present the Semantic Web Rule Language (SWRL), a Horn clause rules extension to OWL that overcomes many of these limitations. SWRL extends OWL in a syntactically and semantically coherent manner: the basic syntax for SWRL rules is an extension of the abstract syntax for OWL DL and OWL Lite; SWRL rules are given formal meaning via an extension of the OWL DL model-theoretic semantics; SWRL rules are given an XML syntax based on the OWL XML presentation syntax; and a mapping from SWRL rules to RDF graphs is given based on the OWL RDF/XML exchange syntax. We discuss the expressive power of SWRL, showing that the ontology consistency problem is undecidable, provide several examples of SWRL usage, and discuss a prototype implementation of reasoning support for SWRL.     

基于UML扩展的本体建模方法

在本体建模中,概念分类结构不明确,缺少理论指导,本体建模方法也欠缺特定本体描述语言定制能力。针对这种情况,该文将本体基础理论与UML本体承诺相结合,提出基于本体基础理论和UML元模型扩展的核心本体元模型及其扩展方法,并以Web本体描述语言为例,对核心本体元模型的扩展能力及扩展方法的有效性进行了验证。