基于本体论的农业知识管理

　　从信息管理提升到知识管理是信息化发展的必然和提高信息服务质量的迫切需求。开展基于农业知识管理技术的研究，将为农业知识管理提供高效和科学的手段和技术支撑。本体论是起源于哲学领域的概念，近年来为信息技术领域使用并用于知识的组织和管理。本体的定义是“An ontology is a specification of a conceptualization”，即本体是对概念化的规范说明。本体论是关于基于本体的用计算机语言规范知识概念表示、进行知识组织、开展知识服务的科学方法论。运用本体论的理论、技术和方法进行农业知识管理，引起国内外广泛关注，成为学术研究的前沿和热点。本研究的目的是设计基于农业本体论的完整的农业知识管理解决方案，重点研究农业知识组织、农业知识检索和农业知识评价的关键技术，同时对其他相关的关键技术进行较深入的研究。所采用的主要研究方法是，在整体方案设计阶段，通过用户需求调查，收集不同用户对农业知识管理的需求。在具体环节的关键技术研究时，结合主流技术，在本体论的基础上提出各个环节关键问题的解决思路，并在一些重点环节加以实现。本研究在设计的农业知识管理整体解决方案的基础上，针对农业知识管理的获取、组织、检索、表示、评价环节的技术做了深入细致的研究。此外，还对知识服务和知识网格进行了较为深人的研究。在农业知识获取方面，研究了目前网络信息获取的模式和方法，以及基于RSS的知识获取，利用VB．NET实现了基于RSS的知识获取的核心功能，论述了基于本体论和语义网的知识获取。在农业知识组织方面，研究了利用元数据、分类法和本体论实现知识组织的方式和方法。实现了基于元数据的农业知识的组织，制定了农业科技信息核心元数据标准（ASTICM）及其扩展原则，设计实现了基于ASTICM的计算机著录信息管理系统。农业知识检索方面，研究了知识检索的一般模型以及基于本体的知识检索方法，实现了基于本体的农业科技文献知识的组织和智能检索平台，构建了一个基于本体的智能化猪病诊断系统。在农业知识评价方面，利用数理统计方法建立了领域本体和知识检索的评价模型，设计了一个基于层次分析法的动态指标管理系统，用于评价结果的计算和输出。在知识服务和知识网格的研究方面，比较了知识服务和信息服务的异同点，以及知识服务的模式和发展方向，论述了本体论和语义网技术与知识服务的关系；提出了一个基于本体论的SOA的农业知识网格架构。本研究提出了基于本体论进行农业知识管理的思路和整体解决方案。对农业知识管理各环节的关键技术进行了深入的研究，实现了农业知识管理过程中利用元数据和本体进行知识组织、基于本体的知识检索和知识推理、利用数理统计方法进行知识评价等几个关键技术，并对其他环节的关键技术进行了探索和尝试。因为本体论的研究核心是提出知识组织和管理的理论、技术和方法，本研究所涉及的技术也都是国际上最新的主流技术，本研究具有前沿性和新颖性。整个研究将提升我国农业本体论的研究深度，促进其广泛应用，并与国际上相关领域的研究接轨。

　　崔运鹏，男。曾任职于卫生部兰州生物制品研究所、甘肃亚盛集团，现在北京市农林科学院农业科技信息研究所信息研究室工作，从事农业信息资源管理、农业知识管理和信息技术的研究。2007在中国农业科学院研究生院取得农业信息学博士学位。参与或完成国家级课题四项，并参与专著《农业本体论研究与应用》的编写工作。公开发表论文6篇。获得奖励三项：“农业企业生产经营管理信息化技术应用网络平台”获北京市科技进步奖三等奖；“农业本体的研究及其在农业知识组织中的应用”获中国农业科学院科技成果奖二等奖；“农业信息化标准体系框架与农业科技信息核心元数据标准研究”获2006—2007年度中华农业科技奖三等奖。

第一章 引言
一、问题的提出
二、研究的目的和意义
（一） 研究的目的
（二） 研究的意义
三、本研究的总体思路、研究方法与创新点
（一） 总体思路
（二） 研究方法
（三） 研究创新点
四、本研究的内容与技术路线
（一） 研究内容
（二） 研究技术路线
第二章 研究背景
一、知识管理和知识管理系统
（一） 知识管理
（二） 知识管理系统
（三） 知识管理技术
二、本体论
（一） 本体论的起源及发展
（二） 本体的构建
（三） 农业本体论研究现状
三、本体描述语言
四、基于本体的知识表示
五、语义网及相关技术
（一） 语义网的提出及发展
（二） 语义网的研究重点
六、元数据和元数据标准
（一） 元数据的概念和内涵
（二） 元数据标准的研究过程
（三） 元数据的著录
（四） 元数据的作用
（五） 国内外元数据标准的研究现状
七、相关计算机技术
（一） Microsoft.NET框架
（二） J2EE框架
（三） 数据库技术
（四） 软件工程
第三章 农业知识管理总体解决方案
一、知识管理的两种不同认识
二、农业知识管理解决方案的需求分析
（一） 目前农业信息管理中存在的问题
（二） 农业知识管理需求
三、农业知识管理系统总体框架
（一） 农业知识管理系统功能模块划分
（二） 农业知识管理系统结构
第四章 农业知识获取关键技术研究
一、网络信息自动获取技术研究
二、基于RSS的知识获取
三、基于本体和语义网的知识获取
第五章 农业知识组织关键技术研究
一、利用元数据实现农业信息的组织
二、利用分类法实现农业知识的组织
三、利用本体论实现农业知识的组织
四、农业科技信息核心元数据标准框架研究
（一） 农业科技信息核心元数据标准
（二） 农业科技信息核心元数据标准扩展原则
五、基于农业科技信息核心元数据标准的著录信息管理系统
第六章 农业知识检索关键技术研究
一、知识检索的一般模型
（一） 一般的信息检索模型和基于知识的信息检索模型
（二） 知识检索模型
二、基于本体的知识检索
三、基于本体的农业科技文献信息智能检索平台
（一） 检索策略
（二） 检索平台的结构
（三） 平台的功能
（四） 与常规检索的比较
四、基于本体的猪病诊断
第七章 农业知识表示关键技术研究
一、知识表示方法研究
二、基于主题图的知识表示
（一） 主题图介绍
（二） 主题图的细节
三、主题图工具
第八章 农业知识服务关键技术研究
一、知识服务与信息服务的比较研究
二、知识服务的模式及其发展趋势
三、本体论、语义网与知识服务
第九章 农业知识评价关键技术研究
一、领域本体的评价
二、知识检索评价
三、基于层次分析法的知识评价模型的计算机实现
第十章 农业知识网格关键技术研究
一、知识网格技术初探
二、本体论与农业知识网格
第十一章 讨论和展望
一、关于本研究的讨论
二、关于后续研究的展望
参考文献
致谢
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