某些学者将本体看作是构造知识库的一种途径,另一些学者认为本体是知识库的重要组成部分,此外还有专家将本体视为在不同平台间进行互操作处理的关键技术,注重应用和效益的专业人士则将本体的研究应用于企业业务流程的重组等实际工作之中。
由于应用领域的不同,对本体研究的侧重点也有所不同:涉及特定学科领域的本体,被称为领域本体(Domain ontology),涉及具有普遍意义的客观世界的常识的本体,被称为顶级本体、上层本体或通用本体(Upper ontology)。涉及问题求解的本体,被称为问题、方法或问题求解本体或应用本体(Problem-solved ontology/Application ontology),涉及知识表示语言的本体,被称为表示本体(或称元本体)、宏本体(Representation ontology或Meta-ontology) 。在基于Web的智能信息检索应用中,本体通常作为用户感兴趣领域的领域模型,同时还可以用作进行文档统一注释的知识表示语言体系和标准。具体来讲:
(1)表示本体(元本体,Representation ontology或Meta-ontology ),是指在一个特定的知识表示体系中,用来获取对知识进行形式化的表达元词(即词根)的本体。例如,框架本体(Frame ontology),定义了用来获取普遍规律的术语,这些普遍规律常用在以对象为中心的知识表示系统(如框架、描述逻辑(DL-Description Logics,以下简称DL)等)中。这类本体定义了概念,例如类、关系(Relation)、函数、数量(Arity )、精确的学科领域(Exact-domain)、精确的范围(Exact-range)、一元关系(Unary-relation ),二元关系(Binary-relation)等。在这样的本体中,“关系”是元组(数组)集〔Sets of Tuples)由谓语命名,函数是关系的特殊实例,类是一元关系(在“类”里没有针对类型的特定语法),而且作为集合(而不是表示方式),类得到了广义的定义。
(2)上层本体或通用本体、顶级本体(General or Upper-ontology),划分了存在于客观世界的实体的不同种类。具有普遍意义的观念在这类本体中得到了表示,这些观念不依赖于特定的问题或学科领域。在这类本体中,被定义的知识可以跨学科应用,这些知识还包括与事物、事件、时间、空间和地区等相关的词汇表。通用本体能够处理物理对象的时间一物质属性,如整体一部分(part-of)关系、适当的交迭、内置的部分等。
(3)领域本体(Domain ontology)是专业性的本体。在这类本体中被表示的知识是针对特定学科领域的。这类本体描述的词表,关系到某一学科领域,如飞机制造、化学元素周期表等。它们提供了关于某个学科领域中概念的词表以及概念之间的关系,或者该学科领域的重要理论。例如,Plinius ontology是关于陶瓷物质化学成分的本体,而Chemical-Elements(化学元素)是关于化学元素周期表的本体。
(4)应用本体(Application ontologies ),描述了既依赖于某个特定领域又依赖于某项课题的知识。因此,这类本体与解决问题的方法相关联。一个应用本体与用来描述专业领域的概念相关联,这些概念是解决问题的方法体系的组成部分。它们明确表示出在特定的解决问题的方法体系中,专业领域的概念所起的作用。例如,中科院成都计算机应用研究所一自动推理实验室的昊文渊、曾振柄和符红光在2002年所设计的基于本体的平面几何知识库。
虽然上述分类在知识工程领域中得到了普遍认同,但还是存在其它的分类方案。例如,MiZOguchi等(1995)建议按照本体的内容划分类别。在此情况下,只考虑了三类本体:领域本体、通用本体和任务本体。前两种本体已经在上文中描述,任务本体提供了用于解决与特定任务相关联问题的术语集合。因此,任务本体与解决问题的方法相关。在问题判断过程中,任务本体的术语必然包括“观测( Observation) ",“假设(Hypothesis)”和“目标(Goal)”等。
Guarino (1997)提出以描述的详细程度和对某领域的依赖程度两个方面作为本体的划分基础。详细程度是相对模糊的概念,是指描述或刻画建模对象的深度。详细程度高的称为参考本体(Reference ontology),它是以万维网上已有的本体为对象建立的,它的应用是为了保存各种本体的元数据,详细程度低的称为共享本体(Share ontology)。依据对学科领域的依赖度,又可将本体可分为顶级本体、领域本体、任务本体和应用本体。
Perez和Benjamins (1999)在研究了多种本体分类方案的基础上,归纳出10种类型,分别是:知识表示本体(Knowledge-Representation ontology)、通用本体、顶级本体、核心本体(或称元本体Meta/Core ontology)、领域本体、语言本体(Language ontology )、任务本体、领域一任务本体(Domain-Task ontology)、方法本体(Method ontology)和应用本体。这种划分方法是对Guarino分类方法的扩充和细化,但这十类本体之间的界限比较模糊,彼此又有交叉,层次不够清晰。
中科院博士生认为:构建本体的目的决定了它的应用领域和功能。不具备推理功能的本体,即使涵盖的概念再多,充其量仍然不过是词表扩展后的加强版。从这个意义上讲,本体可以区分为轻量级本体(Lightweight ontology),中级本体(Middle ontology)和重量级本体(Heavyweight ontology)。轻量级本体不具备逻辑推理功能,例如叙词表和WordNet。中级本体(Middle ontology)具有简单的逻辑推理功能,系统可以识别一阶谓词逻辑的表达式。重量级本体具有复杂的逻辑推理功能,系统可以识别更加复杂的二阶谓词逻辑的表达式,并为更加复杂的推理功能的实现预留了接口,如Cyc本体系统。