叙词本体演化框架介绍

5.5　叙词本体演化框架KAON介绍

王兴在《本体演化方法与机制研究及应用中》为我们介绍了KAON，具体如下:

KAON(The Karlsruhe Ontology and Semantic Web Framework)是一个开放源代码的软件项目，其开发和维护是由Karlsruhe大学的FZI和AIFB研究中心支持的。KAON项目的目的是提供一个开源的本体管理基础框架，以促进语义驱动的商业应用软件的发展。它包括一系列使本体的管理和应用变得更为容易的工具组件，包括本体的创建、存储、检索、维护和应用等，KAON着眼于传统的本体管理和应用技术与典型的商业应用集成。如图5-2所示为KAON的一些工具组件和KAON的体系结构图。

图5-2　KAON工具组件图

KAON的三层体系结构图如图5-3和图5-4所示。

该体系结构大致分为三层:

应用和服务层(Applications and Services Layer):利用KAON API开发了为各种智能代理提供的多种应用接口。

中间层(MiddleWare): KAON API内嵌在KAON的三层体系结构中，它负责典型的和业务相关的需求，如持久性、可靠性、事务和并发支持。

数据和远程服务层(Data and Remote Services):该层实现数据的存储，同时提供原子事务的并发控制与更新。

5-3　体系结构图

图5-4　KAON支持本

OI-Modeler:它是本体构建和维护的一种工具，该工具可用于编辑大型本体及现有本体合并等。它还支持多人同时构建同一本体，其后台支持是KAON API和RDF API，提供了方便的添加概念、属性、实例和词间关系的方法。它以图形方式直观地表示信息，可以输出标准的RDF数据格式，使得其数据可被其他标准软件重用和共享。

KAON API: KAON最核心的模块是KAON API，它内嵌在KAON的三层概念体系结构中，包括RDF API和KAON API，它提供了许多对本体进行创建和管理的模块。例如，接口Eoneept、Property和Instance，它们分别包含访问本体概念、属性和实例的方法。提供了本体的编辑和存储机制，支持本体演化、本体访问和处理程序，存储机制包括RDF模型或关系数据库模型。

RDF API提供了使用RDF模型的程序。包括模块化、RDF解析器(Parser)、RDF串行器(Serializer)等加工处理程序。RDF API允许使用RDF知识库，它为KAON API提供了最初的记忆储藏机制，而且被RDFServer连接使用，从而实现多用户对RDF知识库的加工和使用。RDF API还包含一个RDF解析器，其符合RDF标准，RDF API的串行器可以编写RDF模型。

另外，这套API中还包括其他一些用于本体管理和演化的重要元素:演化策略(evolution strategy)负责维护本体状态的一致性，禁止不合法的变更操作。

变化可逆性(change reversibility)在演化日志中记录本体的变化，以便在必要的时候按照使用者的要求取消这些变化，使其恢复到以前的状态。演化日志的核心是一个演化本体，它记录了发生什么变化，为什么变化，何时变化，由谁改变，以及怎么变化等内容。

并发冲突检测(concurrency conflict detection)负责检测和解决由不同使用者并发的更新操作所引起的冲突。例如，一个使用者更新了本体，必须通知其他使用者本体以及改变，相应地，如果一个使用者试图用陈旧的信息更新本体，则必须检测到由此引起的冲突。为了实现原子性(atomicity)，所有的更新操作都在一个事务内完成。

优化装载(optimized loading)指在一次请求中读取，或者向客户端传输几个本体实体，这极大地提高了系统的性能。

查询回复(query answering)指按照给定的标准定位元素，这是实现可变系统的关键。

演化日志(evolution logging)记录了本体发生的一系列变更，以便于根据用户的请求来做恢复操作，同时，它也可以用在分布式环境中的本体演化。

KAON API在实现上有几种形式，每种都用到了不同信息存储机制。其中的一种实现形式是基于RDF API的，允许访问RDF资源库。虽然它也提供了访问远端RDF库的能力，如RDF Server，但它主要用于管理保存在文件中的本地RDF本体。