【摘 要】IT企业知识共享系统的建设与实施离不开良好的知识库语义结构，本体可以实现对相关领域知识在语义层次上的系统描述。本文针对IT企业产品创新知识共享的需求，应用七步法建立了产品创新技能领域的软件工程工具本体，通过对软件工程工具领域的知识进行语义描述和本体的形式化，从而为IT企业知识共享系统的知识知识推理和知识检索奠定语义基础。
【关键词】IT企业；产品创新；本体构建
一、建立本体的准备工作
1.本体描述语言选择
本体语言是为用户提供领域模型的清晰的、形式化的概念描述，所以应该满足下列要求[1]：良好定义的语法（a well-defined syntax）；良好定义的语义（a well-defined semantics）；有效的推理支持（efficient reasoning support）；充分的表达能力（sufficient expressive power）；表达的方便性（convenience of expression）。
根据以上总结的要求，在本文的IT企业产品创新知识领域本体的形式化描述采用OWL语言。主要原因有：
（1）OWL具有广泛的使用基础。W3C组织推荐OWL为本体描述的语言标准，许多本体开发机构都以此为基础对本体进行语言描述。
（2）OWL具有良好的语法结构。OWL是基于XML进行二次开发的描述语言，清晰的结构和便于直接阅读的特点，使其成为本体学习很好的表达工具。
（3）OWL可以很好地从语法和语义上兼容RDF，任何合法的RDF文件也是合法的OWL文件，任何有效的RDF或RDF(S)结论也是有效的OWL结论。
（4）基于OWL语言的本体管理工具众多，使得OWL有很广的使用渠道和空间，从而可以选择不同工具终端进行OWL本体的创建和管理。
2.本体构建方法选择
随着本体研究的深入，科研人员根据具体研究领域总结了不同的本体构建方法，国外主要的构建方法有IDEF5法、骨架法、TOVE法、METHONLOGY法、KACTUS法、七步法和SENSUS法等，其成熟度依次为七步法>METHONLOGY法>IDEF5法>TOVE法>骨架法>SENSUS法>KACTUS法[2]。本文采用七步法进行领域本体的开发。
七步法是斯坦福大学医学院提出的基于Protégé本体构建工具的一种领域本体构建方法[3]。一共包括7个步骤，因此被称为七步法。七个步骤分别是：（1）确定知识本体的专业领域和范畴；（2）考查复用现有知识本体的可能性；（3）列出本体中的重要术语；（4）定义类（Class）和类的等级（层次）体系；（5）定义类的属性；（6）定义属性的分面（Facets）；（7）创建实例。
3.本体开发工具选择
根据现有的本体开发工具，本文选择了Protégé作为本体开发和编辑工具。Protégé是斯坦福大学开发的本体开发工具，主要用于知识工程中的本体编辑、合并、排列等管理。Protégé作为开源的JAVA工具，由于其支持中文，目前已经成为我们本体研究人员的首选本体开发工具。Protégé是一个免费开源的工具和平台，越来越多的用户正在使用其提供的套件工具来构建本体和基于本体的知识管理程序。
二、IT企业产品创新领域知识本体构建
1.确定知识本体的专业领域和范畴
根据七步法本体构建过程，本文已经确定了构建IT产品创新领域的软件工程工具子本体，本体开发的目的是为后文知识共享系统建设奠定知识库的语义基础，从而为组织的组织和知识检索提供语义导航。
2.考查复用现有知识本体的可能性
目前国外有SWO本体，其针对的是软件工具层面的本体构建，主要描述的是软件的类型、任务、版本、制作者和输入输出数据关联，而本文构建的软件工程工程工具本体是针对产品创新领域的软件功能描述层面，因此SWO本体与本文要构建的本体很难结合，复用度低。本文综合考虑软件工程领域的比较权威的软件工程知识体系，参考了《软件工程知识体系指南SWEBOK》（2004版）、《中国软件工程学科教程》等权威书籍、资料，同时结合领域专家的意见，进行IT企业产品创新过程本体的开发。
SWEBOK指南为软件开发领域知识范围提供了完整的系统框架，同时也为创建学科的本体提供了参考。SWEBOK指南把软件工程知识分成11个知识域，如图1所示。同时各重要概念之间的区别可以在知识域描述中进行查找，这些知识域描述为建立本文的过程本体提供了基础。由于时间和精力的限制，本文选择软件工程工具方法模块中的软件工程工具进行本体构建，通过软件工程工具本体的构建，为软件工程工具领域知识表示和检索提供本体语义基础。
3.列出本体中的重要术语
参考SWEBOK指南，对软件工程工具领域的重要术语概念的列举，在列举过程可以先不考虑概念之间是否会有属性重复或者表达重复关系，只要尽可能把领域内的概念予以列举即可。
4.定义类（Class）和类的等级（层次）体系
由于软件工程工具领域知识范围相对较小，在本体层次关系构造中可以选择从顶向下的方法进行层次关系树的构造。根据本文的构建分类，软件工程工具领域的类和层次体系见图2所示。
5.定义类的属性
基于OWL语言描述的概念类，包括两种属性，分别是对象属性（Object Property）和数据类型属性（Datatype Property）。对象属性是用来描述两个概念类之间的关系，而数据类型属性则是表示概念类的实例特征。
（1）定义类的对象属性（类之间的关系）
本文软件工具本体对象属性可以总结为以下类型：
is instance of：表示一个类的实例。
is part of：表示一个类是另一个类的组成部分。
has part of：表示一个类由其他类所组成。
is directPrecursor of：表示一个类是另一个类的直接先导版本。这是由于软件工具存在不同版本(version)的原因，此关系可以明确实例软件工具的版本。
is directSuccessor of：表示一个类是另一个类的直接后继版本。
is precursor of：表示一个类是另一个类的先导版本，此关系具有传递性。
is successor of：表示一个类是另一个类的后继版本，此关系具有传递性。
is functionSimilar of：表示一个类的功能与另一个类的功能相似，此关系具有自反性。
has property of：表示一个类具有某种属性。
is property of：表示一个类是另一个类的属性。
is function of：表示一个类是另一个类的功能。
has function of：表示一个类具有某种功能。
（2）定义类的数据类型属性
数据类型属性用于描述概念类实例的特征，不同层次的概念类具有的数据类型属性也不尽相同，文中总结出软件工具本体的主要数据类型属性如表1所示。
6.定义属性的分面（Facets）
属性的分面是对属性的取值类型、取值范围等进行限定。属性的取值类型包括诸如String、Datetime、Boolean、Float、Integer等。本体中部分数据类型属性的取值类型如表2所示。
7.创建实例
根据前文构建的软件工具领域知识本体，作者通过对综合软件工具领域相关图书、软件工具下载网站等，在网上收集整理软件工具相关的知识，进行本体类的模拟实例化。
三、IT企业产品创新领域知识本体的形式化
前文运用七步法初步建立了软件工程领域知识本体模型，但是这仅仅是一个理论中的框架体系，还必须通过代码化才能通过计算机系统进行实际应用。本体构建的工具很多，各种工具的功能和特点也不同，根据工具特性的比较，本文选择了Protégé 4.2本体构建工具，通过Protégé 4.2进行本体的创建，最终产生本体代码文件softwaretools.owl文件。
以下是在构建软件工程工具本体过程中形式化编码的过程截图界面。
参考文献：
[1]Antoniou, Grigoris, Harmelen, Frank van.Web Ontology Language: OWL.Springer Berlin Heidelberg [M].2009:91-110.
[2]樊小辉,石晨光.本体构建研究综述[J].舰船电子工程,2011(6):23-26.
[3]薛云,叶东毅,张文德.基于《中国分类主题词表》的领域本体构建研究[J].情报杂志,2007(3):15-18.
作者简介：朱泉禄（1987―），男，江西赣州人，华南理工大学经济与贸易学院硕士研究生，研究方向：知识管理，电子商务，创新管理。