软件工程知识点库本体构建

2022-09-21 15:41:29 来源:写作指导

软件工程知识点库本体构建

摘要:

高校的软件工程这一重要的专业为社会培养出很多的具有软件开发的综合性的人才,由此也产生了很多的网络学习系统,但是因为所有相关的知识组织还是要建立在传统的那些数据库技术,也正因为如此各个知识点之间存在着关系以及关联无法准确的加以表达,从而造成在应用过程中不能有理想的效果,基于此笔者在下文中将就怎样更为有效、科学、合理地将课程中的各个知识点结合组织起来,让整个知识体系能够形成具有互联的一个知识网络,让学生能站在专业性的高度认识、学习、掌握知识。

关键词:

软件工程;知识点库;本体;构建

一、简要介绍本体技术

万维网的诞生(二十世纪八十年代)在很大程度上让人们一直以来沿用传统的商业运作方式和交流一方式得以颠覆,计算机设备以及其技术的快速发展给我们的生活带来的改变具有非常重要的意义,Web从其诞生到发展都经历了很多非常重要的几个阶段,最初是建立在HTML网页取得点击流量Web1.0,接着Web2.0将其替代,而现代则是Web3.0(即语义网),其目的是让资源共享成为现实。语义网是有着智能特性的一种网络,能根据网络上的资源实现推断及思考,从而让数据之间的语义的功用以及互联得以达成,最后能够实现人类同计算机之间的沟通,具有“人性化”的沟通,让网络应用实现智能化。语义网就其结构来说大致由这些部分组成:元数据部分、资源描述框架部分、本体部分,而实现各个数据之间的语义通信是需要通过给互联网里面的文档进行元数据的添加来实现,这也是其核心。所谓的元数据就是对数据进行描述的数据,其特点就是有着语义的共享性;而资源描述框架是对网络上的资源进行描述的,能够提供一种数据存储的结构;最后说到本体则是提供相关的定义,比如概念、概念关系、概念属性等多个定义,给我们的语义网所涉及语义推理就提供了一个基础。

二、简析知识点库本体构建的方法

(一)简析需求分析同系统规划

本体开发的最为开始的一个阶段就本体需求分析,它是我们本体构建的一个基础。其主要的任务有:第一,对其专业的范围和领域要予以明确。第二,明确其构建的目的,也就是要清楚是学习还是教学的需求等。第三,明确其目标用户,即受众的问题。第四,明确是不是有可以重用的本体,如果没有就应该设计下一步,如果有就可以根据目的及需求对这一本体进行相应的扩充或者调整。由需求分析所得结果本体的设计者可以进行分析,然后确定这一本体所具有的构建环境和其进程的安排等,从而编写出具有科学性的正规的合理的“本体构建设计书”。

(二)本体的主体结构以及知识粒度的确定

本体构建的具体方法可以从层次性的角度分成三种:从总体再到具体这样的自上而下的方法、从具体再到总体这样的自下而上方法、综合方法(将前两种方法结合使用)。第一种方法能够将概念具体化;第二种方法能够将概念逐渐抽象概括化;第三种方法能够形成一个完整的本体。而该阶段的任务是对其上面一个阶段的本体主体架构进行细化,从而确定软件工程专业所属领域中的本体中主体科目之下具体的知识组织架构,能够将其细化分解到最小知识粒度。

(三)简述创建实例

简单地讲实例其实就是类的一个具体表示,同时还是类中定义中多种关系的实现。而其中实例之间建立起不同关系以及其实例数量的多少是该专业整体的知识点库本体的具体应用效果最为直观的一个反应,这些实例关系具有丰富性,能够帮助知识点所获得推理结果具有全面性。但其实创建实例在我们整个本体开发过程当中是一个具有繁琐和庞大的工作量的阶段,需要一个较为长的时期。

(四)简述本体形式化

简单地讲本体的形式化就是进行知识点库本体的编码,而这一过程是需要利用本体描述语言来进行,把它们转换成为现代计算机能理解的一种程序语言。因为对在实际操作过程中如果采用我们的本体描述语言进行手工编码,不仅工作量大,费时费力,易错,效率低,所以我们采用了更为简化和高效的辅助开发工具,其中Protege等使用较多,能够直接地把本体模型导出来成为用本体语言表示的相应的OWL文件。

(五)简述本体评估以及维护

本体评估其实主要就是对于构建成的本体进行验证,看其是不是满足了该专业本体构建的相关原则,比如是否具有有效、正确、一致、可扩展等性质。若是评估的结果是不合格的,就要返回至上一阶段———本体分析阶段。而直到今天本体评估还没有具有统一性的评价标准和体系,但基本上可以包含以下几个标准:对于概念来说应该做到用词的准确性、层次关系的清晰性、本体描述语言的可扩展性、概念以及实例具有丰富性等。对于本体的维护来说就是本体所进行迭代进化,本体完全能够实现一次循环或一个周期建构目标。同时应根据知识概念在定义上的变化以及知识点的增添而及时进行调整。

三、结语

总之,软件工程专业知识点库本体的构建具有重要的意义,合理的构建以及和应用在很大程度上推动了网上学习系统的快速发展,从而有助于促进我们软件工程专业学科的进一步发展。

作者:时中阳 单位:周口师范学院软件学院

参考文献:

[1]马登.软件工程专业知识点库本体构建及应用[D].武汉理工大学,2014