本體 (資訊科學)

本體
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在計算機科學和信息科學中，本體是指對概念、數據和實體之間的類別、屬性和關係的表示、命名和定義，這些概念、數據和實體構成了一個、大量或所有的論域。

目錄

介紹

本體提供的是特定領域之中那些存在着的對象類型或概念及其屬性和相互關係；或者說，本體就是一種特殊類型的術語集，具有結構化的特點，且更加適合於在計算機系統之中使用；或者說，本體實際上就是「對特定領域之中某套概念及其相互之間關係的形式化表達」。

本體是人們以自己興趣領域的知識為素材，運用信息科學的本體論原理而編寫出來的工件 (軟件開發)。本體一般可以用來針對該領域的屬性進行推理，亦可用於定義該領域（也就是對該領域進行建模）。此外，有時人們也會將本體稱為本體論。

作為一種關於現實世界或其中某個組成部分的知識表達形式，本體目前的應用領域包括（但不僅限於）：人工智能、語義網、軟件工程、 生物醫學信息學、圖書館學以及信息架構。

概述

英文術語「ontology」一詞源於哲學領域，且一直以來存在着許多不同的用法。在計算機科學領域，其核心意思是指一種模型，用於描述由一套對象類型（概念或者說類）、屬性以及關係類型所構成的世界。儘管不同的本體對於這些構成成分的確切稱謂有所不同，但它們卻都是一部本體不可或缺的基本要素。一般來說，人們所普遍期望的一點就是，本體之中模型的那些特徵應當非常類似於相應的現實世界。

就計算機科學與哲學來說，二者所說的本體之間的共同之處就在於，它們都是依據某種類別體系，來表達實體、概念、事件及其屬性和相互關係。在這兩個領域當中，存在針對本體相對性的種種問題（比如，哲學領域的奎因和克里普克，計算機科學領域的約翰•索瓦和尼古拉•高利諾|Nicola Guarino|高利諾}}），人們已經和正在開展相當大量的工作；而且，人們也在討論關於規範化本體是否具有生命活力（比如，哲學領域之中針對基礎主義（foundationalism）的討論，人工智能領域之中針對Cyc項目的討論）。二者之間的那些差別在很大程度上只是側重點的問題。與計算機科學領域的研究人員相比，哲學家們則較少關心建立固定不變的受控詞表。

然而，計算機科學家們則較少參與有關首要原則的討論（比如，關於是否存在諸如不變本質之類事物的討論，或者關於實體在本體論上必定比過程更為基本的討論）。

歷史

從歷史上來看，本體源自哲學之中稱為「形而上學」的分支。形而上學所關注的是現實的本質，也就是存在的本質。作為哲學的一個基本分支，形而上學關注的是分析存在的各種類型或模式，且往往尤其關注共相與殊相之間的關係、本徵性質與非本徵性質之間的關係以及本質與存在之間的關係。本體論探索活動的傳統目標尤其是，為了揭示那些基本的類別或者說種類，而在關鍵之處將現實世界劃分為對象的自然類別。

二十世紀下半葉，哲學家們就如何構建本體的可行方法或途徑展開過廣泛的討論，但實際上他們自己卻並沒有真正「構建」出任何非常精細詳盡的本體。與此相比，計算機科學家們當時則正在構建着一些大型而又穩健的本體（如WordNet和Cyc），但相對來說卻很少針對「如何」構建本體而進行辯論。

自二十世紀70年代中期以來，人工智能（簡稱AI）領域的研究人員認識到，知識的獲取乃是構建強大AI系統的關鍵所在。AI研究人員認為，他們可以把新的本體創建成為計算模型，從而成就特定類型的自動推理。二十世紀80年代，AI領域就開始採用術語ontology來同時指稱關於模型化世界的一種理論以及知識系統的一種組件。藉助於來自哲學本體論的靈感，一些研究人員繼而把計算機本體論視為一種應用哲學。

二十世紀90年代初期，湯姆•格魯伯發表了一篇後來得到廣泛引用的網頁和論文《邁向知識共享型本體的設計原則》。之所以該論文獲得人們如此的青睞，那要歸功於其中格魯伯對於計算機科學術語「ontology」的審慎定義。格魯伯採用這條術語來指一種對於某一概念體系（概念表達或概念化過程）的詳細說明。也就是說，就像關於特定程序的形式化規格說明（形式化規約）那樣，本體就是對那些可能相對於某一智能體（agent）或智能體群體而存在的概念和關係的一種描述。這項定義與「ontology」作為「概念定義之集合」的用法是一致的，但相對來說要顯得更為通用。不過，這個單詞在此的含義卻有別於哲學領域對它的用法。

本體往往等同於那些由各種類、類之定義以及歸類關系所構成的分類法層次結構，但本體並不一定僅限於此類形式。同時，本體也並不局限於保守型的定義（也就是傳統邏輯學意義上的那些定義，它們所引入和採用的僅僅是術語，而沒有添加任何有關現實世界的知識）。要明確而又詳細地說明所要表達的某個概念之時，我們需要聲明若干的公理，從而對所定義術語的那些可能解釋加以約束和限制。

在二十一世紀伊始的頭幾年，認知科學的跨學科項目一直在將這兩個領域的學者群體拉得更近。例如，有人談到「哲學領域當中的計算機化轉變」。在這種轉變當中，包括哲學家們分析計算機科學領域所編制的形式化本體（有時甚至還在工作中直接運用計算機軟件），而與此同時，計算機科學領域的研究人員也在越來越多地引用那些致力於本體論的哲學家們的研究工作（有時甚至還是後者方法的直接結果）。不過，在這兩個領域當中，依然有許多學者並未順從認知科學的這種發展趨勢，並且仍繼續相互獨立地開展着自己的工作，分別從事着各自的所關心的事情。