512. 智能系统学报 第5卷 建筑类型和所需构件及其数目的推导、构件搭 本体应用的研究领域非常广泛，包括智能信息 建顺序的推理、构件尺寸和空间位置的计算和榫卯 检索、数字图书馆、网络教学、企业本体、电子邮件过 生成等，都需要在本体知识库系统的支持下实现.目 滤、文档归类、文体求解、需求分析、知识管理、信息 前本体的研究非常热，领域本体的覆盖范围非常广， 集成、机器翻译等.另外，国家也在“973”计划、国家 但在中国古建领域，涉及古建木架结构搭建方面的 自然科学基金等项目中支持了基于ontolog灯的信息 知识库就很少，更是没有发现符合本项目需求的关 集成、数字图书馆、信息检索等应用型的技术，这些 于建筑中每根木头构件的知识库，因此需要建立一 项目也都以ontolog灯技术作为核心[8].本体知识库 个面向古建动画自动生成系统的知识库。 采用本体知识表示的方式，以本体作为某个领域概 1.2语义网络技术 念、属性以及概念间内在关系的形式化表达，事实和 1998年，T.B.Lee首次提出语义网络的概念， 概念的建模体现在本体知识上，进一步可以用本体 在他给出的语义网络体系结构中（如图2），构建在 概念和关系进行规则地组织，形成规则库，在古建动 Unicode与URI、XML、RDF(S)等语言标准之上的 画知识库系统中就创建了各种规则库，并利用本体 本体层(ontology vocabulary)起着关键的作用，其提 推理和规则推理实现系统功能.目前大多数的知识 供的丰富的表达能力不仅能用来描述领域的概，念模 库只是进行本体构建和推理，并不包括规则库，未使 型，还是对知识进行推理和验证的基础们 用规则推理。 本体部分目前常用的编辑工具主要有斯坦福大 规圳 信任 学开发的Protege系列9]、马德里技术大学开发的 WebODE10]、卡尔斯鲁厄大学开发的OntoEdit!和 数据 验诽 曼彻斯特大学构建的0Ed2]等.这些工具各有偏 数据 逻辑 重，其中斯坦福大学的Protegé系列因其界面友好、 奥 简单易学、开放源码等特性成为国内外众多本体研 木体词汇 自描述 究机构的首选工具.目前比较常用的本体语言的主 文档 要有XML、RDF、OIL、DAML+OIL、OWL等，其中 RDF+BD模式 OWL已经成为本体的标准语言，最新的版本是 XML+名空间+XMI模式 OWL2.比较常用的针对本体的规则语言包括 ruleML(rule makeup languages)SWRL(semantic Unicode URI web rule language),SWRL是以OWL语言为基础的 规则描述语言.目前本体推理机有Fact++、Pellet、. 图2语义网络体系结构 RacerPro等，它们还支持基于本体的规则推理，另外 Fig.2 Semantic Web structure layer 较常用的支持规则推理的还有通用推理引擎Jss、 本体赋予网络上的信息以语义含义，因此本体 Jena等 作为语义载体在语义网络中起着核心的作用，是语 2古建动画自动生成系统中的知识库 义网络基于语义的互操作得以实现的关键因素.本 体是对领域概念的规范化表示，作为知识和概念描 系统 述的重要工具，可以清晰描述领域知识库中的概念 2.1古建领域知识总结 及其关系，实现领域知识的共享和重用，也有利于领 马炳坚先生在《中国古建筑木作营造技术(2版)》 域知识库的管理和维护.基于领域本体，可以对领域 中曾提到：“研究古建筑，首先应当了解这些不同形式 内的资源在语义层次上进行表述，使得领域内的资 建筑的不同构造，了解每种构造都是由那些构件组成 源从内容级别上升到语义级别，使得资源的管理和 的，它们在整体中起着什么作用.这些构件又是怎么有 利用更加地有效和智能化.由此，本体的构建也就成 机地组合起来，构成相应的建筑形式的.只有了解了这 为语义网络实现的重要步骤。 些内容，才能指导能动地认识古建筑”. 正是由于其在知识共享和资源重用方面的优 古建搭建过程应该基于具体的建筑构件，针对 势，在古建动画自动生成系统中采用了基于语义网 古建的木架结构，把每根木头作为建筑基本构件单 络的本体这一技术来实现知识库系统的构建， 位，并根据它们在搭建过程中起的作用，抽象出4个