(一)知识核心概念集的构建

海洋知识工程的知识核心概念集构建如图2-16 所示，本书通过本体开发软件Protégé 来建构海洋知识工程的知识核心概念集。本体开发软件的树形目录展现知识本体相关属性，在知识核心概念层次上设计海洋知识工程领域模型，进行知识类、知识子类、知识属性、知识实例等知识任务的添加、删除、修改等操作，支持知识类别的多重继承、知识数据的一致性核查和文本格式的多形式表示^[7]。

图2-16　海洋知识工程的知识核心概念集构建

(二)定义知识概念的属性及关系

根据海洋知识工程构建方法，定义海洋知识本体概念的属性，海洋知识工程本体属性名称及属性含义如表2-1 所示，包括“同义词”“组成”“相关”和“相区别”等属性含义。

表2-1　海洋知识工程本体属性名称及属性含义

在本体开发软件Protégé 中，海洋知识工程本体属性定义如图2-17 所示，海洋知识本体属性采用“ObjectProperty”(对象属性)，表示海洋知识工程本体属性的性质是动态的。海洋知识工程本体属性关系如图2-18所示。

图2-17　海洋知识工程本体属性定义

图2-18　海洋知识工程本体属性关系

(三)知识本体的构建(www.daowen.com)

本书利用本体开发软件Protégé 构建海洋知识工程相关知识本体。其中，海洋知识工程学生本体结构如图2-19 所示，学生本体的构建主要包括两部分:

图2-19　海洋知识工程学生本体结构

(1)学生基本情况:包括学生的学习情况、个性特点。根据其内容，可以分析学生的情感因素，为个性化学习建立数据结构基础。

(2)学生学习情况:包括学习单元ID、停留时间、停留单元ID、下一学习单元ID、学习进度和学习成绩等部分。学生的学习情况是根据学生的学习过程而动态变化的，学生的学习情况里的各部分内容属于动态信息。

(四)海洋知识表达与推理

知识论者对知识的实际作用越来越感兴趣，其思想是在知识推理的基础上获得新知识。推理通常被认为是一种扩大的认知资源，因为它允许在已有知识的基础上扩展或增加新的知识。例如，海洋知识工程中课程内容结构划分为若干个“知识点”，某些“知识点”下面又划分为“子知识点”“二级知识点”，或涉及相关的“知识点”。根据学习者本体中对学习者的学习情况的记录，可以对学习者的学习内容做出推理，海洋知识工程知识点推理流程如图2-20 所示。

图2-20　海洋知识工程知识点推理流程

(五)海洋知识本体中间件系统

海洋知识本体中间件系统结构如图2-21 所示，海洋知识本体中间件系统的使用者分为两类:普通用户和知识工程师。普通用户并不直接与本体中间件交互，而是通过应用程序调用本体中间件系统的API 访问系统功能。知识工程师使用本体编辑器实现对本体的编辑处理，并通过本体中间件API 将结果存入本体库中。本体中间件接口负责处理来自用户和知识工程师的服务请求。本体中间件接口通过调用推理模块提供的服务完成相关的推理任务。海洋知识本体中间件“推理器”通过OWL 本体具体描述逻辑系统来实现。

图2-21　本体中间件的体系结构