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[摘要]首先对语义Wiki系统进行特性分析，然后以科研环境为出发点进行语义Wiki应用场景描述，针对开源语义Wiki系统进行详细研究，并在此基础上从语义Wiki使用的科研本体、页面构建、语义标注和语义推理四个方面进行语义Wiki系统构建，从而形成支持知识共享和知识创新的语义Wiki科研环境。
[关键词]语义Wiki Wiki引擎本体标注导航
[分类号]G250
随着数字知识资源成为E-research环境下支持科研自主创新的重要支撑，如何使科研用户方便快捷地构建个性化科研知识环境已经成为图书馆比较关注的问题。语义Wiki系统的研究正是在这一背景下提出的。通过语义Wiki系统对个性化知识环
1 语义Wiki系统特性
Wiki系统本身具有开放即时性、自组织性、合作与共创性等优点，但其自身仍然存在着一些问题需要解决。这些问题主要体现在两个方面。首先是分类结构混乱。Wiki系统由大量的页面和文档构成，用户在使用的过程中，通过超链接在页面之间进行转换。当Wiki系统信息量过大或者相关链接过多的时候，容易给用户带来混乱的感觉，这主要在于Wiki系统本身缺乏有效的知识组织分类。其次是资源结构混乱。Wiki系统本身具有共享协作以及人人参与的特性，容易导致信息资源的重复建设以及获取结果模糊不清，这样带来了信息资源浪费和定位不准确等问题。针对以上Wiki系统在知识组织方面的缺陷，可以通过语义本体概念加以很好地解决。利用这种思想将Wiki系统设计成为语义本体呈现的工具，能够将各种信息利用知识组织体系进行有效整合，将各种文本信息以及链接通过文本等形式发布到Wiki上，形成新的知识群体。
通过对相关数据库以及机构的广泛调研，笔者发现语义Wiki系统的特点主要集中体现在以下几个方面：①在Wiki系统中增加对知识模型的组织、描述和表示，能够给出Wiki各种资源之间关系的明确定义，减小Wiki问题域中概念和逻辑关系可能造成的误解，降低知识的不确定性，从而增强知识表达能力。②在Wiki系统中通过本体相关概念对Wiki内容进行有效组织，使得Wiki页面链接具有上下文信息的语义表达能力，再结合本体相关技术能够进行一定的知识推理，从而通过语义检索来增强知识发现能力。③在Wiki系统中引入语义相关技术，如RDF、OWL和主题图对Wiki内容进行结构化表达，对描述语义含义的Wiki链接进行语义标注，使其整体知识结构能够被清晰地呈现出来，从而增加知识导航能力。
针对以上特点，科研人员可以根据自己的需要，通过语义Wiki系统将自己经常使用的科研知识资源进行集成，包括基于不同形式特征的知识资源类型。同时科研人员可以查找与科研活动相关的科研人员、科研项目、科研机构、科学仪器、学位论文、期刊论文等各项数字知识资源。通过这种广泛参与的方式，语义Wiki系统按照本体的内在关系结构，进行综合数字知识资源的动态集成和构建，从而形成新的科研知识环境。2语义Wiki应用场景
在图书馆为科研人员提供知识怎么写作的前提下，语义Wiki系统的构建主要遵循支持科研用户灵活和协作地处理信息和传播交流的原则，在科研环境中能够为其提供有效方便的怎么写作。语义Wiki系统的应用场景描述：
图书馆资源建设人员可以帮助科研用户收集相关领域的开放获取资源或其他文献资源，然后通过评价和筛选集成到语义Wiki系统。
图书馆学科馆员可以深入到科研团队，通过语义Wiki系统帮助科研用户组织管理科学数据、研究报告等文献和综合科技信息资源。
3 语义Wiki系统分析
语义Wiki系统构建以德国柏林自由大学计算机学院开发的Makna开源系统为主要搭建平台。它是以JSPWiki为基础构建的语义Wiki系统，通过对JSPWiki内核引擎的升级使用户能够很方便地利用本体驱动组件进行语义Web信息的浏览、检索和协作。
3.1.1 语义Wiki引擎 这是整个语义Wiki系统构建的核心，主要负责语义Wiki系统页面跳转导航、页面知识检索以及语义知识管理。页面跳转导航利用Wiki页面资源和相关本体进行关联，使得Wiki页面资源通过链接方式进行展现。页面知识检索通过本体预先设定的推理规则来加载推理机，这样语义Wiki系统除了获得检索Wiki页面资源的基本描述信息外，还能够向用户提供与Wiki页面资源相关的其他信息。语义Wiki系统主要是按照本体对语义知识库进行相应更新，或者从知识库中删除Wiki页面资源。3.1.2 语义Wiki标注主要是根据语义Wiki引擎中提供的本体为各种Wiki页面资源及其各个部分进行概念类、概念属性和其他元数据的标注。语义Wiki的标注机制是整个系统实现语义推理、语义导航和语义检索的基础。语义Wiki标注采用将Wiki页面内容和页面链接与科研本体模型中的主体、谓词和客体相对应的方式进行关联，通过语义标注接口将Wiki资源以页面方式呈现，让系统用户手工输入进行语义映射。
3.1.3 语义Wiki本体语义Wiki的系统结构特点不包括协作构建本体，因此系统将本体数据和实例数据进行区分。本体数据可以独立编辑，通过接口由管理员进行导人并通过管理员界面修改，实例数据可以通过用户在Web界面操作进行编辑和修改。可以利用这种构建思想抽取出各类科研活动中的研究对象，包括数据、文献、设施、机构、人员、政策等，来构建科研知识本体模型，进行科研本体的导入。
三种模型通过语义Wiki引擎的多线程机制进行同步，始终保持三种模型在内容上的一致性。这种实现方式降低了本体模型的实际工作负载，能够极大地提高语义Wiki系统的实际运行效率。
本体管理器构建包括数据模型、本体模型和推理模型构建，在整个模型使用过程中始终保持数据和内容同步。
3.3.2 语义Wiki系统语义管理器构建语义管理器主要包括语义Wiki页面的增加、删除、修改、查找操作。它是基于本体管理器模块开发之上的功能实现，在该系统中主要包括页面编辑功能(页面语义化呈现和页面语义标注)、语义检索功能(简单检索和高级检索)。首先是语义管理器实例的初始化，在初始化的过程中调入本体管理器里面生成的模型，然后利用模型对Wiki页面信息进行操作。Wiki页面信息以三元组方式进行构建，包括主体、谓词和客体，其中主体和客体可以是该系统内的任何Wiki页面或者是其他链接资源。这样保证了Wiki系统构建的灵活性，同时在谓词的选择方面，按照科研本体模型定义的属性进行组织，同时又保证了整个Wiki系统在知识组织方面的一致性。
4 语义Wili系统实现
语义Wiki系统实现主要利用Makna系统进行系统构建，选择Eclipse系统作为集成开发环境，采用MySQL作为本体持久化存储工具、Jena API进行本体操作以及Prot6g6作为本体编辑工具。
语义Wiki系统科研本体构建过程参考中国科学院国家科学图书馆专业领域知识应用环境中的本体，同时充分考虑各概念之间除了等级关系以外的逻辑关系，包括其定义域、值域、必要条件、充要条件等因素。整个构建考虑采用科研本体模型作为语义Wiki系统底层组织体系核心，科研本体模型的构建采用5个一级类进行验证，包括科研机构、科研人员、科研项目、科研成果以及学术活动。
5 结语
在Web 2.0的大环境下，图书馆的各项怎么写作都必须关注最终用户，为其提供最有效和方便的怎么写作。语义Wiki项目研究充分体现了这一点。通过构建语义Wiki平台，证明语义Wiki系统能够较好地支持数字知识环境中快速和灵活地发现、查找、获取科研过程中所需的知识资源；同时以科研本体作为数字知识资源的基本知识组织形式，语义Wiki系统能够根据不同应用环境动态地组织不同来源的数字知识资源。
本项目的研究还存在着一些不足，在运用推理机进行知识发现等方面还需要进一步深入研究。语义Wiki系统在知识的组织、挖掘、采集、关联、揭示、利用、保存等方面的关键技术已经逐渐成为当前的一个研究热点，该领域的突破性进展将对基于科研环境的图书馆知识怎么写作能力提升起到一定的促进作用。
参考文献：
[关键词]语义Wiki Wiki引擎本体标注导航
[分类号]G250
随着数字知识资源成为E-research环境下支持科研自主创新的重要支撑，如何使科研用户方便快捷地构建个性化科研知识环境已经成为图书馆比较关注的问题。语义Wiki系统的研究正是在这一背景下提出的。通过语义Wiki系统对个性化知识环
摘自：硕士论文开题报告www.udooo.com
境中的资源组织方式、资源展示模式以及资源内容进行组织，能够提高科研环境下个人或者群体的知识共享程度，让科研用户同时成为知识共享的受益者和贡献者。1 语义Wiki系统特性
Wiki系统本身具有开放即时性、自组织性、合作与共创性等优点，但其自身仍然存在着一些问题需要解决。这些问题主要体现在两个方面。首先是分类结构混乱。Wiki系统由大量的页面和文档构成，用户在使用的过程中，通过超链接在页面之间进行转换。当Wiki系统信息量过大或者相关链接过多的时候，容易给用户带来混乱的感觉，这主要在于Wiki系统本身缺乏有效的知识组织分类。其次是资源结构混乱。Wiki系统本身具有共享协作以及人人参与的特性，容易导致信息资源的重复建设以及获取结果模糊不清，这样带来了信息资源浪费和定位不准确等问题。针对以上Wiki系统在知识组织方面的缺陷，可以通过语义本体概念加以很好地解决。利用这种思想将Wiki系统设计成为语义本体呈现的工具，能够将各种信息利用知识组织体系进行有效整合，将各种文本信息以及链接通过文本等形式发布到Wiki上，形成新的知识群体。
通过对相关数据库以及机构的广泛调研，笔者发现语义Wiki系统的特点主要集中体现在以下几个方面：①在Wiki系统中增加对知识模型的组织、描述和表示，能够给出Wiki各种资源之间关系的明确定义，减小Wiki问题域中概念和逻辑关系可能造成的误解，降低知识的不确定性，从而增强知识表达能力。②在Wiki系统中通过本体相关概念对Wiki内容进行有效组织，使得Wiki页面链接具有上下文信息的语义表达能力，再结合本体相关技术能够进行一定的知识推理，从而通过语义检索来增强知识发现能力。③在Wiki系统中引入语义相关技术，如RDF、OWL和主题图对Wiki内容进行结构化表达，对描述语义含义的Wiki链接进行语义标注，使其整体知识结构能够被清晰地呈现出来，从而增加知识导航能力。
针对以上特点，科研人员可以根据自己的需要，通过语义Wiki系统将自己经常使用的科研知识资源进行集成，包括基于不同形式特征的知识资源类型。同时科研人员可以查找与科研活动相关的科研人员、科研项目、科研机构、科学仪器、学位论文、期刊论文等各项数字知识资源。通过这种广泛参与的方式，语义Wiki系统按照本体的内在关系结构，进行综合数字知识资源的动态集成和构建，从而形成新的科研知识环境。2语义Wiki应用场景
在图书馆为科研人员提供知识怎么写作的前提下，语义Wiki系统的构建主要遵循支持科研用户灵活和协作地处理信息和传播交流的原则，在科研环境中能够为其提供有效方便的怎么写作。语义Wiki系统的应用场景描述：
2.1 语义Wiki系统科研环境
通过调研发现，科研人员和课题组需要支持科研过程中科技信息的交流与管理的系统。科研人员通过语义Wiki系统可以对科研过程自有的各类科技知识资源(如课题组的人员、研究项目、科学数据、仪器设备、实验报告、项目报告等)进行信息浏览、检索和评述。他们作为语义Wiki系统的最终用户可以在项目组内部发表自己认为有价值的科研信息，同时可以为他人提供帮助，使其具有更高的共享价值，从而形成知识共享交流。另一方面，科研人员对基于Web 2.0技术的互动交流系统比较感兴趣，系统对资源的标注、推荐、评论，能够支持科研人员个性化的信息交流方式。2.2 语义Wiki系统资源建设
资源建设主要针对图书馆资源建设人员和学科馆员等，他们通过语义Wiki系统能够为科研用户提供综合科技信息怎么写作。图书馆资源建设人员可以帮助科研用户收集相关领域的开放获取资源或其他文献资源，然后通过评价和筛选集成到语义Wiki系统。
图书馆学科馆员可以深入到科研团队，通过语义Wiki系统帮助科研用户组织管理科学数据、研究报告等文献和综合科技信息资源。
2.3 语义Wiki系统科研效用
由于语义Wiki的各种信息以及链接通过一定的知识体系重新组织以后形成了新的知识，这些知识通过文本等形式发布到语义Wiki系统上，从而形成新的知识群体。可以利用语义Wiki系统构建科研用户知识环境，充分发挥团队的力量来促进科研信息的交流和利用。3 语义Wiki系统分析
语义Wiki系统构建以德国柏林自由大学计算机学院开发的Makna开源系统为主要搭建平台。它是以JSPWiki为基础构建的语义Wiki系统，通过对JSPWiki内核引擎的升级使用户能够很方便地利用本体驱动组件进行语义Web信息的浏览、检索和协作。
3.1 语义Wiki系统结构分析
Makna采用JSPWiki核心构建语义Wiki引擎，通过知识组织技术对各类知识对象进行集成组织，因此在整体结构中将系统设计成以Wiki引擎驱动为底层核心的语义Wiki系统。3.1.1 语义Wiki引擎 这是整个语义Wiki系统构建的核心，主要负责语义Wiki系统页面跳转导航、页面知识检索以及语义知识管理。页面跳转导航利用Wiki页面资源和相关本体进行关联，使得Wiki页面资源通过链接方式进行展现。页面知识检索通过本体预先设定的推理规则来加载推理机，这样语义Wiki系统除了获得检索Wiki页面资源的基本描述信息外，还能够向用户提供与Wiki页面资源相关的其他信息。语义Wiki系统主要是按照本体对语义知识库进行相应更新，或者从知识库中删除Wiki页面资源。3.1.2 语义Wiki标注主要是根据语义Wiki引擎中提供的本体为各种Wiki页面资源及其各个部分进行概念类、概念属性和其他元数据的标注。语义Wiki的标注机制是整个系统实现语义推理、语义导航和语义检索的基础。语义Wiki标注采用将Wiki页面内容和页面链接与科研本体模型中的主体、谓词和客体相对应的方式进行关联，通过语义标注接口将Wiki资源以页面方式呈现，让系统用户手工输入进行语义映射。
3.1.3 语义Wiki本体语义Wiki的系统结构特点不包括协作构建本体，因此系统将本体数据和实例数据进行区分。本体数据可以独立编辑，通过接口由管理员进行导人并通过管理员界面修改，实例数据可以通过用户在Web界面操作进行编辑和修改。可以利用这种构建思想抽取出各类科研活动中的研究对象，包括数据、文献、设施、机构、人员、政策等，来构建科研知识本体模型，进行科研本体的导入。
3.2 语义Wiki系统架构分析
语义Wiki系统的整个架构围绕语义Wiki引擎展开，通过它来实现整个系统的语义协作和版本控制。语义Wiki引擎主要实现语义Wiki系统的本体存储、本体操作和语义管理。通过对Makna开源系统的研究，笔者在语义Wiki引擎中构建了新的管理器，包括本体管理器(实施本体和实例的操作)和语义管理器(实施语义检索和导航操作)。3.3 语义Wiki系统关键技术分析
3.3.1 本体管理器构建本体管理器主要是针对本体模型构建操作。在实际开发过程中，考虑到本体概念之间的相互关系是通过三元组形式进行描述的，其数据量和运算量相当庞大，因此该部分采用新的思路，其核心特点主要表现为将本体模型分为三种类型进行操作：①数据模型主要负责Wiki页面操作的实际数据存储工作，对数据库存储负责，不承担其他操作；②本体模型主要负责系统知识组织体系在语义Wiki页面的呈现和导航；③推理模型主要负责Wiki页面的检索操作，通过推理模型对检索结果进行获取。这样从系统运行角度考虑，能够提高每种模型的实际运行效率。三种模型通过语义Wiki引擎的多线程机制进行同步，始终保持三种模型在内容上的一致性。这种实现方式降低了本体模型的实际工作负载，能够极大地提高语义Wiki系统的实际运行效率。
本体管理器构建包括数据模型、本体模型和推理模型构建，在整个模型使用过程中始终保持数据和内容同步。
3.3.2 语义Wiki系统语义管理器构建语义管理器主要包括语义Wiki页面的增加、删除、修改、查找操作。它是基于本体管理器模块开发之上的功能实现，在该系统中主要包括页面编辑功能(页面语义化呈现和页面语义标注)、语义检索功能(简单检索和高级检索)。首先是语义管理器实例的初始化，在初始化的过程中调入本体管理器里面生成的模型，然后利用模型对Wiki页面信息进行操作。Wiki页面信息以三元组方式进行构建，包括主体、谓词和客体，其中主体和客体可以是该系统内的任何Wiki页面或者是其他链接资源。这样保证了Wiki系统构建的灵活性，同时在谓词的选择方面，按照科研本体模型定义的属性进行组织，同时又保证了整个Wiki系统在知识组织方面的一致性。
4 语义Wili系统实现
语义Wiki系统实现主要利用Makna系统进行系统构建，选择Eclipse系统作为集成开发环境，采用MySQL作为本体持久化存储工具、Jena API进行本体操作以及Prot6g6作为本体编辑工具。
4.1 语义wiki系统科研本体构建
系统将语义Wiki页面资源分成页面内容和页面链接两个部分，作为语义Wiki系统实例资源进行存储。整个语义Wiki系统知识库采用语义三元组方式进行存储构建。在语义Wiki系统的本体构建过程中，首先要确定本体的范围和目标，因为在本体建立过程中，本体概念的合理性和有效性需要具有一定的权威性和认可度。然后由相关专家将科研领域核心模型概念化，并列出相关的概念和词汇，同时建立词汇之间的关系，将各概念、定义和词汇等格式化，用OWL标准语法进行表示。语义Wiki系统科研本体构建过程参考中国科学院国家科学图书馆专业领域知识应用环境中的本体，同时充分考虑各概念之间除了等级关系以外的逻辑关系，包括其定义域、值域、必要条件、充要条件等因素。整个构建考虑采用科研本体模型作为语义Wiki系统底层组织体系核心，科研本体模型的构建采用5个一级类进行验证，包括科研机构、科研人员、科研项目、科研成果以及学术活动。
4.2 系统页面构建
利用Wiki系统自定义语法规则设定需要呈现的页面内容，根据左边页面布局链接的相应Wiki页面信息在中间进行页面内容呈现。以中国科学院国家科学图书馆专业领域知识应用环境“青藏高原研究信息与知识平台”中的信息资源为基础进行示范应用，根据自定义语法规则进行页面内容设定，形成一个具体的专家页面资源链接。4.3 页面语义标注
通过语义Wiki系统添加的页面资源主要包括系统生成的Wiki页面内容和外部页面链接两个部分。通过设定好的科研本体作为语义标注的基础对系统各个部分的页面资源进行语义标注，主要包括本体类、本体属性和其他元数据信息。语义Wiki系统主要通过三元组方式进行语义标注，包括主体、谓词和客体。主体和客体的选择范围包括Wiki页面资源和其他URI链接资源，谓词由科研本体里面定义的数值属性和对象属性来生成预定义的谓词或者输入特定的其他URI链接资源。构建的专家页面资源链接作为主体，选择科研本体里面的对象属性(是项目负责人)作为谓词，其他页面资源链接(相关项目说明页面链接)作为客体进行语义标注，并构建新的语义标注实例，标注过程。4.4 语义推理实现
语义Wiki系统经过以上构建确定了Wiki页面资源之间的语义关系。语义Wiki页面右边展示了与中间页面链接资源相关的直接资源和推理资源。该类资源以中间页面链接资源为主体或者客体，通过科研本体模型三元组形式进行语义关系呈现，用户通过推理关系的设定能够直接获取与该页面链接资源相关的其他页面资源信息。该系统采用Jena推理子系统实现系统内部知识关联关系的语义推理(Jena推理子系统支持自定义的推理规则设定)。例如，在推理验证过程中通过设定“科研人员”和“研究项目”之间的显性语义关系“是项目负责人”或者“是项目成员”，可以计算出多个“科研人员”之间是否存在“合作项目”的隐含语义关系。推理规则表达式设定为IFT(研究项目)(项目成员or项目负责人)，科研人员A)AND T(研究项目)(项目成员or项目负责人)，科研人员B)THEN T(科研人员A项目合作，科研人员B)。通过推理规则设定能够很方便地获取语义Wiki资源的相关附加资源，整个推理的实现充分体现出系统从显性知识到隐性知识的获取过程，推理规则表达式的设定直接决定语义推理的复杂程度和使用效果。5 结语
在Web 2.0的大环境下，图书馆的各项怎么写作都必须关注最终用户，为其提供最有效和方便的怎么写作。语义Wiki项目研究充分体现了这一点。通过构建语义Wiki平台，证明语义Wiki系统能够较好地支持数字知识环境中快速和灵活地发现、查找、获取科研过程中所需的知识资源；同时以科研本体作为数字知识资源的基本知识组织形式，语义Wiki系统能够根据不同应用环境动态地组织不同来源的数字知识资源。
本项目的研究还存在着一些不足，在运用推理机进行知识发现等方面还需要进一步深入研究。语义Wiki系统在知识的组织、挖掘、采集、关联、揭示、利用、保存等方面的关键技术已经逐渐成为当前的一个研究热点，该领域的突破性进展将对基于科研环境的图书馆知识怎么写作能力提升起到一定的促进作用。
参考文献：
摘自：学生论文www.udooo.com
Yang c H,Wu M Y，Lin c M，et a1.Implementation of Wiki-basedknowledge management systems for all research groups[c]／／Eighth International Conference on Intelligent Systems Design andApplications,2008：346—349.