群体性突发公共事件本体知识库构建及应用
作者： 封惠姣 杨乾芳 黄少年
摘要：群体性突发事件具有突发性、涉及人数众多、影响范围广泛、后果严重等特点，备受社会各界关注。通过构建本体知识库，有利于提高群体性突发事件处置方案的有效性和可行性。将相关案例进行系统化地归纳整理、分析和应用，再通过计算事件间的相似度并与预先设定的相似度阈值进行比较，筛选并构建有效的相似本体知识库。当收集到最新事件时，知识库会自动更新，从而提高信息检索效率。该知识库为相关决策提供科学依据，提升政府和社会对群体性突发事件的应对和处理能力。
关键词：群体性突发事件；本体；知识库；相似度
中图分类号：TP18 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2024）32-0011-05 开放科学（资源服务）标识码（OSID） ：
1 概述
1.1 群体性突发事件的定义与特点
随着社会的发展和信息技术的进步，人类社会面临的突发事件愈发频繁和复杂。群体性突发事件作为一种特殊的突发事件，因其影响范围广泛、后果严重等特点，备受社会各界关注。如：2003 年“非典”（SARS） 疫情、2008年汶川地震、2008年雪灾、2011年温州动车事故、2019 年冠状病毒（COVID-19） 疫情等[1-2]。为了提升应对和预防群体性突发事件的能力，需要一个完备的本体知识库，以便于对相关案例进行系统化的整理、分析和应用，提高信息检索的效率，为相关决策提供科学依据，提升政府和社会对群体性突发事件的应对能力[3-6]。
1.2 基于本体的群体性突发事件知识建模
通过本体可以将知识清晰、准确、统一规范地进行结构化表示，并展示概念间的层次结构和逻辑关系[7]。王世文等[8]基于本体对网络舆情信息源及要素进行分析，构建了数据模型，为网络舆情案例数据库奠定基础。王琳[9]基于案例类和属性构建了面向突发事件的粮食应急案例库本体模型，为粮食应急供应提供决策支持。王红等[10]基于本体关系建立了结合注意力机制与双向门控循环单元的关系抽取模型，为民航突发事件自动获取本体关系提供方法支持。刘炜等利用事件本体设计模式，建立了基于共享词汇的环境污染突发事件本体模式，验证了使用事件本体模式实现领域事件本体建模的有效性和概念一致性[11]。
为构建有利于群体性突发事件应急处理的概念统一、知识共享和决策智能，本文基于本体进行群体性突发事件知识表示，并研究基于本体的知识库构建方法。提出基于本体名称、属性、结构、综合相似度的知识推理整合算法，构建了群体性突发事件领域的本体知识表示模型及知识库应用关键技术，为群体性突发事件知识库构建和基于知识库的知识表示、知识检索、事件预警等典型知识管理和知识服务应用提供新的思路。
2 基于本体的群体性突发事件知识表示
2.1 基于本体的知识表示模型
群体性突发事件是一种事发突然、多数人参与的事件，通常通过加剧冲突、滥施暴力等手段来满足某种需求，从而破坏或威胁社会秩序，需要立即处置[12]。群体性突发事件涉及公共管理、社会学、政治学、法学等多学科领域的知识，并且其发生的知识服务场景丰富且具有差异化。因此，需要建立统一的标准化本体表示模型，以便进行事件的整合。本文通过构建实体、属性、实体间关系、事件类型、事件间关系这五个通用本体建模元语，搭建基于本体的知识表示五元组模型[13]，其定义如下式：
Ontology =< A，CA，L，B，DS > （1）
式中：A用于表示实体集合，CA表示实体间关系集合，二者用于表示事件中实体名称和关系。例如，在群体性突发事件中，存在事件发生的时间点，而时间点会对应属于事件发生的潜伏期、爆发期、恢复期、解决期。实体间的基本关系如表1所示。
L 表示事件类型的集合，B 表示实体属性的集合。本文在复用SEM、ABC Ontology等本体表示模型的同时，参考国务院发布的《国家突发公共事件总体应急预案》、应急管理部门及地方政府发布的专项应急方案、《公安机关群体性治安事件工作规定》，以及官方网站、权威期刊中相关本体关键概念的基础上，整理了已有的属于公共卫生领域、社会安全领域、事故灾害领域、自然灾害领域的本体模型，并对其涉及的关键要素进行泛化。表2列举了群体性突发事件的类型及其核心属性。
DS 表示事件之间关系的集合，例如事件的因果关系，找出事件的原因和结果，由原因导致结果，由结果推出原因。群体性突发事件间的基本关系如表3所示。
2.2 基于本体的群体性突发事件知识建模
本文通过公式（1） 展示的五元组本体模型，将其作为群体性突发事件的知识表示方法来构建知识建模，并进一步利用OWL本体描述语言实现知识的程序化表示[14]。
2.2.1 群体性突发事件知识表示模型
1） 事件类知识
群体性突发事件是一种突然发生的事件，由多人参与并通过加剧冲突、扩大事态等手段破坏社会秩序，危害社会公共安全。群体性突发事件具有规模较大、社会影响广泛、处置难度高、发生突然、原因复杂等特点。
描述事件的主要实体可以分为事件名称、时间、地点、涉事人员、起因、结果六大基本类。描述群体性突发事件基本类的部分OWL代码如下：
<owl：Class rdf：ID="Event">
<rdfs：label>事件</rdfs：label>
<rdfs：comment>表示一个发生的事件</rdfs：com⁃ment>
</owl：Class>
2） 事件与事件间的关系
① 转折关系：在群体性突发事件的分析中，转折关系表示事件发展的不同阶段、不同参与者的态度变化以及事件处理策略的调整等。转折关系可以清晰划分潜伏期、爆发期、恢复期、解决期这些阶段，并突出展示各阶段之间的变化。转折关系能够体现参与者在事件中的角色和态度转变，并强调事件处理策略调整的必要性和重要性，展示策略调整对事件发展的影响。通过转折关系，可以揭示事件背后的复杂因素，更深入地理解群体性突发事件的原因和影响。将定义一个ObjectProperty来表示连接两个事件的转折关系，部分OWL代码如下：
<owl： ObjectProperty rdf： ID= "hasTurnaroundRela⁃tion">
<rdfs：label>具有转折关系</rdfs：label>
<rdfs：domain rdf：resource="#Event"/>
<rdfs：range rdf：resource="#Event"/>
<rdfs：comment>表示两个事件之间的转折关系
</rdfs：comment>
</owl：ObjectProperty>
② 顺承关系：顺承关系表现前后两个或多个事件在意义上有先后顺序，并且次序是按照逻辑顺序相继而下，不能随意变换。顺承关系通过清晰地展示事件的发展过程，从而体现事件发展的内在逻辑，提升信息传递的效率。将定义一个ObjectProperty来表示事件之间的顺承关系，其中hasNextEvent是一个 Object⁃Property，它的定义域（domain） 和值域（range） 都是Event 类，这意味着这个属性可以用来连接两个事件实例。部分OWL代码如下：
<owl：ObjectProperty rdf：ID="hasNextEvent">
<rdfs：label>接着发生的事件</rdfs：label>
<rdfs：domain rdf：resource="#Event"/>
<rdfs：range rdf：resource="#Event"/>
<rdfs：comment>表示一个事件之后接着发生的另一个事件</rdfs：comment>
</owl：ObjectProperty>
③ 并列关系：并列关系是指事件之间存在并列的概念关系。通过并列关系，可以揭示事件的多重原因、明确事件的多元参与主体、展现事件的多重影响以及提供多元化的应对策略，从而更加全面、深入地了解群体性突发事件的内容。我们将创建一个Ob⁃jectProperty来表示这种关系，其中两个或多个事件在同一时间或相近时间内发生，但它们之间并没有直接的因果或顺承关系。在这个定义中，occursSimultane⁃ouslyWith 是一个 ObjectProperty，并且声明了这个关系是对称的，即如果事件A与事件B同时发生，那么事件B也与事件A同时发生。
<owl：ObjectProperty rdf：ID="occursSimultaneously⁃With">
<rdfs：label>同时发生</rdfs：label>
<rdfs：domain rdf：resource="#Event"/>
<rdfs：range rdf：resource="#Event"/>
<rdfs：comment>表示两个或多个事件在同一时间或相近时间内发生</rdfs：comment>
<owl：SymmetricProperty rdf：about="#occursSimul⁃taneouslyWith"/>
</owl：ObjectProperty>
④ 条件关系：条件关系是指一个事件是另一个事件发生的条件，只有在条件事件发生后，才会产生对应的结果事件。条件关系通过理解事件的发展和演变过程，帮助指导事件的应对和处置工作。笔者将创建 hasCondition来表示一个事件是另一个事件发生的条件，而 hasResult表示一个事件是另一个事件的结果。条件关系可能具有传递性，但结果关系通常不具有传递性，因此在 hasCondition的定义中，使用 来表示它可能是一个传递属性。部分OWL代码如下：
<owl：ObjectProperty rdf：ID="hasCondition">
<rdfs：label>条件事件</rdfs：label>
<rdfs：domain rdf：resource="#Event"/>
<rdfs：range rdf：resource="#Event"/>
<rdfs：comment>事件条件</rdfs：comment>
<rdfs：subPropertyOf>
<owl：TransitiveProperty/>
</rdfs：subPropertyOf>
</owl：ObjectProperty>
⑤ 因果关系：因果关系是指前一事件是后一事件的原因，而后一事件是前一事件的结果，强调两个事件之间直接的、时间上连续的作用关系，即原因在结果之前，并且原因是结果发生的直接原因。因果关系通过揭示事件发生的根本原因、明确事件的影响和后果，为应对策略的制定提供依据，并指导事件的预防和预警。笔者定义一个属性来表示一个事件是另一个事件的原因。这个属性是一个对象属性，用于连接两个事件。http：//example.org/causes是定义因果关系属性的URI，其定义域（domain） 和值域（range） 都是http：//example.org/Event，表示这个属性连接的是两个事件。群体性突发事件本体知识库框架如图1所示。