基于测试驱动开发实现更高效的本体构建

本体构建是一个复杂的过程，通常调用自动推理机来验证新引入的变更，从而形成了一种耗时的测试后置（test-last）方法。面向本体构建的测试驱动开发（Test-Driven Development, TDD）是一种近期的测试优先（test-first）方法，旨在减少构建时间并提高构建效率。当前的 TDD 测试在 OWL 特性与可能测试结果的覆盖、其严格基础以及用于确认有效性的评估方面存在不足。我们旨在针对本体构建的 TDD 某一实例化解决这些问题。我们首先提出一种简洁的、基于逻辑的 TDD 测试模型，并给出新的 TDD 算法，以覆盖 TBox 的任意 OWL 2 类表达式以及主要的 ABox 断言，并证明其正确性。这些算法直接利用 OWL API 中的方法，使得测试执行无需重新分类，从而减少了本体构建时间。算法已在 TDDonto2（一个 Protégé 插件）中实现。TDDonto2 在编辑效率和用户方面进行了评估。编辑效率研究表明，它比典型的本体构建界面更快，尤其对于中型和大型本体。用户评估表明，与标准 Protégé 界面相比，建模者使用 TDDonto2 出错显著更少，并以更短时间更好地完成任务。因此，结果表明测试驱动开发在本体开发方法中是一种有前景的途径。