本体是对特定领域中的概念及其相互之间关系的形式化表达。在本体中,用概念来表示构成相关领域词汇的基本术语,概念与概念之间的关联用关系(relation)描述。关系可以分为两类：分类(taxonomic)关系和非分类(non-taxonomic)关系。分类关系表示概念与概念之间的父类、子类等上下位的层次关系。非分类关系则表示除了上下位层次关系以外的其它关系。由于分类关系满足传递性,概念可以依据分类关系组成层次状的概念分类体系(taxonomy)。利用概念分类体系,可以进行有关概念的推理：判定概念的可满足性和包含性。非分类关系则增强了本体知识表达的完备性和复杂性。增加了非分类关系之后,本体就从概念分类体系上升为词典、概念模型和逻辑理论(logical theory)。因此,对本体中非分类关系的理论体系进行研究有着重要的理论意义。非分类关系分为两大类：部分整体关系和属性关系。我们把部分整体(Part-Whole)关系简称为PW关系。PW关系表示的是整体概念和部分概念之间的组成关系。如果PW关系满足传递性,概念可以依据PW关系组成层次状的部分整体结构(partonomy)。部分整体结构描述了整体,部分,组成部分的部分之间的组成关系。利用部分整体结构可以进行类似概念分类体系的推理。因PW关系的传递性具有歧义性,为在本体中能利用PW关系进行推理,需要有一个准确的、形式化的、并能判断某类PW关系是否满足传递性的逻辑体系。众多的属性组成了概念的内涵,属性关系表达了某个概念是另外一个概念的属性。因此,在计算概念间相似度时,需要考虑属性关系的影响。本文的研究分别讨论了PW关系的传递性问题和属性关系对本体中概念间相似度计算的影响。本文主要贡献如下：1.提出了语义约束是影响PW关系传递性的决定因素的理论语义的多样性造成了PW关系传递性的不确定。PW子关系是具有了特定语义的PW关系,是在PW关系上添加了语义约束。语义约束是影响PW子关系传递性的决定因素。研究发现,功能约束、质地约束和依赖约束不会直接影响到PW子关系传递性。而PW关系的定义域和值域间的关联(我们定义为域约束)会对PW子关系的传递性产生影响：不满足域约束的PW子关系必然不满足传递性。利用域约束对PW关系进行再细分,得到一个PW关系的分类体系。利用该分类体系可以检测PW关系的角色可满足性和域兼容性。2.提出了关于不同语义的PW子关系合成的理论体系语义约束会影响到不同语义PW子关系的合成。根据域约束判断不同语义的PW子关系是否具有合成的可能性。根据功能约束、质地约束和依赖约束判断合成的传递性、判定合成后的PW关系的具体语义。简而言之,不同语义的PW子关系的合成有不同的结论：有的满足传递性,有的在某些限定条件下满足传递性,有的不满足传递性,有的在语义上没有讨论的意义。这些结论可以作为本体中的公理(axioms),成为逻辑推理的基础。3.提出了一个本体中概念间相似度的计算方法--内涵相似度(ISBC, Intension Similarity Between Concepts)本体中概念间的相似度计算是对概念之间相似性的定量表示。为了区分概念间的相似性和相关性,将本体划分成不同的视图,相似度计算只有在同一个视图内进行才具有实际意义。概念与概念之间的关联有分类关系和非分类关系两种。分类关系提供了概念之间的泛化-特化信息,是进行相似度计算的主要依据。利用PW关系进行概念特化,可以修正分类关系。属性关系则提供了概念的内涵信息,对概念间的相似度计算起辅助作用。ISBC方法考虑了属性关系对概念间相似度计算的影响。由于表示属性的概念也位于概念分类体系之中,作为属性的概念之间的语义互斥降低了概念间的相似度,作为属性的概念间的语义包容则增强了概念间的相似度。ISBC方法充分考虑到本体赋予概念的结构信息(分类关系)和多项内涵信息(非分类关系)。实验证明,ISBC方法更精确的描述了相似概念之间的语义距离。