NeOn研究关注于实际本体的设计,按其在本体设计过程中的功能不同,将本体设计模式分为6大类型：内容ODPs（Content-ODPs）、结构ODPs（Structure-ODPs）、词汇-句法ODPs（Lexico-Syntactic ODPs）、推理ODPs（Reasoning-ODPs）、表达ODPs（Presentation-ODPs）、通信ODPs（Correspondence-ODPs）,以及它们的子模式^{[ 11]}。各模式之间的层级关系如图2所示：

图2

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	图2 本体设计模式类型

曼彻斯特大学的ODPs公共目录建于2009年9月,模式数量很少,且只涉及生物学领域,简单地分为三类：用于扩展OWL的局限性;针对生物领域的一般通用问题;针对具体的生物领域问题^{[ 7]}。通过分析,把它归入到NeOn适当的类别,虽然两者的名称不相同,但致力的问题一致,见图2中深背景部分。

内容ODPs是一个小本体,是本体设计中的基本建模成分,覆盖某一能力问题（Competency Questions,CQ）,提供解决方案。一个内容ODPs可以从现存的概念模型中重组,也可以从其他参考本体中抽取,通过移植（owl：improt）能被直接复用。但不是所有小本体都是内容ODPs,如果它不能回答能力问题,或不能允许相关的推理,如一个独立的类,或一列没有关系的类都不是内容ODPs^{[ 12]}。内容ODPs是逻辑ODPs的实例化,解决领域建模问题,只影响特定领域,通常使用OWL作为形式化表达语言。

内容本体设计模式分为通用的和领域的两个子类。通用内容本体设计模式类似于通用本体的片段,解决某一个CQ问题。如：参与模式（Participation Pattern）,描述-状态模式（Description-Situation Pattern）,角色-任务模式（Role-Task Pattern）^{[ 13]}。领域内容本体设计模式与具体领域相关,类似于领域本体的片段,目前主要涉及到农业、渔业、生物领域,其他的领域极少^{[ 6]}。

例如：“参数内容本体设计模式”（Parameter）,一个表达概念参数的基本模式,只使用了简单的类和属性,抽取自DOLCE本体,属于通用的内容本体设计模式,这一模式用UML图表示如图3所示：

图3

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	图3 Parameter 内容本体设计模式的UML图[ 14]

在这一模式中,有两个对象属性：owl：ObjectProperty：hasParameter,isParameterFor;一个数据类型属性：owl：DatatypeProperty：hasParameterDataValue;两个类：owl：Class：Concept,Parameter。

内容本体设计模式是对本体设计很有用的一种模式,因为它们提供了领域内问题的解决方案。内容ODPs不需要依赖任何特殊表达语言,很适合语义Web上本体和数据的重用和互操作的需要,也是实现本体评价、匹配、模块化的工具,例如：一个本体能通过出现的模式来评价（模式扮演着单元测试的角色）。内容ODPs方便本体映射和对齐,两个根据内容ODPs构建的本体能以更容易的方式映射。

在曼彻斯特大学的本体设计模式公共目录中,最佳实践本体设计模式（Good Practice ODPs）与领域建模本体设计模式（Domain Modelling ODPs）和NeOn内容ODPs致力解决的问题是一致的,只是名称不同。最佳实践ODPs致力于生物领域通用的设计问题,目标是获得更加健壮、清晰的本体并使维护更容易。领域建模ODPs的目标是解决生物学领域具体的建模问题。最佳实践ODPs比领域建模ODPs更加通用。所以在这里都归属于一个类型。

结构ODPs包括逻辑（Logical）ODPs和构建（Architectural）ODPs。

逻辑ODPs是一种形式化表达,用来解决表达性问题,它首先用逻辑语言表达,其次是内容独立,用来解决复杂的逻辑表达问题,因为目前的本体表达语言并不直接支持一定的逻辑结构,一个逻辑ODPs 可以表达N元关系。逻辑ODPs分为两种类型：一种是逻辑宏（Logical Macros）,为逻辑表达的再利用提供直接的快捷模式;一种是转换模式（Transformation Patterns）,解决如何将一种逻辑语言转换为另一种。逻辑模式影响结果,影响推理程序效率。在ODP社区中提交了10个逻辑ODPs,例如N元关系模式,在RDF和OWL语言中,一个属性是二元关系,一个二元关系经常用来连接两个个体（实例）,或一个个体和一个属性值,然而在某些案例中,把一个个体与更多的个体与属性值相连,这就叫N-元关系^{[ 15]}。对于如何表达这种关系,提出N元关系模式,其UML图如图4所示：

图4

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	图4 N元关系逻辑本体设计模式（N-Ary Relation Pattern）[ 16]

在曼彻斯特大学的本体设计模式公共目录中,其扩展本体设计模式（Extension ODPs）与NeOn的逻辑ODPs致力的问题一致。这类模式的目标是超越OWL的某些限制。在这里将其与NeOn的逻辑ODPs归为一类。

构建ODPs影响本体的整体形状,它的目标是“本体应该看起来像什么”。目前在ODPs社区只有一个构建模式被提交——“查看继承模式”（View Inheritance）,可以解决对领域概念划分困难的问题,因为在表达概念抽象程度时,存在概念定义的复杂性和标准的多选择问题,如图5所示：

图5

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	图5 查看继承本体构建模式（View Inheritance）[ 17]

图5中,Criterion_i：这些类代表每个目标领域内概念可选的抽象标准;Ci_Class_x：细化每个抽象标准;CiClass_xCjClass_y和Ci_Class_xClass_y参与多个继承类,结合了来自不同的可选的抽象标准,对其细化。

词汇-句法ODPs,是语言结构或框架,由一定类型的单词按着特定顺序组成的语言结构或框架,可以归纳或抽取文本表达的含义^{[ 11]}。模式把简单的逻辑和内容ODPs与自然语言句子联系起来。目前在ODPs社区中提交的LSP,90％以上用英文来描述逻辑与内容ODPs,以下是一个描述两个类之间等价关系的模式：

自然语言表达：Poison dart frogs are also known as poison-arrow frogs。

词汇-句法本体设计模式表达：NP< class > be （the same as/synonym of）/know as/call/（refer to as） NP< class >^{[ 18]}。

表达ODPs从用户的角度来考虑本体的可用性和可读性。包括命名（Naming）ODPs和注释（Annotation）ODPs。命名ODPs包含为命名空间、文件、本体元素创建通用名称的惯例,提高了人对本体的可读性和理解。注释ODPs是提供注释属性或注释属性框架,目的是帮助用户提高对本体和本体元素的理解^{[ 11]}。

命名ODPs是一套为命名空间、文件、本体元素命名的一般规则习俗^{[ 19]}。目前研究中主要关注本体实体的URI片段,称为实体名字。根据结构的复杂程度和底层（建模）语言,将命名模式分为单独实体模式（Single-entity Patterns）和跨实体模式（Cross-entity Patterns）：单独实体模式与不同的实体类型相关,如类、对象属性、数据类型属性和实例;跨实体模式与结构相关,如类-子类对、互逆属性对等。命名ODPs的分类框架如图6所示：

图6

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	图6 本体命名ODPs的分类[ 19]

通信ODPs包括映射ODPs和重组ODPs。映射ODPs是指发现并建立相互映射的元素之间可能存在的语义关系,用于映射的三种最基本的关系是：等于、包含、交叉。在ODPs社区中,共提交了10个通信模式。例如：通过属性值对齐的通信模式（Class by Attribute Value）,致力于在一个本体中的类与另一个本体中的类的属性值之间建立映射,在两个范围原来不同的类之间进行匹配,其UML图如图7所示：

图7

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	图7 通过类的属性值的通信模式[ 20]

文献[21]将通信模式分为简单通信和复杂通信;并以通信模式作为本体对齐的一个新方法,通信模式为本体对齐提供模版,来解决本体匹配问题;提出了本体通信模式的表达方式,并建立了通信模式库。

重组ODPs 为设计者提供概念模型转换的问题解决方案,是一套从源模型到目标模型的转换规则。源模型可以是本体,也可是各种非本体资源,目标模型是一个新本体。用来重组本体的资源有分类表、叙词表、字典、开放标签系统、关联数据等^{[ 22]}。目前在ODPs社区提交了12个重组模式,分别就分类表和叙词重组为本体提供建模最佳实践。

转换ODPs研究两个本体模式之间如何进行转换。目前研究仅涉及到命名转换模式,研究用何种方法将本体模式1中的实体命名转换为本体模式2中的实体^{[ 19]}。

推理ODPs是逻辑ODPs的应用,基于推理机完成的行为,获得一定的推理结果^{[ 11]}。目前未见对其进行深入研究,也没有相关模式被提交到ODPs社区。

不同的模式用来解决本体构建过程中不同的问题,结构ODPs用来设计本体的逻辑结构,内容ODPs用来设计本体内容。结构和内容ODPs通常致力于实现本体元素和公理;词汇-句法ODPs用来连接自然语言和本体元素,一般会被有新手的本体设计团队使用,或建立本体的基础——文本集;表达ODPs用来命名本体元素或本体注释,如果本体的可用性非常重要,这时要用到表达ODPs;通信ODPs与建立本体网络相关,主要用于本体间的映射或重组各种类型的资源;推理ODPs介入一定的推理能力,定义一些推理服务并提供某种类型的信息。