Ontologi (datalogi)

Ontologi i datalogi ( novolat.  ontologi fra andet græsk. ὤν gen . n.  ὄντος  - eksisterende, det der eksisterer og λόγος  - undervisning, videnskab) er et forsøg på omfattende og detaljeret at formalisere et bestemt vidensfelt ved hjælp af et begrebsskema . Typisk består et sådant skema af en datastruktur, der indeholder alle relevante objektklasser, deres relationer og de regler ( sætninger , begrænsninger), der accepteres i feltet. Dette udtryk i datalogi er afledt af det gamle filosofiske begreb " ontologi ".

Ontologier bruges i programmeringsprocessen som en form for videnrepræsentation om den virkelige verden eller dens del. De vigtigste anvendelsesområder er forretningsprocesmodellering , det semantiske web og kunstig intelligens . 

Forskelle fra det filosofiske begreb ontologi

Selvom udtrykket "ontologi" oprindeligt var filosofisk, har det inden for datalogi fået en selvstændig betydning. Der er to væsentlige forskelle her:

• En ontologi i datalogi skal være i et format, som en computer nemt kan bearbejde;
• Informationsontologier skabes altid med specifikke mål - løsning af designproblemer; de vurderes mere ud fra anvendelighed end fuldstændighed .

Ontologielementer

Moderne ontologier bygges for det meste på samme måde, uanset skrivesproget. De består normalt af forekomster , begreber , attributter og relationer .

Forekomster

Forekomster ( engelske  instanser ) eller individer ( engelske  individer ) er objekter, de vigtigste komponenter på lavere niveau i ontologien; kan både være fysiske objekter (mennesker, huse, planeter) og abstrakte (tal, ord). Strengt taget kan ontologi undvære specifikke objekter, dog er et af ontologiens hovedmål klassificeringen af ​​sådanne objekter, så de er også inkluderet.

Begreber

Begreber ( engelske  begreber ) eller klasser ( engelske  klasser ) er abstrakte grupper, samlinger eller sæt af objekter. De kan omfatte forekomster, andre klasser eller kombinationer af begge. Eksempel:

• Begrebet "mennesker", det indlejrede begreb "person". Hvad er en "mand" - et indlejret begreb eller en instans (individuel) - afhænger af ontologien.
• Begrebet "individer", et eksempel på "individ".

Ontologiklasser udgør en taksonomi  - et hierarki af begreber med hensyn til nesting [1] .

Attributter

Objekter i en ontologi kan have attributter . Hver attribut har mindst et navn og en værdi og bruges til at gemme information, der er specifik for og associeret med et objekt. For eksempel har Car-Model-A- objektet attributter som:

• Navn : Bil-model-A
• Antal døre : 4
• Motor : {4.0L, 4.6L}
• Gearkasse : 6-trins

En attributværdi kan være en kompleks datatype . I dette eksempel er værdien af ​​en attribut kaldet Engine en liste over simple datatypeværdier.

Relationer

En vigtig rolle for attributter er at definere relationer (afhængigheder) mellem ontologiobjekter. Typisk er en relation en attribut, hvis værdi er et andet objekt.

Lad os antage, at der er to objekter i bilontologien - bil Model-A- bil og Model-B-bil . Lad Model-Car-B være efterfølgeren til Model-A , så defineres forholdet mellem Model-Car-A og Model-Car-B som "isSuccessorOf"-attributten med værdien " Model-Car-A " for Model- Bilobjekt -B (det skal bemærkes, at der er foruddefinerede arveforhold i ontologibeskrivelsessprog).

Specialiserede og generelle ontologier

Specialiserede ( fagorienterede ) ontologier er en repræsentation af et eller andet vidensområde eller en del af den virkelige verden. En sådan ontologi indeholder særlige betydninger af begreber for dette område. For eksempel betyder ordet " mark " i landbruget et stykke jord , i fysik  - en af ​​stoftyperne , i matematik  - en klasse af algebraiske systemer .

Generelle ontologier bruges til at repræsentere begreber , der er fælles for et stort antal felter. Sådanne ontologier indeholder et grundlæggende sæt af termer, en ordliste eller en synonymordbog , der bruges til at beskrive domænetermer.

Hvis der udvikles et system, der bruger specialiserede ontologier, kan det være nødvendigt at integrere dem . En delopgave af ontologifusion er opgaven med ontologikortlægning . Og for en ontologiingeniør er dette en seriøs opgave. Ontologier af selv nære domæner kan være uforenelige med hinanden. Forskellen kan forekomme på grund af den lokale kulturs særegenheder, ideologi eller på grund af brugen af ​​et andet beskrivelsessprog . Ontologier flettes både manuelt og semi-automatisk. Generelt er dette en besværlig, langsom og dyr proces. Brugen af ​​en grundlæggende ontologi  - en enkelt ordliste - forenkler dette arbejde noget.

Ontologi beskrivelse sprog

Et ontologibeskrivelsessprog  er et formelt sprog , der bruges til at kode en ontologi. Der er flere lignende sprog ( listen er ufuldstændig ):

• OWL  - Web Ontology Language, W3C standard , sprog til semantiske påstande, udviklet som en udvidelse af RDF og RDFS ;
• KIF( eng.  Knowledge Interchange Format  - vidensudvekslingsformat) - baseret på S-udtryk syntaks for logik ;
• Fælles logik (CL) — efterfølger til KIF (standardiseret — ISO/IEC 24707:2007).
• CyklusL er et ontologisk sprog brugt af Cyc -projektet . Baseret på prædikatregning med nogle udvidelser af højere orden.
• DAML+OLIE( FIPA )

Der er flere typer teknologier til at arbejde med ontologisprog: ontologiske redaktører (til at skabe ontologier), ontologi DBMS (til lagring og adgang til en ontologi) og ontologidepoter (til at arbejde med flere ontologier).

Se også

• Højere ontologi
• Vidensgrundlag
• Taksonomi
• Ordliste
• Informationsudtrækning
• Åbne biomedicinske ontologier
• Ontologi redaktører

Noter

1. ↑ Dobrov et al., 2009 .

Litteratur

• Lapshin VA Ontologier i computersystemer. - M .: Scientific world, 2010.
• Dobrov B.V., Ivanov V.V., Lukashevich N.V., Solovyov V.D. Ontologier og tesaurier: modeller, værktøjer, applikationer . - M . : Binom. Videnlaboratoriet, 2009. - 173 s. - ISBN 978-5-9963-0007-5 .

Links

• Brug af ontologier i Knowledge Management Systems Arkiveret 23. februar 2008 på Wayback Machine
• Oversigt over ontologiske tekniske værktøjer (for 2004)
• Natural Language Ontology Editor Arkiveret 4. september 2014 på Wayback Machine  - en oversigt over Fluent Editor , der arbejder med kontrolleret engelsk og OWL . Nævner også ontologi-redaktørerne Protégé og TopBraid Composer .
• Retningslinjer for at skabe din første ontologi