Лекция №7

Понятие онтологии. Онтологический инжиниринг.

План лекции

•Определение онтологии

•Классификация онтологий

•Онтологический инжиниринг

•Принципы формирования онтологий

Понятие онтологии

•Существуют различные подходы, модели и языки описания данных и знаний. Однако в последнее время все большую популярность приобретают онтологии.

•Онтология – по определению Грубера [Gruber,1997], есть спецификация концептуализации, формализованное представление основных понятий и связей между ними.

•Ранее этот философский термин означал учение о бытии, затем он переместился в область точных наук, где полуформализованные концептуальные модели всегда сопутствовали математически строгим определениям.

T. R. Gruber. A translation approach to portable ontologies. Knowledge Acquisition, 5(2):199-220, 1993.

Определение онтологии

Онтология — это структурная спецификация некоторой предметной области, ее формализованное представление, которое включает словарь (или имена) указателей на термины предметной области и логические выражения, которые описывают, как они соотносятся друг с другом.

Под определение онтологии подпадают многие понятийные структуры: иерархия классов в объектно- ориентированном программировании (фрейм), концептуальные карты (concept maps), семантические сети, и т. п. Можно еще шире трактовать онтологию – например, как сценарий или процесс, как нечто структурирующее хаос.

Формальное определение онтологии

Онтологией O называется О={C,R,A} (весомая онтология, Heavy-weighted ) или О={C,R} (легкая онтология, Light-weighted )

где O - онтология,

С - совокупность концептов (понятий) предметной области,

R - совокупность отношений между концептами,

A - набор аксиом (законов и правил, которые описывают законы и принципы существования концептов).

Около 80 % разработанных онтологий относятся к "легким".

Классификация онтологий

Классификация онтологий

по типу отношений:

-Таксономия - ведущее отношение "kind-of" ("is-a")

-Партономия - ведущее отношение "имеет частью" ("состоит", "has part")

-Генеалогия - ведущее отношение "отец- сын" ("потомок-предшественник")

-Атрибутивные структуры

-Причинно-следственные - ведущее отношение "if-then"

-Смешанные онтологии - онтологии с другими типами отношений

Классификация онтологий

по владельцу или пользователю:

-Индивидуальные (личные),

-Групповые (коллективные):

-Принадлежат стране,

-Принадлежат сообществу (напр. научному),

-Принадлежат компании или предприятию;

-Общие (всеобщие).

Классификация онтологий

по языку описания:

-Неформальные,

-Формализованные,

-Формальные - на языках RDFS,OWL

идр.

по области применения:

-Наука,

-Промышленность,

-Образование и др.

Классификация онтологий

по цели разработки:

-Для обучения,

-Для исследований,

-Для менеджмента,

-Для обмена знаниями,

-Для электронного бизнеса.

Пополнять и изменять эту схему можно и далее, так как взгляды исследователей эволюционируют, и период "бума" онтологий продолжается уже около 10 лет.