Спецификации онтологий и инструментарий shoe

В данном подразделе мы сосредоточимся не столько на самих онтологиях, разра­батываемых в рамках проекта SHOE [Luke et al., 1996], сколько на языке пред­ставления онтологических знаний и средствах поддержки процессов проектиро­вания онтологий.

Формализм представления и машина вывода

Следует сразу отметить, что SHOE по своей идее близок к уже обсуждавшейся выше инициативе (КА)². Но концепция языка представления знаний здесь дру­гая, хотя и она лежит в русле расширения HTML специальными тегами. А основ­ное отличие языка SHOE в том, что здесь, по существу, предлагается «полномасш­табное» расширение HTML. Для этого SHOE вводит в HTML-стандарт следующие новые теги для спецификации онтологий: ONTOLOGY, USE-ONTOLOGY, DEF-CATEGORY, DEF-RELATION, DEF-ARG, DEF-RENAME, DEF-CON-STANT, DEF-TYPE, DEF-INFERENCE, INF-IF, INF-THEN, COMPARISON, CATEGORY, RELATION, ARG и некоторые другие. Для аннотирования HTML-документов используется часть из уже перечисленных тегов и, кроме того, вводятся новые, на­пример INSTANCE. И наконец, в SHOE вводится метатег вида <МЕТА НТТР-EQUIV =...">.

Для определенности в рамках спецификации языка SHOE предполагается, что онтология представляется в виде is_a иерархии классов/категорий, множества атомарных отношений между категориями и множества правил вывода в форме простых клауз Хорна.

Термами языка являются термы HTML и дополнительно к этому понятия Cate­gory (Class), Data (причем с типами STRING, NUMBER, DATE, TRUTH), Element, In­stance, Instance Key, Name, Ontology, Relation (Relationship), Rule и некоторые дру­гие.

Декларации онтологий задаются внутри тела HTML-документа и не могут пере­крываться с другими тегами HTML. В одном документе может быть определено несколько онтологии, но такие определения тоже не может перекрываться или быть вложенными. Общая схема определения онтологии следующая:

<ONTOLOGY ID="идентификатор-онтологии"

VERSION="версия"

[BACKWARD-COMPATIBLE-WITH="список-версий"]

[DESCRIPTION="текст"]

[DECLARATORS="список-деклар. - экземпляров"]>

собственно-декларация-онтологии

</ONTOLOGY>

Для указания того, что данная онтология расширяет другую, уже существующую, используется специальный тег:

<USE-ONTOLOGY ID="идентификатор-онтологии"

VERSION =" версия" PREFIX=" префикс" [URL="URL"]>

Внутри определения онтологии могут специфицироваться новые категории, для чего используется специальный тег вида:

<DEF-CATEGORY NAME="имя-категории"

[ISA="список-родительских-категорий"]

[DESCRIPTION="текст"] [SHORT= "текст"]>

Аналогичный подход применяется и для определения отношений:

<DEF-RELATION NAME =" имя-отношения"

[DESCRIPTION=" текст "] [SHORT= " текст"]>

список-аргументов

</DEF-RELATION>

Возможно определение тех же понятий и с помощью тега ONTDEF с парамет­рами.

Одним из важнейших компонентов определения онтологии являются правила вывода. В SHOE такие правила «похожи» на Хорновские клаузы по сути, но от­личаются от них по форме:

<DEF-INFERENCE [DESCRIPTIONS "текст" ]>

<INF-IF> тело </INF-IF>

<INF-THEN> голова </INF-THEN>

</DEF-INFERENCE>

Для примера, ниже обсуждается фрагмент определения онтологии в формализме SHOE, коррелирующий с уже обсуждавшимся фрагментом определения анало­гичной онтологии в формализме Ontobroker.

Пусть нас интересуют исследователи, имеющие в Интернете свои домашние стра­ницы. Для работы с такими страницами можно воспользоваться уже существую­щей в рамках SHOE онтологией общих понятий (organization-ontology ver­sion 2.1) по адресу http://www.ont.org/orgont.html. Однако предположим для определенности, что существующую онтологию необходимо расширить понятия­ми Person и Organization. Тогда спецификация фрагмента новой онтологии (НоmePageOntology) может быть представлена в формализме SHOE следующим об­разом:

<ONTOLOGY ID="HomePageOntology" VERSION="1.0">

<ONTOLOGY-EXTENDS "organization-ontology"

VERSION="2.1" PREFIX="org"

URL="http://www. ont. org/orgont. html">

<ONTDEF CATEGORY="Person" ISA="org.Thing">

<ONTDEF RELATION="lastName" ARGS="Person STRING"> <ONTDEF RELATION=" firstName" ARGS="Person STRING"> <ONTDEF RELATION ="marriedTo" ARGS ="Person Person">

<ONTDEF RELATION="employee" ARGS="org. Organization Person">

………………………………………………

</ONTOLOGY>