Лекции / 4. Онтологические модели

Классификация онтологий

Для того чтобы определиться с масштабом и исходными требованиями проектируемой информационный системы первым делом нужно ознакомиться с классификациями онтологий. На сегодняшний день существует два различных пути проектирования онтологий.

Первый основывается на представлении онтологии как формальной системы, основанной на математически точных аксиомах.

Второй развивался в рамках компьютерной лингвистики и когнитивной науки. Там онтология принималась как система абстрактных понятий, существующих только в сознании человека, которая может быть выражена на естественном языке или средствами какой-либо другой системы символов и знаков.

Вне зависимости от применения этих подходов выделяются три основных принципа классификации онтологий:

•по степени формальности;

•по наполнению, содержимому;

•по цели создания.

Классификация по степени формальности

Ведущие специалисты в области ИТ приводят следующее определение классификаций онтологий по степени формальности: «Обычно люди и компьютерные агенты (программы) имеют некоторое представление о значениях терминов. Программные агенты иногда предоставляют спецификацию входных и выходных данных, которые также могут быть использованы как спецификация программы.

Сходным образом онтологии могут быть применены, чтобы предоставить конкретную спецификацию имен терминов и значений терминов. В рамках этого понимания (где онтология является спецификацией концептуальной модели-концептуализации) существует простор для вариаций. Отдельные виды онтологий могут быть представлены как точки на спектре в зависимости от деталей их реализации.»

Рис 6. Спектр онтологий. Косая черта разделяет системы, предоставляющие "человеко-понятные" (выше черты) и "машино-понятные" (ниже черты) описания

Классификация по цели создания

В рамках данной классификации выделяют четыре уровня концептуализации:

•онтологии представления

•онтологии верхнего уровня

•онтологии предметной области

•прикладной онтологии

Рис 7. Классификация онтологий по цели создания

https://sites.google.com/site/anisimovkhv/le

arning/iis/lecture/tema11

Языки описания онтологий

•OWL (англ. Web Ontology Language) – язык описания онтологий для семантической паутины (www.w3.org/TR/owl2-overview). Основан на более ранних языках OIL и DAML+OIL, которые, в свою очередь, базируются на RDF и RDFS:

–OIL (англ. Ontology Inference Layer или Ontology Interchange Language) – онтологический слой (уровень)

логического вывода или онтологический язык обмена;

–DAML (англ. DARPA Agent Markup Language) – язык разметки агента DARPA3;

–RDF (англ. Resource Description Framework) – среда описания ресурса (www.w3.org/TR/rdf11-concepts);

–RDFS (англ. RDF Schema) – схема RDF (www.w3.org/TR/rdf-schema);

–RIF (англ. Rule Interchange Format) – формат обмена правилами (www.w3.org/TR/rif-core);

•KIF (англ. Knowledge Interchange Format) – формат обмена знаниями (www.ksl.stanford.edu/knowledge-sharing/kif), разработанный в «Лаборатории искусственного интеллекта» Стэндфордского университета;

•CL (англ. Common Logic) – общая логика, представляющая собой основу для семейства логических языков и предназначенная для обмена и передачи знаний в компьютерных системах. Является преемницей KIF и носит статус международного стандарта (ISO/IEC 24707:2007 «Information technology – Common Logic (CL): a framework for a family of logicbased languages»).

•CycL (англ. Cyc Language, от англ. encyclopedia) – онтологический язык, использующийся

в проекте искусственного интеллекта Дугласа Лената Cyc (www.cyc.com).

OpenCyc - открытая для общего пользования часть коммерческого проекта Cyc, в рамках которого создана наиболее масштабная и детализированная на текущий момент онтология в области здравого смысла. База знаний OpenCyc содержит информацию из различных предметных областей: Философия, Математика, Химия, Биология, Психология, Лингвистика и т.д. Файл с описаниями OpenCyc имеет объем около 700 мегабайт и доступен для скачивания с сайта проекта (http://www.opencyc.com).

Основные ветви развития языков описания онтологий для Web

В рамках создания семантической паутины W3C активно продвигает онтологические языки и спецификации, представленные на следующем рисунке (www.w3.org/2001/sw).