Як створити правильну онтологію

Про онтологіях написано багато, і використовуються вони досить широко, тому питання про те, що таке онтології і навіщо вони потрібні, будемо вважати очевидними. Проте, сам процес створення онтологій пов'язаний з рядом проблем: з чого почати створення онтології, як визначити, що онтологія дійсно містить потрібні знання, наскільки добре складена онтологія, і чи можна її покращити? Якщо потрібно розробити онтологію для будь-якої складної предметної області, то успіх починання буде залежати від того, чи знаєте Ви відповіді на ці питання, особливо, якщо над розробкою онтології працюють кілька людей. Варто також пам'ятати, що одна з головних цілей створення онтології - це забезпечення можливості «автоматичних міркувань», а, отже, знання, що містяться в онтології, повинні бути явними і формалізованими.

Перше, на що варто звернути увагу, - це базовий тип ієрархії понять предметної області. Т. е. Необхідно визначити провідне ставлення, навколо якого буде вибудовуватися все інше. До основних типів відносин відносять такі:

Крім зазначених двох стандартних відносин використовуються також генеалогії (провідне ставлення «батько-син»), причинно-наслідкові зв'язки (провідне ставлення «if - then»), атрибутивні структури та ін.

Після того, як визначено тип онтології, вводяться інші компоненти (класи, атрибути, екземпляри, правила, обмеження, аксіоми і т.д.). Однак в будь-який ієрархії понять рано чи пізно виникає необхідність використання абстракцій, і тут можуть виникнути певні складнощі і протиріччя. Найпростіший спосіб уникнути цих проблем - це використовувати стандартні онтології верхнього рівня або загальні онтології (upper ontology). Ці онтології є, свого роду, шаблонами або моделями, які застосовуються для створення на їх основі безлічі прикладних або спеціалізованих онтологій (domain-specific ontology). Загальні онтології містять базовий глосарій (тезаурус), в термінах якого можуть бути описані поняття і об'єкти предметної області. Нижче наведені найбільш відомі загальні онтології.

Cyc (похідне від «encyclopedia») - це всеосяжна (comprehensive) онтологія, що розробляється з 1985 року компанією Cycorp, Inc. База знань Cyc розділена на мікротеоріі (Mt), колекції концепцій і фактів належать одній конкретній області знань. На відміну від повної бази знань, яка мікротеорія повинна бути вільною від протиріч. Мікротеоріі можуть бути організовані в ієрархію і успадковуватися одна від одної.

Basic Formal Ontology (BFO). розроблена Barry Smith. складається з серії «подонтологій» різного рівня деталізації. Онтології розділені на два різновиди: SNAP (snapshot) -онтологіі, що описують сутність (наприклад, тривимірні об'єкти), і SPAN -онтологіі, що описують відбуваються в часі процеси. Т. о. BFO являє собою єдину інфраструктуру для роботи з трьох- і чотиривимірного описами дійсності. Між двома типами онтологій визначені відносини, що дозволяють використовувати BFO для роботи як зі статичними / просторовими (static / spatial), так і з динамічними / тимчасові ми (dynamic / temporal) об'єктами і поняттями.

DnS (Descriptions and Situations), розроблена Aldo Gangemi в тій же лабораторії (LOA. Rome), є конструктивістській (constructivist) онтологією, що розширює описові можливості DOLCE. DnS не накладаються обмежень на тип постуліруемих сутностей і відносин ні з точки зору специфікації предметної області, ні з точки зору загальної онтології (верхнього рівня). Поточна OWL-реалізація DnS включає DOLCE в якості базового словника верхнього рівня.

IDEAS. розроблена IDEAS Group. є екстенсіональной (extensional) 4D онтологією вищого порядку (higher-order). В основі даної онтології лежить методологія BORO. IDEAS не призначена для використання в міркуваннях або виведення; її призначення - побудова точних моделей бізнесу.

Suggested Upper Merged Ontology (SUMO) - це ще один проект по створенню всеосяжної (comprehensive) вільної онтології. Проектом керує Adam Pease. В рамках проекту розроблено численні спеціалізовані (прикладні) онтології. Також SUMO забезпечена безліччю посилань на WordNet.

Отже, початок покладено. Далі будемо розбиратися безпосередньо з процесом розробки онтологій - онтологическим інжинірингом та критеріями оцінки онтологій.

Схожі статті