Верхняя онтология

Эта статья написана как личное размышление, личное эссе или аргументированное эссе , в котором излагаются личные чувства редактора Википедии или представлены оригинальные аргументы по теме. Пожалуйста, помогите улучшить его , переписав в энциклопедическом стиле . ( Октябрь 2010 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

В информатике , верхняя онтология (также известная как онтологии верхнего уровня , верхняя модель , или основание онтология ) является онтология (в том смысле , используемом в информатике) , который состоит из очень общих терминов (такие , как «объект», " свойство "," отношение "), которые являются общими для всех доменов. Важной функцией онтологии верхнего уровня является поддержка широкой семантической совместимости.среди большого количества онтологий, специфичных для предметной области, обеспечивая общую отправную точку для формулирования определений. Термины в онтологии предметной области ранжируются в соответствии с терминами в верхней онтологии, например, верхние классы онтологии являются суперклассами или надмножествами всех классов в онтологиях предметной области.

Было предложено несколько верхних онтологий, каждая со своими сторонниками.

Системы классификации библиотек предшествуют системам верхних онтологий. Хотя библиотечные классификации организуют и классифицируют знания, используя общие концепции, одинаковые для всех областей знаний, ни одна из систем не может заменить другую.

Развитие [ править ]

Любая стандартная базовая онтология, вероятно, будет оспариваться между различными группами, каждая из которых имеет собственное представление о том, «что существует». Одним из факторов, усугубляющих неспособность прийти к общему подходу, было отсутствие приложений с открытым исходным кодом, которые позволяли бы тестировать различные онтологии в одной и той же вычислительной среде. Таким образом, различия обсуждаются в основном на теоретических основаниях или являются просто результатом личных предпочтений. Однако базовые онтологии можно сравнивать на основе принятия в целях поддержки взаимодействия между онтологиями предметной области.

Никакая конкретная верхняя онтология еще не получила широкого признания в качестве стандарта де-факто . Различные организации пытались определить стандарты для конкретных доменов. « Язык спецификации процессов » (PSL), созданный Национальным институтом стандартов и технологий (NIST), является одним из примеров.

Еще один важный фактор, ведущий к отсутствию широкого распространения какой-либо существующей онтологии верхнего уровня, - сложность. Некоторые верхние онтологии - Cyc часто приводится в качестве примера в этом отношении - очень большие, охватывая до тысяч элементов (классов, отношений), со сложными взаимодействиями между ними и со сложностью, аналогичной сложности человеческого естественного языка., а процесс обучения может быть даже дольше, чем для естественного языка, из-за незнакомого формата и логических правил. Мотивация к преодолению этого обучающего барьера в основном отсутствует из-за нехватки общедоступных примеров использования. В результате те, кто создает онтологии предметной области для локальных приложений, как правило, создают простейшую возможную предметно-ориентированную онтологию, не связанную с какой-либо онтологией верхнего уровня. Такие онтологии предметной области могут адекватно функционировать для локальных целей, но они требуют очень много времени для точного соотнесения с онтологиями других предметных областей.

Чтобы решить эту проблему, были разработаны некоторые онтологии действительно верхнего уровня, которые намеренно спроектированы так, чтобы иметь минимальное перекрытие с любыми онтологиями предметной области. Примерами являются Базовая формальная онтология и DOLCE (см. Ниже).

Аргументы в пользу неосуществимости верхней онтологии [ править ]

Исторически было много попыток во многих обществах ^{[ какие? ]} были созданы для того, чтобы навязать или определить один набор концепций как более первичный, базовый, фундаментальный, авторитетный, истинный или рациональный, чем все другие. Распространенное возражение ^{[ кем? ]} к таким попыткам указывает на то, что людям не хватает трансцендентной перспективы - или взгляда Божьего взгляда - который был бы необходим для достижения этой цели. Люди связаны языком или культурой и поэтому не имеют той объективной перспективы, с которой можно было бы наблюдать за всей территорией концепций и вывести какой-либо один стандарт.

Еще одно возражение - проблема формулирования определений. Онтологии верхнего уровня предназначены для максимальной поддержки взаимодействия по большому количеству терминов. Такие онтологии, следовательно, должны состоять из терминов, выражающих очень общие концепции, но такие концепции являются настолько базовыми для нашего понимания, что их невозможно определить, поскольку сам процесс определения подразумевает, что менее базовые (и менее понятные) Концепция определяется в терминах концепций, которые являются более базовыми и поэтому (в идеале) более понятными. Очень общие концепции часто можно пояснить, например, с помощью примеров или перефразирования.

• Не существует самоочевидного способа разделить мир на концепции , и уж тем более непротиворечивого.
• Не существует нейтрального основания, которое могло бы служить средством перевода между специализированными (или «низшими», или «зависящими от приложения») онтологиями.
• Сам человеческий язык уже представляет собой произвольное приближение лишь к одной из многих возможных концептуальных карт. Выявление необходимой корреляции между английскими словами и любым количеством интеллектуальных концепций, которые мы хотели бы представить в наших онтологиях, просто напрашивается на неприятности. ( WordNet , например, успешен и полезен именно потому, что он не претендует на роль верхней онтологии общего назначения; скорее, это инструмент для семантического / синтаксического / лингвистического устранения неоднозначности, который богато встроен в детали и особенности английский язык.)
• Любое иерархическое или топологическое представление понятий должно начинаться с некоторой онтологической, эпистемологической , лингвистической, культурной и, в конечном счете, прагматической точки зрения. Такой прагматизм не допускает исключения политики между людьми или группами, более того, он требует, чтобы их считали, возможно, более простыми примитивами, чем любые из представленных.

Те ^{[ кто? ]} , сомневающиеся в возможности онтологий общего назначения, более склонны спрашивать, «какую конкретную цель мы имеем в виду для этой концептуальной карты сущностей и какое практическое значение будет иметь эта онтология?» Эта прагматическая философская позиция лишает всякую надежду разработать закодированную версию онтологии «Мир - это все, что есть на самом деле». ( Витгенштейн , Tractatus Logico-Philosophicus ).

Наконец, есть возражения, аналогичные возражениям против искусственного интеллекта ^{[ от кого? ]} . Технически сложное усвоение концепций и социальные / лингвистические взаимодействия людей предполагают, что любая аксиоматическая основа «самых основных» концепций должна быть когнитивно-биологической.или иначе трудно охарактеризовать, поскольку у нас нет аксиом для таких систем. С этической точки зрения, любая онтология общего назначения может быстро превратиться в настоящую тиранию, если вербует сторонников политической программы, разработанной для ее распространения и средств ее финансирования, а также, возможно, для ее защиты с помощью насилия. Исторически сложилось так, что непоследовательные и иррациональные системы верований оказались способными требовать повиновения во вред или вред людям как внутри, так и за пределами общества, которое их принимает. Насколько вреднее было бы последовательное рациональное предположение, если бы оно содержало хотя бы одно или два основных предположения, несовместимых с человеческой жизнью?

Аргументы в пользу осуществимости верхней онтологии [ править ]

Многие из тех, кто сомневается в возможности достижения широкого согласия по общей верхней онтологии, попадают в одну из двух ловушек:

1. они утверждают, что нет возможности универсального согласия по какой-либо концептуальной схеме; но они утверждают, что практическая общая онтология не нуждается в универсальном соглашении, ей нужно только достаточно большое сообщество пользователей (как в случае с человеческими языками), чтобы разработчикам было выгодно использовать ее в качестве средства для общей совместимости, и для сторонних разработчиков для разработки утилит, упрощающих использование; и
2. они указывают на то, что разработчики схем данных находят различные представления, подходящие для их местных целей; но они не демонстрируют, что эти различные представления на самом деле логически несовместимы.

Фактически, различные представления утверждений о реальном мире (хотя и не философские модели), если они точно отражают мир, должны быть логически последовательными, даже если они сосредоточены на разных аспектах одного и того же физического объекта или явления. Если любые два утверждения о реальном мире логически несовместимы, одно или оба должны быть неправильными, и это тема для экспериментального исследования, а не для онтологического представления. На практике представления реального мира создаются и известны как приближения к основной реальности, и их использование ограничено пределами погрешности измерений в любом конкретном практическом приложении. Онтологии полностью способны представлять приближения, а также могут представлять ситуации, в которых разные приближения имеют разную полезность. Возражения, основанные на различном восприятии вещей людьми, атакуют упрощенный и обедненный взгляд на онтологию. Возражение о том, что существуют логически несовместимые модели мира, верно, но в верхней онтологии эти разные модели могут быть представлены как разные теории, и приверженцы этих теорий могут использовать их вместо других теорий, сохраняя при этом логическую последовательность. внеобходимые предположения верхней онтологии. В необходимых допущениях обеспечивают логическую терминологию , с помощью которого указания значения всех несовместимых моделей. Никогда не было продемонстрировано, что несовместимые модели не могут быть должным образом определены с помощью общего, более базового набора концепций, в то время как существуют примеры несовместимых теорий, которые могут быть логически определены только с помощью нескольких базовых концепций.

Многие возражения против онтологии верхнего уровня относятся к проблемам принятия жизненно важных решений или к неаксиоматизированным проблемным областям, таким как право, медицина или политика, которые трудно понять даже людям. Некоторые из этих возражений не применимы к физическим объектам или стандартным абстракциям, которые создаются людьми и строго контролируются ими для взаимного блага, например, стандарты для соединений систем электроснабжения или сигналы, используемые в светофорах. Не требуется единой общей метафизики, чтобы согласиться с тем, что некоторые из таких стандартов желательны. Например, хотя время и пространство могут быть представлены разными способами, некоторые из них уже используются во взаимодействующих артефактах, таких как карты или расписания.

Возражения против осуществимости общей онтологии верхнего уровня также не принимают во внимание возможность достижения соглашения по онтологии, содержащей все примитивные элементы.элементы онтологии, которые можно комбинировать для создания любого количества более специализированных представлений концептов. Принятие этой тактики позволяет сосредоточить усилия на достижении согласия только по ограниченному числу элементов онтологии. Согласовав значения этого перечня базовых концепций, становится возможным создавать, а затем точно и автоматически интерпретировать бесконечное количество концептуальных представлений как комбинаций основных элементов онтологии. Любая онтология предметной области или база данных, которая использует элементы такой верхней онтологии для определения значений ее терминов, будет автоматически и точно взаимодействовать с другими онтологиями, которые используют верхнюю онтологию, даже если каждая из них может отдельно определять большое количество элементов предметной области, не определены в других онтологиях. В таком случае, правильная интерпретация потребует, чтобы логические описания доменных элементов передавались вместе с любыми передаваемыми данными; данные будут тогда автоматически интерпретируемыми, потому что описания элементов предметной области, основанные на верхней онтологии, будут правильно интерпретироваться любой системой, которая может правильно использовать верхнюю онтологию. Фактически, элементы в различных онтологиях предметной области могут быть * переведены * друг в друга с использованием общей верхней онтологии. Онтология верхнего уровня, основанная на таком наборе примитивных элементов, может включать альтернативные представления при условии, что они логически совместимы. Логически несовместимые модели могут быть представлены как альтернативные теории или представлены в виде специализированного расширения верхней онтологии. Правильное использование альтернативных теорий - это часть знания, которая сама может быть представлена ​​в онтологии. Пользователи, которые разрабатывают новые онтологии предметной области и обнаруживают, что существуют семантические примитивы, необходимые для их предметной области, но отсутствующие в существующей общей верхней онтологии, могут добавлять эти новые примитивы с помощью принятой процедуры, при необходимости расширяя общую верхнюю онтологию.

Большинство сторонников ^{[ кто? ]}Онтологии верхнего уровня утверждают, что можно создать несколько хороших, возможно, с разными акцентами. Очень немногие на самом деле спорят об открытии хотя бы одного в рамках естественного языка или даже академической области. Большинство из них просто стандартизируют существующие коммуникации. Другая выдвинутая точка зрения состоит в том, что существует почти полное совпадение различных способов формализации верхних онтологий в том смысле, что разные онтологии фокусируются на разных аспектах одних и тех же сущностей, но разные взгляды дополняют друг друга и не противоречат друг другу; в результате возможна внутренне непротиворечивая онтология, содержащая все представления, со средствами перевода различных представлений в другие. Однако такая онтология до сих пор не построена. потому что для этого потребуется большой проект, чтобы включить все альтернативные представления в отдельно разработанные верхние онтологии вместе с их переводами. Основным препятствием для построения такой онтологии являются не технические проблемы, а нежелание финансирующих агентств предоставлять средства для достаточно большого консорциума разработчиков и пользователей.

Несколько общих аргументов против онтологии верхнего уровня можно рассмотреть более четко, разделив вопросы определения понятия (онтология), языка (лексиконы) и фактов (знания). Например, у людей разные термины и фразы для обозначения одного и того же понятия. Однако это не обязательно означает, что эти люди имеют в виду разные концепции. Они могут просто использовать другой язык или идиому. Формальные онтологии обычно используют лингвистические ярлыки для обозначения концепций, но термины, обозначающие элементы онтологии, означают не больше и не меньше, чем то, что они означают в их аксиомах. Ярлыки похожи на имена переменных в программном обеспечении, они скорее вызывают воспоминания, чем окончательные. Сторонники общей верхней онтологии указывают, что значения элементов (классов, отношений, правил) в онтологии зависят только от их логической формы., а не на этикетках, которые обычно выбираются просто для того, чтобы сделать онтологии более удобными для использования разработчиками-людьми. Фактически, метки для элементов в онтологии не обязательно должны быть словами - они могут быть, например, изображениями экземпляров определенного типа или видео действия, которое представлено определенным типом. Нельзя слишком сильно подчеркнуть, что слова - это * не * то, что представлено в онтологии, а сущности в реальном мире или абстрактные сущности (концепции) в сознании людей. Слова не эквивалентны элементам онтологии, но слова * метка * элементы онтологии. Может быть много слов, обозначающих одно понятие, даже на одном языке (синонимия), и может быть много понятий, обозначенных одним словом (двусмысленность). Создание сопоставлений между человеческим языком и элементами онтологии - это область понимания естественного языка. Но сама онтология стоит независимо как логическая и вычислительная структура. По этой причине прийти к согласию по структуре онтологии на самом деле проще, чем разработать контролируемый словарь, потому что могут быть включены все различные интерпретации слова, каждая из которых * сопоставлена ​​* с одним и тем же словом в различных терминологиях.

Второй аргумент заключается в том, что люди верят в разные вещи и, следовательно, не могут иметь одну и ту же онтологию. Однако люди могут приписывать разные значения истинности конкретному утверждению, принимая при этом достоверность определенных основных утверждений, фактов или способов выражения аргумента, с которым они не согласны. (Используя, например, форму вопроса / позиции / аргумента .) Это возражение против верхних онтологий игнорирует тот факт, что одна онтология может представлять разные системы убеждений, а также представлять их как разные системы убеждений, не занимая позицию относительно обоснованности либо.

Даже аргументы о существовании вещи требуют определенного разделения концепции, даже если ее существование в реальном мире может быть оспорено. Отделение убеждений от именования и определения также помогает прояснить этот вопрос и показать, как концепции могут быть общими даже перед лицом различных убеждений. Например, вики как среда может допускать такую ​​путаницу, но дисциплинированные пользователи могут применять разрешение споров.методы разрешения их конфликтов. Также утверждается, что большинство людей разделяют общий набор «семантических примитивов», фундаментальных понятий, на которые они ссылаются, когда пытаются объяснить незнакомые термины другим людям. Онтология, которая включает в себя представления этих семантических примитивов, может в таком случае использоваться для создания логических описаний любого термина, который человек может пожелать определить логически. Эта онтология будет одной из форм онтологии верхнего уровня, служащей логическим "интерлингва", который может переводить идеи в одной терминологии в ее логический эквивалент в другой терминологии.

Защитники ^{[ кто? ]} утверждают, что большинство разногласий по поводу жизнеспособности онтологии верхнего уровня можно проследить до слияния онтологии, языка и знаний или слишком узкоспециализированных областей знаний: многие люди, агенты или группы будут иметь области своих соответствующих внутренних онтологий, которые не перекрываются. Если они вообще могут сотрудничать и делиться концептуальной картой, это может быть настолько полезно, что перевешивает любые недостатки, возникающие в результате совместного использования. Чем сложнее становится делиться концепциями, чем глубже вы исследуете, тем ценнее становится такой обмен. Если проблема настолько проста, как утверждают противники верхних онтологий, то она также применима к группе людей, пытающихся сотрудничать, которым может потребоваться машинная помощь для легкого общения.

По крайней мере, такие онтологии подразумеваются машинным переводом , используемым, когда люди практически не могут общаться. Независимо от того, «верхние» они или нет, они, похоже, будут расти.

Таблица формальных верхних онтологий [ править ]

Следующая таблица содержит данные в основном из статьи V Mascardi, V Cordi и P Rosso (2007) «Сравнение верхних онтологий» ^[1] . Пожалуйста, разверните таблицу, если у вас есть текущий проект UO. Обратите внимание, что отсутствие свежих релизов не означает бездействия или бесполезности. Итак, столбцы потребуют некоторой доработки.

Доступные верхние онтологии [ править ]

Базовая формальная онтология (BFO) [ править ]

Фреймворк Basic Formal Ontology (BFO), разработанный Барри Смитоми его сотрудники состоят из серии суб-онтологий на разных уровнях детализации. Онтологии делятся на две разновидности: относящиеся к непрерывным сущностям, таким как трехмерные устойчивые объекты, и возникающие сущности (в первую очередь), процессы, задуманные как развертывающиеся в последовательных фазах во времени. Таким образом, BFO объединяет как трехмерный, так и четырехмерный взгляд на реальность в рамках единой структуры. Взаимосвязи между двумя типами онтологий определены таким образом, что дает BFO возможность иметь дело как со статическими / пространственными, так и динамическими / временными характеристиками реальности. Онтология непрерывной области, происходящая от BFO, может быть представлена ​​как перечень сущностей, существующих в данный момент. Каждую возникающую онтологию можно представить себе как перечень процессов, разворачивающихся в течение заданного интервала времени. Как сам BFO, так и каждая из его дополнительных суб-онтологий можно представить себе как окно в определенную часть реальности на заданном уровне детализации. Более 200 онтологий расширений^[10] BFO были созданы, применяя архитектуру BFO к различным доменам посредством стратегии нисходящего населения. Например, онтология ячейки заполняется вниз от BFO путем импорта ветви BFO, заканчивающейся объектом, и определения ячейки как подкласса объекта. Другими примерами онтологий, расширяющих BFO, являются Онтология для биомедицинских исследований (OBI) и онтологии Open Biomedical Ontology Foundry . В дополнение к этим примерам, BFO и расширения все чаще используются в областях защиты и безопасности, например, в структуре AIRS. ^[11] BFO служит верхним уровнем Целей устойчивого развития.(SDG) Онтология интерфейса, разработанная Программой ООН по окружающей среде. ^[12] BFO был задокументирован в учебнике «Построение онтологий с базовой формальной онтологией» ^[13], опубликованном MIT Press в 2015 году.

БОРО [ править ]

Справочная онтология бизнес-объектов - это верхняя онтология, предназначенная для разработки онтологических или семантических моделей для больших сложных операционных приложений, которая состоит из верхней онтологии, а также процесса построения онтологии. Он построен на серии четких метафизических выборов, чтобы обеспечить прочную (метафизическую) основу. Ключевым выбором была экстенсиональная (и, следовательно, четырехмерная ) онтология, которая предоставляет ей простые критерии идентичности . Элементы этого появились в ряде стандартов. Например, на стандарт ISO 15926 - Системы промышленной автоматизации и интеграция - сильно повлияла ранняя версия. В ВЫХОДНЫЕСтандарт (Спецификация архитектуры международного оборонного предприятия для обмена) основан на BORO, который, в свою очередь, использовался для разработки DODAF 2.0.

Концептуальная эталонная модель CIDOC [ править ]

Хотя «объектно-ориентированная концептуальная эталонная модель CIDOC» (CRM) является онтологией предметной области , специализированной для целей представления культурного наследия, подмножество, называемое CRM Core, является общей онтологией верхнего уровня, включая: ^{[14] [15]}

• Пространство-время - название / идентификатор, место, эпоха / период, временной интервал, отношение к постоянным элементам
• События - название / идентификатор, начало / конец существования, участники (люди, индивидуально или в группах), создание / модификация вещей (физических или концептуальных), связь с постоянными предметами.
• Материальные вещи - название / идентификатор, место, информационный объект, который несет материальная вещь, отношения между частями, отношение к постоянным элементам.
• Нематериальные вещи - заголовок / идентификатор, информационные объекты (пропозициональные или символические), концептуальные вещи, отношения части

Постоянный объект - это физический или концептуальный объект, у которого есть постоянная идентичность, распознаваемая в течение продолжительности его существования посредством его идентификации, а не его непрерывности или наблюдения. Постоянный предмет можно сравнить с выносливым.
Пропозициональный объект - это набор утверждений о реальных или воображаемых вещах.
Символический объект - это знак / символ или совокупность знаков или символов.

COSMO [ править ]

COSMO (COmmon Semantic MOdel) - онтология, которая была инициирована как проект рабочей группы COSMO Координационной рабочей группы по онтологии и таксономии с целью разработки базовой онтологии, которая может служить для обеспечения широкой общей семантической совместимости . Текущая версия - онтология OWL, но Common-Logicсовместимая версия ожидается в будущем. Онтология и пояснительные файлы доступны на сайте COSMO. Целью рабочей группы COSMO было разработать базовую онтологию посредством совместного процесса, который позволит представить все основные элементы онтологии, которые все члены считают необходимыми для их приложений. Разработка COSMO полностью открыта, и любые комментарии и предложения из любых источников приветствуются. После некоторого обсуждения и предложений членов в 2006 году развитие COSMO было продолжено главным образом Патриком Кэссиди, председателем Рабочей группы COSMO. Вклады и предложения от любой заинтересованной стороны по-прежнему приветствуются и приветствуются. Многие типы (классы OWL) в текущем COSMO были взяты из OpenCyc OWL версии 0.78 и из SUMO. Другие элементы были взяты из других онтологий (таких как BFO и DOLCE) или разработаны специально для COSMO. Первоначально разработка COSMO была направлена ​​на включение представлений всех слов вСловарь современного английского языка Longman (LDOCE) с контролируемым словарным запасом (2148 слов). Этих слов достаточно, чтобы определить (лингвистически) все записи в LDOCE. Предполагается, что онтологические представления концепций, представленных этими терминами, будут достаточными для определения значений любого специализированного элемента онтологии, тем самым служа основой для общей семантической совместимости.. Функциональная совместимость через COSMO обеспечивается за счет использования COSMO (или производной от него онтологии) в качестве промежуточного языка, с помощью которого онтологии других доменов могут быть переведены в термины друг друга и, таким образом, точно обмениваются данными. Поскольку новые домены связаны с COSMO, дополнительные семантические примитивы могут быть распознаны и добавлены к его структуре. Текущая (январь 2021 г.) версия OWL COSMO имеет более 24000 типов (классов OWL), более 1350 отношений и более 21000 ограничений. Сам COSMO (COSMO.owl) и другие связанные и поясняющие файлы можно получить по ссылке для COSMO в разделе «Внешние ссылки» ниже.

Цикл [ править ]

Хорошо известной и достаточно полной онтологией, доступной сегодня, является Cyc , проприетарная система, разрабатываемая с 1986 года, состоящая из базовой онтологии и нескольких предметно-ориентированных онтологий (называемых микротеориями ). Подмножество этой онтологии было выпущено бесплатно под названием OpenCyc , а более или менее полная версия доступна для бесплатного некоммерческого использования под названием ResearchCyc .

DOLCE [ править ]

Описательная онтология для лингвистической и когнитивной инженерии (DOLCE) - это фундаментальная онтология, разработанная в 2002 году в контексте проекта WonderWeb EU ^[16], разработанного Никола Гуарино и его коллегами из Лаборатории прикладной онтологии (LOA). Как следует из его аббревиатуры, DOLCE ориентирован на улавливание онтологических категорий, лежащих в основе естественного языка и человеческого здравого смысла . DOLCE, однако, не придерживается строго референциалистского подхода.метафизика, связанная с внутренней природой мира. Скорее, вводимые категории рассматриваются как когнитивные артефакты, которые в конечном итоге зависят от человеческого восприятия, культурных отпечатков и социальных условностей. В этом смысле они предназначены быть просто описательными (а не предписывающими ) понятиями, которые поддерживают формальную спецификацию концептуализаций предметной области.

DOLCE-Ultralite ^[17], разработанный Альдо Гангеми и его коллегами из лаборатории семантических технологий Национального исследовательского совета (Италия), представляет собой версию DOLCE на языке веб-онтологий (OWL). Он упрощает некоторые модальные аксиомы DOLCE и расширяет его, чтобы охватить структуру описаний и ситуаций, также разработанную в проекте WonderWeb. DOLCE-Ultralite является источником некоторых основных шаблонов проектирования онтологий ^[18] и широко применяется в онтологических проектах по всему миру.

Общая формальная онтология (GFO) [ править ]

Общая формальная онтология (GFO), разработанная Генрихом Херре и его коллегами из исследовательской группы Onto-Med в Лейпциге , представляет собой реалистичную онтологию, объединяющую процессы и объекты. Он пытается включить многие аспекты современной философии, что отражено как в его таксономическом дереве, так и в аксиоматизации. GFO допускает различные аксиоматизации своих категорий (например, существование атомарных интервалов времени по сравнению с плотным временем ). Основные принципы GFO опубликованы в Onto-Med Report Nr. 8 и в «Общая формальная онтология (GFO): основополагающая онтология для концептуального моделирования». ^{[19] [20]}

Две особенности GFO, среди прочего, - это его учет персистентности и его временная модель. Что касается персистентности, различие между переносчиками (объектами) и пердрантами (процессами) становится явным в рамках GFO путем введения специальной категории - постоянных. ^[21] Персистент - это особая категория с намерением, чтобы его экземпляры «оставались идентичными» (с течением времени). Что касается времени, временные интервалы принимаются в GFO как примитивные, а временные точки (называемые «временными границами») - как производные. Причем моменты времени могут совпадать, что удобно для моделирования мгновенных изменений.

суть [ править ]

gist разработан и поддерживается Semantic Arts . gist (не аббревиатура - это означает получить сущность) - это «минималистская верхняя онтология». gist нацелен на корпоративные информационные системы, хотя был применен к приложениям для оказания медицинских услуг. Основные атрибуты сущности:

1. он небольшой (всего 143 класса и 132 свойства)
2. он всеобъемлющ (для большинства предприятий не будет необходимости создавать дополнительные примитивные классы, но они обнаружат, что большинство их классов могут быть определены и получены из сущности)
3. он надежен - все классы происходят от 18 «корневых» классов, которые в большинстве своем не пересекаются. Это очень помогает в последующем обнаружении ошибок. Существует 1690 аксиом, и он использует почти все конструкции DL (это SROIQ (D)).
4. он конкретен - большинство онтологий верхнего уровня начинается с абстрактных философских концепций, которые пользователи должны принять, чтобы использовать онтологию. gist начинается с конкретных классов, которые большинство людей уже используют или с которыми могут согласиться, например, Person, Organization, Place, Collection, UnitOfMeasure и т. д.)
5. это однозначно - двусмысленные термины (например, «термин») были удалены, поскольку они часто перегружены и запутаны. Также были удалены термины, которые часто имеют разные определения на разных предприятиях (например, клиент и заказ), также для уменьшения двусмысленности.
6. он понятен - помимо того, что он построен на конкретных, обычно понятных примитивах, он достаточно мал, чтобы его можно было легко понять целиком.

gist использовался для создания онтологий предприятий для ряда крупных коммерческих и правительственных агентств, включая Procter & Gamble, Sentara Healthcare, Департамент труда и промышленности штата Вашингтон, LexisNexis, Sallie Mae и две крупные фирмы финансовых услуг. gist находится в свободном доступе по лицензии Creative Commons. gist активно поддерживается и используется уже более 10 лет. По состоянию на октябрь 2020 года это версия 9.4. ^[22]

gist был предметом статьи, посвященной устранению различий в моделировании между онтологиями. ^[23] В документе, описывающем методологию OQuaRE для оценки онтологий, онтология основной единицы измерения (в то время это отдельный модуль) получила наивысший балл при ручной оценке по сравнению с 10 другими онтологиями единиц измерения и получила оценку выше среднего в автоматизированная оценка. Авторы заявили: «Эта онтология может быть легко протестирована и подтверждена, ее знания могут быть эффективно повторно использованы и адаптированы для различных заданных сред». ^[24]

ИДЕИ [ править ]

Верхняя онтология, разработанная IDEAS Group, является более высокой , экстенсиональной и четырехмерной . Он был разработан с использованием метода BORO . Онтология IDEAS не предназначена для целей рассуждений и умозаключений; его цель - быть точной моделью бизнеса.

ISO 15926 [ править ]

ISO 15926 - это международный стандарт для представления жизненного цикла технологического оборудования.Информация. Это представление определяется общей концептуальной моделью данных, которая подходит в качестве основы для реализации в общей базе данных или хранилище данных. Модель данных предназначена для использования вместе со справочными данными: стандартными экземплярами, которые представляют информацию, общую для ряда пользователей, производственных предприятий или того и другого. Поддержка конкретной деятельности жизненного цикла зависит от использования соответствующих справочных данных в сочетании с моделью данных. Чтобы обеспечить интеграцию информации о жизненном цикле, модель исключает все информационные ограничения, которые подходят только для определенных приложений в рамках области действия. ISO 15926-2 определяет общую модель с 201 типом сущностей. Он был подготовлен Техническим комитетом ISO / TC 184, Системы промышленной автоматизации и интеграция, Подкомитетом SC 4, Промышленные данные.

MarineTLO [ править ]

MarineTLO - это верхняя онтология для морской области (также применима к наземной области), разработанная Лабораторией информационных систем в Институте компьютерных наук, Фонд исследований и технологий - Эллада ( FORTH-ICS ). Его цель - удовлетворить потребность в интегрированных наборах фактов о морских видах и, таким образом, помочь в исследованиях видов и биоразнообразия . Он обеспечивает унифицированную и согласованную базовую модель для сопоставления схемы, которая позволяет формулировать запросы и отвечать на них, на которые не может ответить ни один отдельный источник. ^{[25] [26]}

ПРОТОН [ править ]

PROTON (PROTo ONtology) - это базовая иерархия подчинения, которая обеспечивает охват большинства концепций верхнего уровня, необходимых для семантической аннотации, индексации и поиска. ^{[ необходима цитата ]}

SUMO (предлагаемая верхняя объединенная онтология) [ править ]

Отдается Верхняя Merged Онтология (SUMO) является еще одним проектом комплексного онтология. Он включает верхнюю онтологию , созданную рабочей группой IEEE P1600.1 (первоначально Яном Найлсом и Адамом Пизом ). Он расширен множеством онтологий предметной области и полным набором ссылок на WordNet. Это открытый исходный код.

UMBEL [ править ]

Верхний уровень сопоставления и привязки Exchange ( UMBEL ) - это онтология из 28 000 эталонных концепций, которая отображается на упрощенное подмножество онтологии OpenCyc , предназначенное для обеспечения способа связи точной онтологии OpenCyc с менее формальными онтологиями. ^[27] Он также имеет формальные сопоставления с Википедией , DBpedia , PROTON и GeoNames . Он был разработан и поддерживается компанией Structured Dynamics с открытым исходным кодом .

НЛО (Единая основополагающая онтология) [ править ]

Единая фундаментальная онтология (НЛО), разработанная Джанкарло Гуиззардии сотрудники, объединяющие разработки GFO, DOLCE и Ontology of Universals, лежащие в основе OntoClean, в единую согласованную фундаментальную онтологию. Основные категории НЛО (НЛО-А) были полностью формально охарактеризованы в докторской диссертации Джанкарло Гуиззарди. защитил диссертацию и получил дальнейшее развитие в Исследовательской группе онтологии и концептуального моделирования (NEMO) в Бразилии при сотрудничестве с Бранденбургским технологическим университетом (Герд Вагнер) и Лабораторией прикладной онтологии (LOA). UFO-A использовался для анализа структурных концептуальных конструкций моделирования, таких как типы объектов и таксономические отношения, ассоциации и отношения между ассоциациями, ролями, свойствами, типами данных и слабыми объектами, а также отношения между частями между объектами. Более поздние разработки включают онтологию событий в НЛО (UFO-B), а также онтологию социальных и интенциональных аспектов (НЛО-С). Комбинация UFO-A, B и C использовалась для анализа, перепроектирования и интеграции эталонных концептуальных моделей в ряде сложных областей, например, моделирование предприятия, разработка программного обеспечения, наука об услугах, нефть и газ, телекоммуникации и биоинформатика. Еще одна недавняя разработка была направлена ​​на четкое описание услуг и концепций, связанных с услугами, и предусматривала основанный на обязательствах учет понятия услуги (UFO-S).^[28] UFO - это основополагающая онтология для OntoUML , языка моделирования онтологий.

WordNet [ править ]

WordNet , свободно доступная база данных, первоначально разработанная как семантическая сеть, основанная на психолингвистических принципах, была расширена за счет добавления определений и теперь также рассматривается как словарь . Он квалифицируется как верхняя онтология, включая как самые общие концепции, так и более специализированные концепции, связанные друг с другом не только отношениями подчинения , но также и другими семантическими отношениями, такими как часть и причина. Однако, в отличие от Cyc, он не был формально аксиоматизирован, чтобы сделать логические отношения между понятиями точными. Он широко используется в исследованиях обработки естественного языка .

Ямато (еще одна более продвинутая топ-онтология) [ править ]

YAMATO разработан Риичиро Мидзогути, ранее работавшим в Институте научных и промышленных исследований Университета Осаки , а теперь в Японском передовом институте науки и технологий . Основные особенности YAMATO:

1. расширенное описание качества, атрибута, свойства и количества ^[29]
2. онтология представления, ^[30]
3. расширенное описание процессов и событий, ^[31]
4. использование теории ролей . ^[32]

YAMATO широко использовался для разработки других, более прикладных, онтологий, таких как медицинская онтология, ^[33] онтология гена, ^[34] онтология обучения / обучающих теорий, ^[35] онтология науки об устойчивом развитии, ^[36] и онтология культурной области. ^[37]

Инструменты верхних / основных онтологий [ править ]

ONSET [ править ]

ONSET, основной инструмент выбора и объяснения онтологий, помогает разработчику онтологии предметной области выбрать наиболее подходящую основную онтологию. Разработчик онтологии предметной области предоставляет требования / отвечает на один или несколько вопросов, а ONSET вычисляет выбор соответствующей базовой онтологии и объясняет, почему. Текущая версия (v2 от 24 апреля 2013 г.) включает DOLCE, BFO, GFO, SUMO, YAMATO и gist.

РОМУЛ [ править ]

ROMULUS - это базовый репозиторий онтологий, направленный на улучшение семантической совместимости. В настоящее время в репозитории есть три базовых онтологии: DOLCE, BFO и GFO. Возможности ROMULUS включают:

1. Он обеспечивает высокоуровневое представление базовых онтологий только с самыми общими концепциями, общими для всех реализованных базовых онтологий.
2. Базовые онтологии в ROMULUS разделены на модули.
3. Осуществлена ​​медиация фундаментальных онтологий. Это включает в себя согласование, сопоставление, слияние, доступные для поиска метаданные и метод взаимозаменяемости для основных онтологий.
4. ROMULUS предоставляет подробную таксономию каждой фундаментальной онтологии, чтобы упростить просмотр базовых онтологий.
5. ROMULUS позволяет загружать каждый базовый модуль онтологии, включая интегрированные базовые онтологии.
6. Доступны доступные для поиска метаданные каждой фундаментальной онтологии.
7. Доступно сравнение включенных базовых онтологий.

Словарь датчиков M3 IoT (верхняя онтология для IoT) [ править ]

M3 (Machine-to-Machine Measurement) разработал шаблон для классификации датчиков по энергетической области: для каждого датчика мы предоставляем произведенные измерения и соответствующий блок; мы также имеем дело с синонимами. Кроме того, мы указали для каждого датчика источник знаний, использующий его (например, прошлые проекты, упомянутые в каталоге проектов IoT на основе онтологий (см. Каталог онтологий LOV4IoT), и механизмы рассуждений для интерпретации данных датчика энергии (см. Проект SLOR обнаружения правил) .M3 согласован с многочисленными онтологиями, такими как W3C SSN, SAREF, DC, MUO, QUDT, UCUM и т. Д.

Источник: Стандартизация общих междоменных приложений в Интернете вещей [Gyrard et al., Globecom Standard Workshop 2014] Источник: Обогащение межмашинных данных с помощью семантических веб-технологий для междоменных приложений [Gyrard et al., WF-IoT 2014] Демонстратор: http://sensormeasurement.appspot.com/?p=m3

См. Также [ править ]

• Авторитетный контроль
• Здравый смысл
• Формальная онтология
• Основы математики
• Системы организации знаний
• Классификация библиотеки
• Онтология (информатика)
• Физическая онтология
• Онтология процесса
• Семантическая совместимость

Внешние ссылки [ править ]

• КОСМО
• Домашняя страница General Formal Ontology (GFO)
• Домашняя страница Лаборатории прикладной онтологии (LOA)
• Онтология PROTON
• Саммит верхней онтологии (март 2006 г.)
• Что такое онтология верхнего уровня? Статья в Блоге знаний, 2010 г.
• Онтология MarineTLO Что, Почему, Кто, Текущие приложения, Как ее использовать, Документы и публикации, Оставить отзыв.
• ONSET
• РОМУЛУС

Ссылки [ править ]