Онтологии - дивный новый мир  

Определения

Ссылки

WeBlog
Для тех, кто понимает ...
Основополагающая статья по онтологиям - для носорогов, оленей, кракодилов и т.д.
Разработка онтологий 101: руководство по созданию Вашей первой онтологии
Наталья Ф. Ной (Natalya F. Noy) и Дэбора Л. МакГиннесс (Deborah L. McGuinness)
Стэнфордский Университет, Стэнфорд, Калифорния, 94305
noy@smi.stanford.edu и dlm@ksl.stanford.edu

Natalya F. Noy and Deborah L. McGuinness. ``Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology''''. Stanford Knowledge Systems Laboratory Technical Report KSL-01-05 and Stanford Medical Informatics Technical Report SMI-2001-0880, March 2001.
http://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontology101.html

Аннотация
Онтологии стали центральными компонентами многих больших приложений, хотя учебный материал не соответствует растущему интересу. В этой работе обсуждается вопрос, зачем строить онтологию, и предлагается методология создания онтологий, основанная на системах представления декларативных знаний. Она использует опыт двух авторов в построении и поддержке онтологий в ряде онтологических сред, включая Protege-2000, Ontolingua и Chimaera. В ней представлена методология на примере учебной базы знаний по винам. Несмотря на то, что статья адресована пользователям фреймовых систем, она может быть полезна для построения онтологий в любой объектно-ориентированной системе.

1. Зачем создавать онтологию?
В последние годы разработка онтологий - формальных явных описаний терминов предметной области и отношений между ними (Gruber 1993) – переходит из мира лабораторий по искусственному интеллекту на рабочие столы экспертов по предметным областям. Во всемирной паутине онтологии стали обычным явлением. Онтологии в сети варьируются от больших таксономий, категоризирующих веб-сайты (как на сайте Yahoo!), до категоризаций продаваемых товаров и их характеристик (как на сайте Amazon.com). Консорциум WWW (W3C) разрабатывает RDF (Resource Description Framework) (Brickley and Guha 1999), язык кодирования знаний на веб-страницах, для того, чтобы сделать их понятными для электронных агентов, которые осуществляют поиск информации. Управление перспективных исследований и разработок министерства обороны США (The Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) в сотрудничестве с W3C разрабатывает Язык Разметки для Агентов DARPA (DARPA Agent Markup Language, DAML), расширяя RDF более выразительными конструкциями, предназначенными для облегчения взаимодействия агентов в сети (Hendler and McGuinness 2000). Во многих дисциплинах сейчас разрабатываются стандартные онтологии, которые могут использоваться экспертами по предметным областям для совместного использования и аннотирования информации в своей области. Например, в области медицины созданы большие стандартные, структурированные словари, такие как SNOMED (Price and Spackman 2000) и семантическая сеть Системы Унифицированного Медицинского Языка (the Unified Medical Language System) (Humphreys and Lindberg 1993). Также появляются обширные общецелевые онтологии. Например, Программа ООН по развитию (the United Nations Development Program) и компания Dun & Bradstreet объединили усилия для разработки онтологии UNSPSC, которая предоставляет терминологию товаров и услуг (http://www.unspsc.org/).
Онтология определяет общий словарь для ученых, которым нужно совместно использовать информацию в предметной области. Она включает машинно-интерпретируемые формулировки основных понятий предметной области и отношения между ними.
Почему возникает потребность в разработке онтологии? Вот некоторые причины:
· Для совместного использования людьми или программными агентами общего понимания структуры информации.
· Для возможности повторного использования знаний в предметной области.
· Для того чтобы сделать допущения в предметной области явными.
· Для отделения знаний в предметной области от оперативных знаний.
· Для анализа знаний в предметной области.
Совместное использование людьми или программными агентами общего понимания структуры информации является одной из наиболее общих целей разработки онтологий (Musen 1992; Gruber 1993). К примеру, пусть, несколько различных веб-сайтов содержат информацию по медицине или предоставляют информацию о платных медицинских услугах, оплачиваемых через Интернет. Если эти веб-сайты совместно используют и публикуют одну и ту же базовую онтологию терминов, которыми они все пользуются, то компьютерные агенты могут извлекать информацию из этих различных сайтов и накапливать ее. Агенты могут использовать накопленную информацию для ответов на запросы пользователей или как входные данные для других приложений.
Обеспечение возможности использования знаний предметной области стало одной из движущих сил недавнего всплеска в изучении онтологий. Например, для моделей многих различных предметных областей необходимо сформулировать понятие времени. Это представление включает понятие временных интервалов, моментов времени, относительных мер времени и т.д. Если одна группа ученых детально разработает такую онтологию, то другие могут просто повторно использовать ее в своих предметных областях. Кроме того, если нам нужно создать большую онтологию, мы можем интегрировать несколько существующих онтологий, описывающих части большой предметной области. Мы также можем повторно использовать основную онтологию, такую как UNSPSC, и расширить ее для описания интересующей нас предметной области.
Создание явных допущений в предметной области, лежащих в основе реализации, дает возможность легко изменить эти допущения при изменении наших знаний о предметной области. Жесткое кодирование предположений о мире на языке программирования приводит к тому, что эти предположения не только сложно найти и понять, но и также сложно изменить, особенно непрограммисту. Кроме того, явные спецификации знаний в предметной области полезны для новых пользователей, которые должны узнать значения терминов предметной области.

Research Group Казанского Университета
...


Разработки -

Viruses Ontology
The purpose of new ITTAL research group''s network-based project “Development of informative communication by the example of co-operative designing of computer viruses ontology” is to develop further a global information space and to enhance its information safety.

This is due to the reason that, firstly, ontologies have become central components of many large applications, though instructional material does not meet the growing interest, and, secondly, there are no frontiers for computer viruses. The topicality of information safety and the damage from viruses are well-known. The project includes the following: creation of an e-manual for design of ontologies and publishing it in Internet; creation of a prototype of computer viruses ontology and publishing it in Internet


А также переведены - руководства по Protege на русском и т.п.


...

Руководство по Protege
...


На русском - переведено в Казани


...

Пример дискуссий по онтологиям и смежным вопросам когнитивных наук
...

We need to comprehend the meaning and relationships of real ontology and formal logic, their similarities and differences. For both the universal sciences embrace all things, but only from diverse perspectives. Ontology considers the being of everything which exists in the world, material or mental or social, all basic aspects, properties, relationship patterns and uniformities of reality, cutting the body of all things along its joints. By contrary, (formal) logic deals with the formal parts and elements of human knowledge and reasoning, cutting the forms of the universe of discourse from its matter and content. As a consequence, the ontology/logic distinction makes all the difference in building a new class of Knowledge Society intellectual technologies, like the semantic web.

Though relating to anything, Logic (as a formal science) is only about the formal conceptual elements and patterns (terms, predicates, propositions and inferential rules) of the discourse about anything, all taken without any reference to reality. Whereas Ontology is about assigning a real significance (meaning) both to the formal logical constructions, linguistic expressions and communicative acts, within a single framework of fundamental entity classes and relationships applicable to any knowledge domains and sciences. Not to see this cardinal ''division of knowledge power'' of real ontology and formal logic with their inherent interplay may be harmful for the whole cause of advanced knowledge systems and reasoning applications.



...

Основополагающая статья Совы
...

Architectures for Intelligent Systems
John F. Sowa
Abstract. People communicate with each other in sentences that incorporate two kinds of information: propositions about some subject, and metalevel speech acts that specify how the propositional information is used — as an assertion, a command, a question, or a promise. By means of speech acts, a group of people who have different areas of expertise can cooperate and dynamically reconfigure their social interactions to perform tasks and solve problems that would be difficult or impossible for any single individual. This paper proposes a framework for intelligent systems that consist of a variety of specialized components together with logic-based languages that can express propositions and speech acts about those propositions. The result is a system with a dynamically changing architecture that can be reconfigured in various ways: by a human knowledge engineer who specifies a script of speech acts that determine how the components interact; by a planning component that generates the speech acts to redirect the other components; or by a committee of components, which might include human assistants, whose speech acts serve to redirect one another. The components communicate by sending messages to a Linda-like blackboard, in which components accept messages that are either directed to them or that they consider themselves competent to handle.

Published in a Special Issue on Artificial Intelligence of the IBM Systems Journal, vol. 41, no.3, pp. 331-349, 2002.




...


Hosted by uCoz