Онтологія (інформатика)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Онтоло́гія — представлення деякою мовою знань про певну предметну область (середовище, світ). Онтологію неодмінно супроводжує деяка концепція цієї області інтересів. Найчастіше ця концепція виражається за допомогою визначення базових об’єктів (індивідуумів, атрибутів, процесів) і відношень між ними. Визначення цих об'єктів і відношень між ними зазвичай називають концептуалізацією.

Наступне визначення онтології є узагальнюючим: Онтологія — це загальноприйнята і загальнодоступна концептуалізація певної області знань (світу, середовища), яка містить базис для моделювання цієї області знань і визначає протоколи для взаємодії між агентами, які використовують знання з цієї області, і, нарешті, включає домовленості про представлення теоретичних основ даної області знань.[1]

Перспективи використання[ред.ред. код]

Літературні джерела багаті описом різних онтологій і очікуваних від їхнього використання перспектив. Ці перспективи можна підрозділити на наступні категорії:

  • поліпшення взаємодії розробників та програмних агентів;
  • уніфікація обміну даними;
  • формалізація процесів специфікації, підвищення надійності і забезпечення багаторазовості використання.

Відмінності від філософського поняття онтології[ред.ред. код]

Хоча термін «онтологія» споконвічно філософський, в інформатиці він набув самостійного значення. Тут є дві істотні відмінності:

  • Онтологія в інформатиці повинна мати формат, який комп'ютер зможе легко обробити;
  • Інформаційні онтології створюються завжди з конкретними цілями — рішення конструкторських задач; вони оцінюються більше з погляду застосовності, ніж повноти.

Елементи онтологій[ред.ред. код]

Сучасні онтології будуються в більшій мірі однаково, незалежно від мови написання. Зазвичай вони складаються з екземплярів, понять, атрибутів і відношень.

Екземпляри[ред.ред. код]

Екземпляри (англ. instances) або індивіди (англ. individuals) — це основні, низькорівневі компоненти онтології. Екземпляри можуть являти собою як фізичні об'єкти (люди, будинки, планети), так і абстрактні (числа, слова). Строго кажучи, онтологія може обійтися й без конкретних об'єктів. Однак, однією з головних цілей онтології є класифікація таких об'єктів, тому вони також включаються.

Поняття[ред.ред. код]

Поняття (англ. concepts) (або класи (англ. classes)) — абстрактні групи, колекції або набори об'єктів. Вони можуть містити в собі екземпляри, інші класи, або ж сполучення й того, і іншого. Приклад:

  • Поняття «люди», вкладене поняття «людина». Чим є «людина» — вкладеним поняттям, чи екземпляром (індивідом) — залежить від онтології.
  • Поняття «індивіди», екземпляр «індивід».

Атрибути[ред.ред. код]

Об'єкти в онтології можуть мати атрибути. Кожен атрибут має принаймні ім'я й значення, і використовується для зберігання інформації, що специфічна для об'єкта й прив'язана до нього. Наприклад, об'єкт the Ford Explorer має такі атрибути як:

  • Назва: Ford Explorer
  • Кількість-Дверей: 4
  • Двигун: {4.0 КС, 4.6 КС}
  • Коробка-Передач: 6-швидкісна

Значення атрибута може бути складеним типом даних. У даному прикладі значення атрибута, що називається Двигун, є списком значень простих типів даних.

Якщо ви не визначаєте атрибути для концепцій, вам доведеться визначати або таксономію (якщо між концепціями існує відношення включення (Гіпонім, англ. Hyponym)), або Керований Словник (англ. Controlled Vocabulary). Вони корисні, але не вважаються справжніми онтологіями.

Відношення[ред.ред. код]

Важлива роль атрибутів полягає в тому, щоб визначати залежності (відношення) між об'єктами онтології. Зазвичай відношенням є атрибут, значенням якого є інший об'єкт.

Припустимо, що в онтології автомобілів присутні два об'єкти — автомобіль Ford Explorer і Ford Bronco. Нехай Bronco — це модель-спадкоємець Explorer, тоді відношення між Ford Explorer і Ford Bronco визначимо як атрибут «isSuccessorOf» зі значенням «Explorer» для об'єкта Bronco (варто помітити, що в мовах опису онтологій існують визначені відношення спадкування).

Спеціалізовані й загальні онтології[ред.ред. код]

Спеціалізовані (предметно-орієнтовані) онтології (онтології предметних областей-про) — це представлення якої-небудь галузі знань або частини реального світу. У такій онтології містяться спеціальні для цієї галузі значення термінів. Приміром, слово «поле» в сільському господарстві означає ділянка землі (див. тут), у фізиці — один із видів матерії (див. тут), у математиці — особливу структуру (див. тут).

Загальні онтології використовуються для подання понять, спільних для великої кількості галузей. Такі онтології містять базовий набір термінів, глосарій або тезаурус, використовуваний для опису термінів предметних галузей.

Якщо система, що використовує спеціалізовані онтології, розвивається, то може знадобитися їх об'єднання. І для інженера з онтологій це серйозне завдання. Подібні онтології часто несумісні одна з одною, хоча можуть представляти близькі галузі. Різниця може з'являтися через особливості місцевої культури, ідеології й т. п., або внаслідок використання іншої мови опису.

Сьогодні об'єднання онтологій доводиться виконувати вручну, це трудомісткий, повільний і дорогий процес. Використання базисної онтології — єдиного глосарія — трохи спрощує цю роботу. Є наукові праці за технологіями об'єднання, але вони в більшій мірі теоретичні.

Мови опису онтологій[ред.ред. код]

Мова опису онтологій — формальна мова, використовувана для кодування онтології. Існує кілька подібних мов (список неповний):

Для роботи з мовами онтологій існує декілька видів технологій: редактори онтологій (для створення онтологій), DBMS онтологій (для зберігання й звертання до онтології) і сховища онтологій (для роботи з декількома онтологіями).

Див. також[ред.ред. код]

Виноски[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]


Інтернет Це незавершена стаття про Інтернет.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.