Верхняя онтология

Онтология, применимая во всех областях знаний

В информатике верхняя онтология (также известная как онтология верхнего уровня , верхняя модель или фундаментальная онтология ) — это онтология (в том смысле, который используется в информатике ), которая состоит из очень общих терминов (таких как «объект», «свойство», «отношение»), которые являются общими для всех доменов. Важной функцией верхней онтологии является поддержка широкой семантической совместимости между большим количеством онтологий, специфичных для доменов, путем предоставления общей отправной точки для формулирования определений. Термины в онтологии домена ранжируются под терминами в верхней онтологии, например, классы верхней онтологии являются суперклассами или надмножествами всех классов в онтологиях домена.

Было предложено несколько высших онтологий, каждая из которых имеет своих сторонников.

Системы библиотечной классификации предшествуют системам верхних онтологий. Хотя библиотечные классификации организуют и категоризируют знания, используя общие концепции, которые одинаковы во всех областях знаний, ни одна из систем не является заменой другой.

Разработка

Любая стандартная фундаментальная онтология, скорее всего, будет оспариваться среди разных групп, 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 позволили бы тестировать различные онтологии в одной и той же вычислительной среде. Таким образом, различия обсуждались в основном на теоретических основаниях или являются просто результатом личных предпочтений. Однако фундаментальные онтологии можно сравнивать на основе принятия в целях поддержки взаимодействия между онтологиями предметной области.

Ни одна конкретная верхняя онтология пока не получила широкого признания в качестве фактического стандарта. Различные организации пытались определить стандарты для определенных доменов. Одним из примеров является « Язык спецификации процессов » (PSL), созданный Национальным институтом стандартов и технологий (NIST).

Другим важным фактором, ведущим к отсутствию широкого внедрения любой существующей верхней онтологии, является сложность. Некоторые верхние онтологии — в этом отношении часто в качестве примера приводится Cyc — очень большие, включающие до тысяч элементов (классов, отношений), со сложными взаимодействиями между ними и со сложностью, аналогичной сложности естественного языка человека , а процесс обучения может быть даже дольше, чем для естественного языка из-за незнакомого формата и логических правил. Мотивация преодолеть этот барьер обучения в значительной степени отсутствует из-за скудности общедоступных примеров использования. В результате те, кто создает онтологии предметной области для локальных приложений, как правило, создают максимально простую онтологию, специфичную для предметной области, не связанную ни с одной верхней онтологией. Такие онтологии предметной области могут адекватно функционировать для локальной цели, но их точная связь с другими онтологиями предметной области занимает очень много времени.

Чтобы решить эту проблему, были разработаны некоторые действительно онтологии верхнего уровня, которые намеренно спроектированы так, чтобы иметь минимальное совпадение с любыми онтологиями домена. Примерами являются Basic Formal Ontology и DOLCE (см. ниже).

Аргументы в пользу нецелесообразности верхней онтологии

Исторически во многих обществах [ какие? ] предпринимались попытки навязать или определить единый набор понятий как более первичный, базовый, основополагающий, авторитетный, истинный или рациональный, чем все остальные. Распространенное возражение [ кем? ] против таких попыток указывает на то, что у людей отсутствует своего рода трансцендентная перспектива — или взгляд Бога — которая потребовалась бы для достижения этой цели. Люди связаны языком или культурой, и поэтому у них отсутствует своего рода объективная перспектива, из которой можно было бы обозревать всю территорию понятий и выводить какой-либо один стандарт. Томассон [1] под заголовком «1.5 Скептицизм в отношении систем категорий» писал: «системы категорий, по крайней мере в традиционном виде, по-видимому, предполагают, что существует единственный истинный ответ на вопрос о том, какие категории сущностей существуют, — действительно, обнаружение этого ответа является целью большинства подобных исследований онтологических категорий. [...] Но фактически предлагаемые системы категорий настолько различаются, что даже краткий обзор прошлых систем категорий, подобных приведенной выше, может подорвать веру в то, что такая уникальная, истинная и полная система категорий может быть найдена. Учитывая такое разнообразие ответов на вопрос о том, что такое онтологические категории, по каким критериям мы могли бы выбрать среди них ту, которая является единственно правильной?»

Другое возражение — проблема формулирования определений. Онтологии верхнего уровня разработаны для максимальной поддержки взаимодействия между большим количеством терминов. Поэтому такие онтологии должны состоять из терминов, выражающих очень общие концепции, но такие концепции настолько базовые для нашего понимания, что нет способа, которым их можно определить, поскольку сам процесс определения подразумевает, что менее базовая (и менее понятая) концепция определяется в терминах концепций, которые являются более базовыми и поэтому (в идеале) более понятными. Очень общие концепции часто можно разъяснить только, например, с помощью примеров или перефразирования.

  • Не существует самоочевидного способа деления мира на концепции , и уж тем более не существует непротиворечивого способа.
  • Не существует нейтральной площадки, которая могла бы служить средством перевода между специализированными (или «низшими», или «специфическими для приложения») онтологиями.
  • Человеческий язык сам по себе уже является произвольным приближением всего лишь одной из многих возможных концептуальных карт. Проводить любую необходимую корреляцию между английскими словами и любым количеством интеллектуальных концепций, которые мы хотели бы представить в наших онтологиях, — это просто напрашиваться на неприятности. ( WordNet , например, успешен и полезен именно потому, что он не претендует на роль универсальной верхней онтологии; скорее, это инструмент для семантического / синтаксического / лингвистического разрешения неоднозначности, который богато встроен в особенности и особенности английского языка.)
  • Любое иерархическое или топологическое представление концепций должно начинаться с некоторой онтологической, эпистемологической , лингвистической, культурной и, в конечном счете, прагматической перспективы. Такой прагматизм не допускает исключения политики между людьми или группами, на самом деле он требует, чтобы они рассматривались как, возможно, более базовые примитивы, чем любые из представленных.

Те [ кто? ], кто сомневается в осуществимости онтологий общего назначения, более склонны спрашивать: «Какую конкретную цель мы имеем в виду для этой концептуальной карты сущностей и какие практические изменения будет иметь эта онтология?» Эта прагматичная философская позиция оставляет всякую надежду на разработку закодированной версии онтологии «Мир есть все, что имеет место» ( Витгенштейн , Логико-философский трактат ).

Наконец, есть возражения, похожие на те, что против искусственного интеллекта [ от кого? ] . Технически, сложное приобретение концепций и социальное/лингвистическое взаимодействие людей предполагают, что любая аксиоматическая основа «самых основных» концепций должна быть когнитивно-биологической или иным образом трудноохарактеризованной, поскольку у нас нет аксиом для таких систем. С этической точки зрения любая онтология общего назначения может быстро стать настоящей тиранией, вербуя приверженцев в политическую программу, предназначенную для ее распространения и ее финансирования, и, возможно, для ее защиты с помощью насилия. Исторически непоследовательные и иррациональные системы убеждений доказали свою способность требовать повиновения во вред или во вред людям как внутри, так и за пределами общества, которое их принимает. Насколько более вредной была бы последовательная рациональная система, если бы она содержала хотя бы одно или два основных предположения, несовместимых с человеческой жизнью?

Аргументы в пользу осуществимости верхней онтологии

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

  1. они утверждают, что не существует возможности всеобщего согласия по какой-либо концептуальной схеме; но они утверждают, что практическая общая онтология не нуждается во всеобщем согласии, ей нужно лишь достаточно большое сообщество пользователей (как в случае с человеческими языками), чтобы разработчикам было выгодно использовать ее в качестве средства для общей совместимости, а сторонним разработчикам — разрабатывать утилиты, упрощающие ее использование; и
  2. они указывают на то, что разработчики схем данных считают различные представления подходящими для своих локальных целей; но они не демонстрируют, что эти различные представления на самом деле логически противоречивы.

Фактически, различные представления утверждений о реальном мире (хотя и не философские модели), если они точно отражают мир, должны быть логически последовательны, даже если они фокусируются 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 неверны, и это тема для экспериментального исследования, а не для онтологического представления. На практике представления реального мира создаются и известны как приближения к базовой реальности, и их использование ограничено пределами погрешности измерений в любом данном практическом приложении. Онтологии полностью способны представлять приближения, а также способны представлять ситуации, в которых различные приближения имеют разную полезность. Возражения, основанные на разных способах восприятия людьми вещей, нападают на упрощенный, обедненный взгляд на онтологию. Возражение о том, что существуют логически несовместимые модели мира, верно, но в верхней онтологии эти различные модели могут быть представлены как различные теории, и приверженцы этих теорий могут использовать их в качестве предпочтений другим теориям, сохраняя при этом логическую последовательность необходимых предположений верхней онтологии. Необходимые предположения предоставляют логический словарь, с помощью которого можно указать значения всех несовместимых моделей. Никогда не было продемонстрировано, что несовместимые модели не могут быть должным образом определены с помощью общего, более базового набора понятий, в то время как есть примеры несовместимых теорий, которые могут быть логически определены с помощью всего лишь нескольких базовых понятий.

Многие из возражений против верхней онтологии относятся к проблемам жизненно важных решений или неаксиоматизированным проблемным областям, таким как право, медицина или политика, которые даже людям трудно понять. Некоторые из этих возражений не применимы к физическим объектам или стандартным абстракциям, которые определяются в существование людьми и тщательно контролируются ими для взаимного блага, например, стандарты для соединений электросистем 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 многими способами, некоторые из них уже используются в совместимых артефактах, таких как карты или расписания.

Возражения против осуществимости общей верхней онтологии также не учитывают возможность заключения соглашения об онтологии, содержащей все примитивные элементы онтологии, которые могут быть объединены для создания любого количества более специализированных представлений концепций. Принятие этой тактики позволяет сосредоточить усилия на соглашении только об ограниченном количестве элементов онтологии. Согласовывая значения этого перечня базовых концепций, становится возможным создавать, а затем точно и автоматически интерпретировать бесконечное количество представлений концепций как комбинации базовых элементов онтологии. Любая онтология домена или база данных, которая использует элементы такой верхней онтологии для указания 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 домена, не определенных в других онтологиях. В таком случае правильная интерпретация потребует, чтобы логические описания элементов, специфичных для домена, передавались вместе с любыми передаваемыми данными; данные затем будут автоматически интерпретируемыми, поскольку описания элементов домена, основанные на верхней онтологии, будут правильно интерпретироваться любой системой, которая может правильно использовать верхнюю онтологию. По сути, элементы в разных онтологиях домена могут быть *переведены* друг в друга с помощью общей верхней онтологии. Верхняя онтология, 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 специализированном расширении верхней онтологии. Правильное использование альтернативных теорий является частью знания, которая сама может быть представлена ​​в онтологии. Пользователи, которые разрабатывают новые онтологии домена и обнаруживают, что существуют семантические примитивы, необходимые для их домена, но отсутствующие в существующей общей верхней онтологии, могут добавить эти новые примитивы с помощью принятой процедуры, расширяя общую верхнюю онтологию по мере необходимости.

Большинство сторонников [ кто? ] верхней онтологии утверждают, что можно создать несколько хороших онтологий с, возможно, разным акцентом. Очень немногие на самом деле утверждают, что нужно найти только одну в пределах естественного языка или даже академической области. Большинство просто стандартизируют некоторые существующие коммуникации. Другая выдвинутая точка зрения заключается 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 представления дополняют друг друга и не противоречат друг другу; в результате внутренне согласованная онтология, которая содержит все представления, со средствами перевода разных представлений в другие, осуществима. Однако такая онтология до сих пор не была создана, поскольку для ее разработки потребовался бы большой проект, чтобы включить все альтернативные представления в отдельно разработанные верхние онтологии вместе с их переводами. Основным препятствием для создания такой онтологии являются не технические проблемы, а нежелание финансирующих агентств предоставлять средства для достаточно большого консорциума разработчиков и пользователей.

Несколько распространенных аргументов против верхней онтологии можно рассмотреть более четко, разделив вопросы определения концепции (онтологии), языка (лексикона) и фактов (знаний). Например, у людей есть разные термины и фразы для одной и той же концепции. Однако это не обязательно означает, что эти люди ссылаются на разные концепции. Они могут просто использовать разный язык или идиому. Формальные онтологии обычно используют лингвистические метки для обозначения концепций, но термины, которыми помечаются элементы онтологии, означают не больше и не меньше того, что говорят их аксиомы. Метки похожи на имена переменных в программном обеспечении, скорее вызывающие, чем определяющие. Сторонники общей верхней онтологии указывают, что значения элементов (классов, отношений, правил) в онтологии зависят только от их логической формы , а не от меток, которые обычно выбираются просто для того, чтобы сделать онтологии более удобными для использования их разработчиками-людьми. На самом деле, метки для элементов в онтологии не обязательно должны быть словами — это могут быть, например, изображения экземпляров определенного типа или видео действия, представленного определенным типом. Нельзя слишком сильно подчеркивать, что слова *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 *маркируют* элементы онтологии. Может быть много слов, которые маркируют одну концепцию, даже на одном языке (синонимия), и может быть много концепций, маркированных одним словом (неоднозначность). Создание отображений между человеческим языком и элементами онтологии является областью понимания естественного языка. Но сама онтология выступает независимо как логическая и вычислительная структура. По этой причине найти согласие относительно структуры онтологии на самом деле проще, чем разработать контролируемый словарь, потому что можно включить все различные интерпретации слова, каждая из которых *сопоставлена* с одним и тем же словом в разных 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 различные значения истинности конкретному утверждению, принимая при этом обоснованность определенных базовых утверждений, фактов или способов выражения аргумента, с которыми они не согласны. (Используя, например, форму проблема/позиция/аргумент.) 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 любой из них.

Даже аргументы о существовании вещи требуют определенного разделения концепции, даже если ее существование в реальном мире может быть оспорено. Отделение убеждений от наименования и определения также помогает прояснить этот вопрос и показать, как концепции могут быть общими, даже перед лицом различных убеждений. Например, вики как средство может допускать такую ​​путаницу, но дисциплинированные пользователи могут применять методы разрешения споров , чтобы уладить свои конфликты. Также утверждается, что большинство людей разделяют общий набор «семантических примитивов», фундаментальных концепций, к которым они обращаются, когда пытаются объяснить незнакомые термины другим людям. Онтология, которая включает 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 верхней онтологии, служащей логическим «языком-посредником», который может переводить идеи в одной терминологии в их логический эквивалент в другой терминологии.

Сторонники [ кто? ] утверждают, что большинство разногласий относительно жизнеспособности верхней онтологии можно отнести к смешению онтологии, языка и знания или слишком специализированным областям знания: многие люди, агенты или группы будут иметь области своих соответствующих внутренних онтологий, которые не пересекаются. Если они могут сотрудничать и делиться концептуальной картой вообще, это может быть настолько полезным, что перевешивает любые недостатки, возникающие из-за обмена. В той степени, в которой становится сложнее делиться концепциями, чем глубже человек исследует, тем более ценным, как правило, становится такой обмен. Если проблема настолько базовая, как утверждают противники верхних онтологий, то она также применима к группе людей, пытающихся сотрудничать, которым может потребоваться помощь машины для легкого общения.

Если ничего другого, такие онтологии подразумеваются машинным переводом , используемым, когда люди не могут практически общаться. Будь то «верхние» или нет, они, похоже, будут распространяться.

Таблица формальных верхних онтологий

Следующая таблица содержит данные в основном из статьи «Сравнение верхних онтологий» [2], написанной В. Маскарди, В. Корди и П. Россо (2007).

ИмяПервоначальный выпускПоследний релизРазработчикФокусЛицензияURL-адресаМетрикиОтличительные чертыВерсии
Онтология Совы19991999Джон Ф. СоваЛогические, философские и вычислительные основыбесплатноUO Совы, [3] [4]30 классов, 5 отношений, 30 аксиомЛогичная элегантность, компактность
Цикл1984версия 6.1 от 27.11.2017Компания Cycorp (с 1994 года)повседневные знания здравого смысла , с целью дать возможность приложениям ИИ рассуждать подобно человекузапатентованныйcyc.com300 000 концепций, 3 000 000 утверждений (фактов и правил), 15 000 отношений12 000 наборов синтаксиса WordNet , огромныйOpenCyc, ResearchCyc
ЯМАТО19992012.07.14Доктор Риитиро Мидзогучи [5]Качество и количество, представления (вещи, несущие содержание), объекты, процессы и события?ЯМАТО [6]?Ролевые концепции
БФО2002BF0 2020 ИСО/МЭК 21838-2Барри Смит и др.Онтология верхнего уровня для обеспечения взаимодействия онтологий предметной областиЛицензия BSDBasic-formal-ontology.org [7] [8]34 категории, 8 отношений; формализации в форматах OWL, CLIF, OBO и Isabelочень большая устоявшаяся база пользователей; подробная документацияВерсия 2.0
суть2007Версия 11.0.0 в 2022 г.Semantic Arts, Inc.Минималистская верхняя онтология для корпоративных информационных систембесплатно, Creative Commons Share Alikewww.semanticarts.com/gist/143 класса, 132 свойства, 9 примитивных классов, 18 корневых классов, 1690 аксиомОснова для около десятка крупных корпоративных онтологий
БОРОконец 1980-х и начало 1990-х годовКоманда консультантов KPMG во главе с Крисом ПартриджемЭкстенсиональная (и, следовательно, четырехмерная) онтология, которая предоставляет ему простые критерии идентичности.www.borosolutions.netОн построен на серии четких метафизических выборов, обеспечивающих прочную (метафизическую) основу.
ГФО19992008 (в процессе)Генрих ХерреВключая многие аспекты современной философииОткрытьwww.onto-med.de/ontologies/gfo2008Его описание персистентности и его временной модели.gfo.owl и gfo-basic.owl
ИДЕИГруппа ИДЕИЯвляется более высокого порядка, экстенсиональным и 4D. Разработано с использованием метода BORO .Онтология IDEAS не предназначена для рассуждений и выводов; ее цель — стать точной моделью бизнеса.
ИСО 159262003EPISTLE - Технический координатор по связям с европейскими перерабатывающими отраслями промышленности STEPПредставление информации о жизненном цикле технологического предприятия. Достаточно общее, чтобы охватить любое предприятие, если доступна соответствующая библиотека справочных данных.Бесплатное использованиеwww.iso.org/standard/29557.htmlОбщая модель с 201 типом сущностей. Библиотека справочных данных охватывает 40 000 концепций, расширяемая пользователем.Для обеспечения интеграции информации о жизненном цикле модель является четырехмерной и исключает все информационные ограничения, которые применимы только к определенным приложениям в рамках области применения.ИСО 15926-2:2003
СУМО2000v1.1 — ontologyportal.org/SUMOhistory/SUMO1.1.txtРабочая группа IEEE P1600.1Для исследований и приложений в области поиска, лингвистики и рассуждений.Открытый исходный код.www.ontologyportal.orgВсего терминов: 13457, Всего аксиом: 193812, Всего правил: 6055Самая большая формальная публичная онтология, существующая сегодня. Была сопоставлена ​​со всем лексиконом WordNet .2024- github.com/ontologyportal/sumo
ЗОНТИК2008версия 1.50 в 2016 годуСтруктурированная динамикаСопоставление информации из разрозненных источников друг с другом.СС на 3.0Около 35 000 справочных концепцийРазработан для предоставления общих точек сопоставления для соотнесения различных онтологий или схем друг с другом,ЗОНТИК 1.50
WordNetсередина 1980-хВерсия 3.1 в 2011 г.Принстонский университетСемантическая сеть, основанная на психолингвистических принципах,BSD-подобныйwordnet.princeton.edu155 327 слов, организованных в 175 979 синсетов, в общей сложности 207 016 пар «слово-смысл»;Не аксиоматически точен. Используется в исследованиях обработки естественного языка .Версия 3.1

Доступные верхние онтологии

Базовая формальная онтология (BFO)

Структура базовой формальной онтологии (BFO), разработанная Барри Смитом и его коллегами, состоит из ряда подонтологий на разных уровнях детализации. Онтологии делятся на две разновидности: относящиеся к непрерывным сущностям, таким как трехмерные устойчивые объекты, и происходящие сущности (в первую очередь) процессы, задуманные как разворачивающиеся в последовательных фазах во времени. Таким образом, BFO включает в себя как трехмерную, так и четырехмерную перспективы реальности в рамках одной структуры. Взаимосвязи определяются между двумя типами онтологий таким образом, что дает BFO возможность иметь дело как со статическими/пространственными, так и с динамическими/временными характеристиками реальности. Онтология непрерывной области, происходящая от BFO, может быть задумана как перечень сущностей, существующих в определенный момент времени. Каждая происходящая онтология может быть задумана как перечень процессов, разворачивающихся в течение заданного интервала времени. Как сам BFO, так и каждая из его расширенных подонтологий могут быть задуманы как окно в определенную часть реальности на заданном уровне детализации. Более 350 онтологических фреймворков, основанных на BFO, каталогизированы на веб-сайте BFO. [9] Они применяют архитектуру BFO к различным доменам посредством стратегии нисходящего заполнения. Например, онтология Cell заполняет нисходящее из BFO путем импорта ветви BFO, заканчивающейся объектом, и определения ячейки как подвида объекта. Другими примерами онтологий, расширяющих BFO, являются онтология для биомедицинских исследований (OBI) и другие онтологии Open Biomedical Ontologies Foundry . В дополнение к этим примерам, BFO и расширения все чаще используются в доменах обороны и безопасности, например, в фреймворке Common Core Ontology. [10] BFO также служит верхним уровнем онтологии интерфейса Целей устойчивого развития (SDG), разработанной Программой ООН по окружающей среде [11] и инициативой Industrial Ontologies Foundry (IOF) обрабатывающей промышленности. [12] BFO был задокументирован в учебнике Building Ontologies with Basic Formal Ontology [13] , опубликованном издательством MIT Press в 2015 году.

БОРО

Business Objects Reference Ontology — это верхняя онтология, разработанная для разработки онтологических или семантических моделей для больших сложных операционных приложений, которая состоит из верхней онтологии, а также процесса построения онтологии. Она построена на серии четких метафизических выборов для обеспечения прочной (метафизической) основы. Ключевым выбором стала экстенсиональная (и, следовательно, четырехмерная ) онтология , которая предоставляет ей простые критерии идентичности . Ее элементы появились в ряде стандартов. Например, стандарт ISO, ISO 15926 — Промышленные системы автоматизации и интеграция — был сильно вдохновлен ранней версией. Стандарт IDEAS (Международная спецификация архитектуры оборонного предприятия для обмена) основан на BORO, который, в свою очередь, использовался для разработки DODAF 2.0.

Концептуальная эталонная модель CIDOC

Хотя «объектно-ориентированная концептуальная справочная модель CIDOC» (CRM) представляет собой онтологию предметной области , специализированную для целей представления культурного наследия, подмножество, называемое CRM Core, представляет собой общую верхнюю онтологию, включающую: [14] [15]

  • Пространство-время – название/идентификатор, место, эпоха/период, временной промежуток, отношение к постоянным элементам
  • События – название/идентификатор, начало/окончание существования, участники (люди, индивидуально или в группах), создание/изменение вещей (физическое или концептуальное), отношение к постоянным предметам
  • Материальные вещи – название/идентификатор, место, информационный объект, который несет материальная вещь, отношения «часть-часть», отношения к постоянным элементам.
  • Нематериальные вещи – название/идентификатор, информационные объекты (предложные или символические), концептуальные вещи, части отношений

Постоянный элемент — это физический или концептуальный элемент, который имеет постоянную идентичность, распознаваемую в течение его существования по его идентификации, а не по его непрерывности или наблюдению. Постоянный элемент сравним с устойчивым.
Пропозициональный объект — это набор утверждений о реальных или воображаемых вещах.
Символический объект — это знак/символ или совокупность знаков или символов.

КОСМО

COSMO (COmmon Semantic MODEL) — это 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 — это онтология OWL, но в будущем ожидается версия, совместимая с Common-Logic . Онтология и пояснительные файлы доступны на сайте COSMO. Целью рабочей группы COSMO была разработка базовой онтологии с помощью совместного процесса, который позволит ей представлять все основные элементы онтологии, которые все участники считают необходимыми для своих приложений. Разработка COSMO полностью открыта, и любые комментарии или предложения из любых источников приветствуются. После некоторого обсуждения и вклада участников в 2006 году разработка COSMO была продолжена в первую очередь Патриком Кэссиди, председателем рабочей группы COSMO. Вклады и предложения от любой заинтересованной стороны по-прежнему приветствуются и поощряются. Многие из типов (классов 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. Разработка COSMO изначально была сосредоточена на включении представлений всех слов в контролируемом определяющем словаре Longman Dictionary of Contemporary English (LDOCE) (2148 слов). Этих слов достаточно для определения (лингвистически) всех записей в LDOCE. Предполагается, что онтологические представления концепций, представленных этими терминами, будут достаточными для указания значений любого специализированного элемента онтологии, тем самым служа основой для общей семантической совместимости . Совместимость через COSMO обеспечивается за счет использования COSMO (или онтологии, полученной из нее) в качестве языка-посредника, с помощью которого другие онтологии предметной области могут быть переведены в термины друг друга и, таким образом, точно сообщаться. По мере присоединения новых доменов к COSMO могут быть распознаны и добавлены в его структуру дополнительные семантические примитивы. Текущая (январь 2021 г.) версия COSMO на OWL содержит более 24000 типов (классов OWL), более 1350 отношений и более 21000 ограничений. Сам COSMO (COSMO.owl) и другие связанные и пояснительные файлы можно получить по ссылке для COSMO в разделе Внешние ссылки ниже.

Цикл

Хорошо известная и достаточно полная онтология, доступная сегодня, — это Cyc , частная 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 .

ДОЛЬЧЕ

Описательная онтология для лингвистической и когнитивной инженерии (DOLCE) — это основополагающая онтология, разработанная в 2002 году в контексте проекта WonderWeb EU [16] , разработанного Николой Гуарино и его коллегами в Лаборатории прикладной онтологии (LOA). Как следует из его аббревиатуры, DOLCE ориентирована на охват онтологических категорий, лежащих в основе естественного языка и человеческого здравого смысла . Однако DOLCE не придерживается строго референтной метафизики, связанной с внутренней природой мира. Скорее, категории, которые она вводит, рассматриваются как когнитивные артефакты, которые в конечном итоге зависят от человеческого восприятия, культурных отпечатков и социальных конвенций. В этом смысле они намереваются быть просто описательными (а не предписывающими ) понятиями, которые поддерживают формальную спецификацию концептуализаций предметной области.

DOLCE-Ultralite, [17] разработанный Альдо Ганджеми и коллегами из Лаборатории семантических технологий Национального исследовательского совета (Италия), является версией DOLCE на языке веб-онтологии (OWL). Он упрощает некоторые модальные аксиомы DOLCE и расширяет его, чтобы охватить фреймворк описаний и ситуаций, также разработанный 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)

Общая формальная онтология (GFO), разработанная Генрихом Херре и его коллегами из исследовательской группы Onto-Med в Лейпциге , является реалистичной онтологией, интегрирующей процессы и объекты. Она пытается включить многие аспекты современной философии, что отражено как в ее таксономическом дереве, так и в ее аксиоматизациях. GFO допускает различные аксиоматизации своих категорий (такие как существование атомарных временных интервалов по сравнению с плотным временем). Основные принципы GFO опубликованы в отчете Onto-Med № 8 и в "Общей формальной онтологии (GFO): Основополагающая онтология для концептуального моделирования". [19] [20]

Две особенности GFO, среди прочих, — это его описание персистентности и его временная модель. Что касается персистентности, различие между эндурантами (объектами) и пердурантами (процессами) делается явным в GFO путем введения специальной категории — персистент. [21] Персистент — это специальная категория с намерением, что ее экземпляры «оставаются идентичными» (с течением времени). Что касается времени, временные интервалы принимаются в GFO как примитивные, а временные точки (называемые «временными границами») — как производные. Более того, временные точки могут совпадать, что удобно для моделирования мгновенных изменений.

суть

gist разработан и поддерживается Semantic Arts. gist (не аббревиатура, а означает «получить суть») — это «минималистская верхняя онтология». gist нацелен на корпоративные информационные системы, хотя он применяется и в приложениях по оказанию медицинских услуг.

gist использовался для создания корпоративных онтологий для ряда крупных коммерческих и государственных учреждений, включая: Procter & Gamble, Sentara Healthcare, Washington State Department of Labor & Industries, LexisNexis, Sallie Mae и две крупные компании по оказанию финансовых услуг. gist доступен бесплатно по лицензии Creative Commons share alike. gist активно поддерживается и используется уже более 10 лет. По состоянию на октябрь 2020 года его версия составляет 9.4. [22]

gist был предметом статьи, посвященной исследованию того, как преодолеть различия в моделировании между онтологиями. [23] В статье, описывающей методологию OQuaRE для оценки онтологий, онтология единицы измерения gist (в то время отдельный модуль) набрала наивысшие баллы при ручной оценке против 10 других онтологий единицы измерения и набрала баллы выше среднего при автоматизированной оценке. Авторы заявили: «Эта онтология может быть легко протестирована и проверена, ее знания могут быть эффективно повторно использованы и адаптированы для различных указанных сред». [24]

ИСО 15926

ISO 15926 — это международный стандарт представления информации о жизненном цикле технологического предприятия . Это представление определяется общей концептуальной моделью данных, которая подходит в качестве основы для внедрения в общую базу данных или хранилище данных. Модель данных предназначена для использования в сочетании со справочными данными: стандартными экземплярами, которые представляют информацию, общую для ряда пользователей, технологических предприятий или и того, и другого. Поддержка определенной деятельности жизненного цикла зависит от использования соответствующих справочных данных в сочетании с моделью данных. Для обеспечения интеграции информации о жизненном цикле модель исключает все ограничения информации, которые подходят только для определенных приложений в рамках области применения. ISO 15926-2 определяет общую модель с 201 типом сущностей. Она была подготовлена ​​Техническим комитетом ISO/TC 184, Системы промышленной автоматизации и интеграция, Подкомитетом SC 4, Промышленные данные.

SUMO (Предлагаемая верхняя объединенная онтология)

Suggested Upper Merged Ontology (SUMO) — еще один комплексный онтологический проект. Он включает верхнюю онтологию , созданную рабочей группой IEEE P1600.1 (первоначально Яном Найлсом и Адамом Пизом ). Он расширен многими онтологиями предметной области и полным набором ссылок на WordNet. Он имеет открытый исходный код.

ЗОНТИК

Верхний уровень сопоставления и обмена привязкой ( UMBEL ) — это онтология из 28 000 справочных концепций, которая сопоставляется с упрощенным подмножеством онтологии OpenCyc , которое призвано обеспечить способ связывания точной онтологии OpenCyc с менее формальными онтологиями. [25] Он также имеет формальные сопоставления с Wikipedia , DBpedia , PROTON и GeoNames . Он был разработан и поддерживается как открытый исходный код компанией Structured Dynamics.

WordNet

WordNet — свободно доступная база данных, изначально разработанная как семантическая сеть , основанная на психолингвистических принципах, была расширена путем добавления определений и теперь также рассматривается как словарь . Она квалифицируется как верхняя онтология, включая самые общие концепции, а также более специализированные концепции, связанные друг с другом не только отношениями подчинения , но и другими семантическими отношениями, такими как часть и причина. Однако, в отличие от Cyc, она не была формально аксиоматизирована, чтобы сделать логические отношения между концепциями точными. Она широко использовалась в исследованиях обработки естественного языка .

YAMATO (еще одна более продвинутая верхняя онтология)

YAMATO разработан Риитиро Мидзогучи, 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, [26]
  2. онтология представления, [27]
  3. расширенное описание процессов и событий, [28]
  4. использование теории ролей . [29]

YAMATO широко использовался для разработки других, более прикладных онтологий, таких как медицинская онтология, [30] онтология гена, [31] онтология теорий обучения/инструктирования, [32] онтология науки об устойчивом развитии, [33] и онтология культурной сферы. [34]

Смотрите также

  • КОСМО
  • Домашняя страница Общей формальной онтологии (GFO)
  • Домашняя страница Лаборатории прикладной онтологии (LOA)
  • Онтология ПРОТОН
  • Верхний онтологический саммит (март 2006 г.)
  • Что такое онтология верхнего уровня? Статья в блоге Knowledge Blog, 2010.
  • Онтология MarineTLO Что, Почему, Кто, Текущие приложения, Как использовать, Документы и публикации, Предоставьте обратную связь.
  • НАЧАЛО
  • РОМУЛ

Ссылки

  1. ^ Томассон, Эми, «Категории», Стэнфордская энциклопедия философии (зимнее издание 2022 г.), Эдвард Н. Залта и Ури Нодельман (ред.), URL = <https://plato.stanford.edu/archives/win2022/entries/categories/>
  2. ^ В. Маскарди; В. Корди; П Россо (2007). «Сравнение верхних онтологий» (PDF) . Университет Генуи . S2CID  16637157.
  3. ^ «Категории верхнего уровня». www.jfsowa.com .
  4. ^ Сова, Джон Ф. (1999). Представление знаний: логические, философские и вычислительные основы. Brooks/Cole Publishing. ISBN 0-534-94965-7.
  5. ^ "Риичиро Мизогути - Цитаты Google Scholar" . ученый.google.com .
  6. ^ "YAMATO: Еще одна более продвинутая онтология верхнего уровня". download.hozo.jp .
  7. ^ http://basic-formal-ontology.org
  8. ^ https://github.com/BFO-ontology https://github.com/BFO-ontology
  9. ^ «Основные пользователи формальной онтологии».
  10. ^ «Общие базовые онтологии для интеграции данных».
  11. ^ «Окружающая среда в прямом эфире». uneplive.unep.org .
  12. ^ «Литейный завод промышленных онтологий».
  13. ^ Арп, Роберт; Смит, Барри; Спир, Эндрю Д. (2015). Построение онтологий с помощью базовой формальной онтологии. MIT Press. ISBN 978-0-262-52781-1.
  14. ^ "Графическое представление основной формы CRM". CIDOC . Архивировано из оригинала 21.10.2013 . Получено 20.10.2013 .
  15. ^ «Определение концептуальной эталонной модели CIDOC, версия 5.0.4». CIDOC . Ноябрь 2011 г.
  16. ^ Masolo, C.; Borgo, S.; Gangemi, A.; Guarino, N.; Oltramari, A. (2003-12-31). "WonderWeb Deliverable D18 Ontology Library (final)" (PDF) . Проект IST 2001-33052 WonderWeb: онтологическая инфраструктура для семантической паутины .
  17. ^ "DOLCE-Ultralite".
  18. ^ "ontologydesignpatterns.org".
  19. ^ Herre, H.; Heller, B.; Burek, P.; Hoehndorf, R.; Loebe, F.; Michalek, H. (2006). "General Formal Ontology (GFO): A Foundational Ontology Integrating Objects and Processes. Part I: Basic Principles (Version 1.0)" (PDF) . Исследовательская группа Ontologies in Medicine (Onto-Med), Университет Лейпцига. Отчет Onto-Med, № 8.
  20. ^ "Архивная копия" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-19 . Получено 2010-07-11 .{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )
  21. ^ Хооп, Кай-Уве. «Общая формальная онтология (GFO)». www.onto-med.de .
  22. ^ Semantic Arts. "главная страница gist".
  23. ^ Кьяра Гидини; Лучано Серафини; Седжио Тессарис (2008). «Сложность рассуждений с выразительными отображениями онтологии». Формальная онтология в информационных системах . Границы искусственного интеллекта и приложений. Том 183. IOS Press. С.  297– 310. doi :10.3233/978-1-58603-923-3-297.
  24. ^ Дуке-Рамос, Астрид; Фернандес-Брейс, Хесуальдо Томас; Стивенс, Роберт; Оссенак-Жиль, Натали (май 2011 г.). "OQuaRE: подход на основе SQuaRE для оценки качества онтологий" (PDF) . Журнал исследований и практики в области информационных технологий . 43 (2): 159– 176. ISSN  1443-458X.
  25. ^ Майк Бергман (2008-05-11). "Роль UMBEL: застрял посередине с тобой . . " . Получено 2010-10-26 .
  26. ^ "Архивная копия" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2013-10-08 . Получено 2014-02-12 .{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )
  27. ^ Мидзогучи Риитиро (2004). «Часть 3: Расширенный курс онтологической инженерии». New Generation Computing . 22 (2): 193– 220. doi :10.1007/BF03040960. S2CID  23747079.
  28. ^ Гальтон Энтони; Мидзогучи Риитиро (2009). «Вода падает, но водопад не падает: новые взгляды на объекты, процессы и события». Прикладная онтология . 4 (2): 71– 107. doi :10.3233/AO-2009-0067.
  29. ^ Мизогучи, Р.; Сунагава, Э.; Козаки, К.; Китамура, Й. (14.12.2017). «Модель ролей в инструменте разработки онтологий: Hozo». Журнал прикладной онтологии . 2 (2): 159–179 .
  30. ^ Риитиро Мидзогучи; Кодзи Козаки; Хироко Коу; Юки Ямагата; Такеши Имаи; Кайо Ваки; Казухико Охе (2011). «Модель болезней речного стока» (PDF) . Материалы 2-й Международной конференции по биомедицинской онтологии (ИКБО-2011). Том. 833. ISSN  1613-0073. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  31. ^ Хироши Масуя; Риитиро Мидзогучи (2012). "Онтология гена" (PDF) . Труды 3-й Международной конференции по биомедицинской онтологии (ICBO 2012). Том 897. ISSN  1613-0073. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  32. ^ "start [проект OMNIBUS]". qee.jp . 6 декабря 2014 г. Получено 22 апреля 2015 г.
  33. ^ Кумазава Теруказу (2009). «К структурированию знаний в науке об устойчивом развитии на основе онтологической инженерии». Sustainability Science . 4 (1): 99– 116. Bibcode : 2009SuSc....4...99K. doi : 10.1007/s11625-008-0063-z .
  34. ^ Бланшар, Эммануэль Г.; Риитиро Мидзогучи (март 2014 г.). «Проектирование систем обучения с учетом культурных особенностей с помощью MAUOC, более продвинутой высшей онтологии культуры» (PDF) . Исследования и практика в области технологического усовершенствованного обучения . 9 (1): 41– 69. S2CID  17389331. Архивировано из оригинала (PDF) 25.05.2018.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Верхняя_онтология&oldid=1261894181#DOLCE"