Существует несколько определений
онтологии. Дословный перевод от древнегреческого (греч. on, ontos — сущее, logos — учение) — наука о сущем. Термин "Онтология" был предложен Р. Гоклениусом в 1613 г. и обозначал раздел философии, изучающий бытие.
В искусственном интеллекте и информатике онтология – это формальное описание понятий (
классов) в рассматриваемой предметной области, свойств каждого понятия (
атрибутов, слотов, ролей), включает также декларативные и процедурные интерпретации понятий и их отношений и ограничения (фасеты), наложенные на слоты. Другими словами, онтология – это конкретный способ выражения значений, подразумеваемых у совместно используемой лексики. Онтология рассматривается и как раздел прикладной лингвистики, и как раздел искусственного интеллекта.
В центре большинства онтологий находятся классы. Слоты могут иметь различные фасеты, которые описывают тип значения, разрешенные значения, число значений (мощность) и др.
Другое определение онтологии
дается следующей ее моделью:
, (1)
где
— множество понятий предметной области, называемых также
концептами,
— множество
отношений между концептами,
— множество функций
интерпретации концептов и отношений.
Частные случаи (1):
- Простой словарь
= 
, 
= ; словари часто называют глоссариями, в них наряду с самими концептами описываются грамматические, стилистические характеристики и примеры использования.
- Простая таксономия (т.е. иерархическая система понятий) = .
Часто считают, что в состав онтологий входят также
аксиомы, т.е. некоторые утверждения, которые невозможно выразить лишь через понятия и отношения. Кроме того, из классов (понятий) выделяют экземпляры классов, т.е. некоторые объекты, существующие в единственном экземпляре.
Важно различать класс и его имя: классы представляют понятия предметной области, а не слова, которые обозначают эти понятия. Синонимы одного и того же понятия не представляют различные классы.
Онтологии формально схожи с
XML Schema, но отличаются тем, что онтологии являются представлением знаний, а не форматом сообщений.
Язык описания онтологий — формальный язык, используемый для кодирования онтологии. Наиболее известные среди них:
OWL — ontology web language, стандарт W3C, язык для семантических утверждений, разработанный как расширение RDF и RDFS; KIF (Knowledge Interchange Format или формат обмена знаниями) — основанный на S-выражениях синтаксис для логики; CycL — онтологический язык, использующийся в проекте Cyc, основан на
исчислении предикатов с некоторыми расширениями более высокого порядка; DAML+OIL.
Обычно разработка онтологии включает:
• определение понятий;
• расположение понятий в таксономическом порядке (подкласс – надкласс);
• определение слотов и описание допускаемых значений этих слотов;
• заполнение значений слотов экземпляров.
Не существует единственного правильного способа моделирования предметной области – всегда существуют жизнеспособные альтернативы. Лучшее решение почти всегда зависит от предполагаемого приложения и ожидаемых расширений. Разработка онтологии – это итерационный процесс, причем обычно этот процесс должен продолжаться в течение всего жизненного цикла онтологии [1].
Различают варианты разработки онтологий:
- нисходящий — разработка начинается с определения самых общих понятий предметной области с последующей конкретизацией понятий;
- восходящий — разработка начинается с определения самых конкретных классов, листьев иерархии, с последующей группировкой этих классов в более общие понятия;
- комбинированный — это сочетание нисходящего и восходящего подходов, сначала определяются наиболее заметные понятия, которые затем соответствующим образом обобщаются и ограничиваются.
Основные применения онтологий: семантический поиск информации (включая поиск ответов на вопросы), создание баз знаний, автоматическая рубрикация документов, реализация процедур вывода и др.
Для создания и поддержки онтологий разработан ряд программных продуктов, которые выполняют редактирование, просмотр, документирование онтологий, импорт и экспорт онтологий между системами и другие функции управления онтологиями.
Список литературы
1. Noy N., McGuinness D. Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology / Technical Reports KSL-01-05 and SMI-2001-0880, 2001 — http://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontology101.html
2. Гладун А.Я. , Рогушина Ю.В. . Онтологии в корпоративных системах // Корпоративные системы, №1, 2006. http://www.management.com.ua/ims/ims116.html
3. Авдошин С.В., Шатилов М.П. Информационные технологии онтологического инжиниринга // Информационные технологии, №8, 2008.
4. О.М. Овдей, Г.Ю. Проскудина. Обзор инструментов инженерии онтологий. // Российский научный электронный журнал "Электронные библиотеки", http://www.elbib.ru/index.phtml?page=elbib/rus/journal/2004/part4/op
