Классификация онтологий по степени формальности представления

1.

Классификация онтологий по степени
формальности представления
Каталоги на основе ID
Словари терминов
Тезаурусы
Неформальные таксономии
Формальные таксономии
Формальные экземпляры
Свойства на основе фреймов
Ограничения на значения
Дизъюнктивные классы, обратные свойства
Произвольные логические свойства

2.

Каталоги на основе ID
Каталоги на основе ID (контролируемые словари) - это конечный список терминов,
простейшим примером является каталог на основе идентификаторов. Каталоги представляют
точную не многозначную интерпретацию терминов. Например, каждый раз, ссылаясь на
термин машина, мы будем использовать одно и то же значение соответствующее некоторому
ID в словаре, вне зависимости от того, о чем идет речь в контексте.

3.

Словари терминов
Словари терминов (Глоссарий) представляют собой список
терминов с их значениями. Значения описываются в виде
комментариев на естественном языке.

4.

Тезаурусы
• Тезаурусы несут дополнительную семантику, определяя
связи между терминами. Фрагмент тезаурусной сети
представлен на рисунке

5.

Таксономии
Таксономии-это простое расположение классов без какихлибо ограничений на какие-либо свойства на любом уровне
иерархии.
Формальные таксономии -это разновидность онтологий
включает точное определение отношения подкласс - класс

6.

Свойства на основе фреймов
Свойства на основе фреймов (слоты) в данном свойстве классы
могут иметь информацию о свойствах (слотах).

7.

Ограничения на значения
В данном случае значения свойств берутся из некоторого
предопределенного множества такие как целые числа,
символьные константы или из подмножества концептов
онтологии (множество экземпляров данного класса,
множество классов). Можно ввести дополнительные
ограничения на то, что может заполнять свойство.

8.

Классификация онтологий по цели
создания
• Онтология представления
• Онтология верхнего уровня
• Онтология предметной области
• Прикладная онтология

9.

Онтология представления
Цель ее создания - описать область представления знаний,
создать язык для спецификации других онтологий более
низких уровней.
Онтология представления служит для концептуализации
формализмов представления знаний

10.

Онтология верхнего уровня
Ее назначение - в создании единой "правильной" онтологии,
фиксирующей знания, общие для нескольких предметных областей,
и в многократном использовании данной онтологии.
Мета-онтология является подклассом онтологии верхнего уровня

11.

Пример онтологии верхнего уровня
OpenCyc - открытая для общего пользования часть
коммерческого проекта Cyc, на текущий момент наиболее
масштабной и детализированной онтологии в области
общего знания. База знаний OpenCyc содержит информацию
из различных предметных областей: Философия,
Математика, Химия, Биология, Психология, Лингвистика и т.д.

12.

Пример онтологии верхнего уровня
Ключевым понятием в проекте OpenCyc является коллекция.
Любая коллекция может содержать подколлекции и
экземпляры. Таким образом, в OpenCyc определены два
таксономических отношения: "подколлекция-надколлекция"
(genls) и "экземпляр-коллекция" (isa). Экземпляром
коллекции может быть любой термин онтологии. Важная
черта отношения isa в том, что оно передается по иерархии
отношения genls, т.е. если А является экземпляром
коллекции B и B является подколлекцией коллекции C, то А
является также экземпляром коллекции С. В случае, если
коллекции А и В связаны отношением genls (А genls В), то это
означает, что все экземпляры коллекции А являются также
экземплярами коллекции В.

13.

Пример онтологии верхнего уровня
Фрагмент иерархии коллекций в
OpenCyc

14.

Онтология предметной области
Назначение онтология предметной области схоже с назначением
онтологии верхнего уровня, но область интереса ограничена одной
предметной областью и представляет знания в определенной
проблемной области или части реального мира.

15.

Прикладная онтология
Назначение прикладной онтологии в том, чтобы описать
концептуальную модель конкретной задачи или приложения.
Прикладные онтологии описывают концепты, которые
зависят как от онтологии задач, так и от онтологии
предметной области.

16.

Классификация онтологий по
содержимому
• Общие онтологии
• Онтологии задач
• Предметные онтологии

17.

Общие онтологии
Общие онтологии описывают наиболее общие концепты
такие как пространство, время, материя, объект, событие,
действие и т.д., которые независимы от конкретной проблемы
или области. В эту категорию попадают и онтологии
представления, и онтологии верхнего уровня.

18.

Онтологии задач
Онтологии задач - это онтология задачи использует
специализацию терминов, представленных в онтологиях
верхнего уровня.

19.

Предметные онтологии
Предметная онтология описывает реальные предметы,
участвующие в какой-либо деятельности. Например, это может
быть онтология всех частей и компонентов автомобилей
определённой марки.

20.

Хранилище онтологических баз знаний
Простейшая форма хранения онтологий – OWL-файл. При чтении
такого файла в оперативной памяти создается модель (набор
утверждений), с которой выполняется дальнейшая работа. Однако
данный подход имеет недостатки: существенный рост затрат
оперативной памяти при работе с большими онтологиями (более
106 триплетов) вследствие полной загрузки OWL-файла, а также
значительное увеличение времени загрузки OWL-файлов по мере
роста количества используемых онтологий. Это не позволяет
использовать данный подход при создании крупных ИС и
обусловливает необходимость построения RDF-хранилищ на
основе реляционных СУБД.

21.

Хранилище онтологических баз знаний
В состав RDF-хранилища входят две основные подсистемы: подсистема
хранения онтологий на основе реляционной СУБД и подсистема
трансляции входных запросов в SQL-запросы
В качестве подсистемы хранения онтологий могут использоваться как
коммерческие СУБД (Oracle, MS SQL Server и др.), так и свободно
доступные (PostgreSQL, MySQL и др.).

22.

Пример онтологической модели
На рисунке представлена онтологическая модели проблемной
области «Изображение»