В информатике и информации наука, онтология включает представление, формальное именование и определение, характеристики и отношения концепций, данных и объектов, обосновывают одну, многие или все области дискурса. Проще говоря, онтология - это показать свойства предметной области и то, как они связаны, путем определения набора концепций и категорий, которые включают предмет.
Каждая академическая дисциплина или область настройки онтологии для ограничения сложности и организации данных в информации и знаниях. Новые онтологии улучшают решение проблем в этой области. Перевод научных работ в каждой области становится проще, когда эксперты из разных стран контролируемый словарь из жаргона между каждым из своих языков.
Онтология слова составного объединяет в - из греческого ὄν, на (gen. ὄντος, онтос), то есть «бытие; то, что есть », которое является настоящим причастием глагола εἰμί, eimí, т.е. «Быть, я есть», и -λογία, -logia, т.е. «Логический дискурс», см. классические соединения для этого типа словообразование.
В то время как этаология является греческой, самой старой сохранившейся записью самого слова, новая латинская форма онтологии, появилась в 1606 году в работе Ogdoas Scholastica от Якоба Лорхарда (Lorhardus) и в 1613 году от Рудольф Гёкель (Гоклениус).
Первое появление онтологии на английском языке, зафиксированное OED (Oxford English Dictionary, онлайн-издание, 2008), появилось в New Principles of Philosophy by.
Что общего в онтологиях информатики и философии, так это попытка представить сущность, идеи и события со всеми их взаимозависимые свойства и отношения согласно системе категорий. В обеих областях ведется значительная работа по проблемам инженерии онтологий (например, Куайн и Крипке в философии, Сова и Гуарино в информатике), и дебаты о том, в какой степени нормативная онтология возможна (например, фундаментализм и когерентизм в философии, BFO и Cyc в искусственном интеллекте). Прикладная онтология считается духовным преемником предыдущей философской работы, однако многие усилия больше связаны с установлением контролируемых слов узких областей, чем первых принципов, наличие фиксированных сущностей или могут ли устойчивые объекты (например, пердурантизм и эндурантизм ) быть онтологически более первичными, чем процессы.
Каждое поле использует онтологические предположения для создания явных теорий, исследования и приложения. Например, определение и онтология экономики является приоритетной задачей в марксистской экономике, но также и в других подполях экономики. Пример экономики, опирающейся на информатику, в случаях, когда моделирование предназначена для принятия экономических решений, таких как определение основных фондов, подверженных риску и в какой степени (см. управление рисками ).
Искусственный интеллект привлекательное внимание в <отношении196>прикладной онтологии в таких подполях, как обработка естественного языка в машинном переводе и представление знаний, но редакторы онтологий часто используются в различных областях, таких как образование, без намерения внести свой вклад в ИИ.
Онтологии типа из ветви философии известная как метафизика, которая занимается вопросами «что существует?» и «какова природа реальности?». Одна из пяти пяти ветвей философии, метафизика, занимается исследованием существования через свойства, сущности и отношения, такие как отношения между частностями и универсалиями, внутренними и внешними свойствами, или сущность и существование. Метафизика была постоянной темой обсуждения с момента истории.
С середины 1970-х годов исследователи в области искусственного интеллекта (AI) признали, что инженерия знаний является ключом к созданию больших и мощных систем AI. Исследователи искусственного интеллекта утверждали, что они создают новые онтологии в виде вычислительных моделей, которые позволяют использовать виды автоматических рассуждений, что было лишь незначительно успешным. В 1980-х годах сообщество ИИ начало использовать термин онтология для обозначения как теории моделируемого мира, так и компонента систем, основанных на знаниях. В частности, Пауэрс ввел слово онтология в ИИ для обозначения реального мира или роботизированного заземления, указанного в 1990 году обзоры литературы, в частности, обоснованная онтология в связи с призывом к докладу для Летнего симпозиума AAAI «Машинное обучение естественного языка и онтологии» с расширенной версия опубликована в бюллетене SIGART и включена в предисловия к протоколу. Некоторые исследователи, черпая вдохновение из философских онтологов, рассматривали вычислительную онтологию как своего рода прикладную философию.
В 1993 году широко цитируемая веб-страница и статья «Принципам разработки онтологий, используемых для обмена знаниями» Том Грубер использовал онтологию как технический термин в информатике, вместе связанное с более ранним представлением о семантических сетей и таксономиях. Грубер ввел термин как спецификацию концептуализации:
Онтология - это описание (как формальная спецификация программы) концепций и отношений, которые формально могут существовать для агента или сообщества агентов. Это определение согласуется с использованием онтологии набора определений понятий, но более общего характера. И это слово отличается от его использования в философии.
Попытка отделить онтологии от таксономий и аналогичные усилия в моделировании знаний, которые опираются на классы и наследование, Грубер заявлено (1993):
Онтологии приравниваются к таксономическим иерархиям классов, определениям классов и отношениям подчинения, но онтологии не должны ограничиваться этими формами. Онтологии также не ограничиваются консервативными определениями - то есть определениями в традиционном логическом смысле, только вводят терминологию. Чтобы определить концептуализацию, необходимо обозначить аксиомы, которые ограничивают возможные интерпретации определенных терминов.
Как уточнение определения Грубера, Фейлмайр и Вёсс (2016) заявили: «Онтология - это формальная, явная спецификация общей концептуализации, которая характеризуется высокой семантической выразительностью, необходимой для повышенной сложности».
Современные онтологии имеют много структурных сходств независимо от языка, на котором они выражены. Большинство онтологий описывают индивидов (экземпляры), классы (концепции), атрибуты и отношения. В этом разделе по очереди обсуждается каждый из этих компонентов.
Общие компоненты онтологий включают:
Онтологии обычно кодируются с использованием языков, онтологий.
Онтология предметной области (или предметно-зависимая онтология) представляет концепции, которые принадлежат области мира, такой как биология или политика. Каждая онтология предметной области обычно моделирует определения терминов для предметной области. Например, слово карточка имеет много разных значений. Онтология области покера смоделирует значение слова «игральная карта », тогда как онтология области компьютерного оборудования смоделирует «Значения перфокарты и« видеокарты ».
онтологии предметной области разными людьми разными способами. Использование программного обеспечения в области программирования и ручной работы. Это представляет собой проблему для он разработчикатологий. Различные онтологии в одной и той же области возникают из-за разных языков, предполагаемого использования онтологий и различного восприятия области (на основе культурного фона, образования, идеологии и т. Д.).
В настоящее время объединение онтологий, которое не разработано на основе общей верхней онтологии, является в степени ручным процессом и, следовательно, трудоемким и дорогостоящим. Онтологии области, которые используют одну и ту же онтологию для предоставления базовых элементов, с указанием значений сущностей онтологии предметной области, могут быть объединены с меньшими усилиями. Существуют такие исследования по обобщенным методам онтологий, но недавние события показали, что удалось обойтись за счет нескольких онтологий предметной области, используя одну и ту же верхнюю онтологию, как OBO Foundry.
Верхняя онтология (или базовая онтология) - это модель общих отношений и объектов, обычно которые применимы в широком диапазоне онтологий предметной области. Обычно он использует основной глоссарий, который охватывает термины и связанные описания объектов, используемые в различных соответствующих онтологиях предметной области.
Стандартные верхние онтологии, доступные для использования, включают BFO, метод BORO, Dublin Core, GFO, Cyc, SUMO, UMBEL, Unified Foundational Ontology (UFO) и DOLCE. WordNet считается высшим онтологиями некоторых и использовалась в качестве инструмента изучения онтологий предметной области.
Онтология Гэллиш представляет примеры верхнего и онтология предметной области.
Обзор методов визуализации онтологий представлен Katifori et al. Обновленный обзор методов и инструментов визуализации онтологий был опубликован Dudás et al. Наиболее известные методы визуализации онтологий, а именно визуализация дерева с отступом и графа, оцениваются Fu et al. Визуальный язык для онтологий, представленных в OWL, определяется Визуальной нотацией для онтологий OWL (VOWL).
Инженерия онтологий (также называемая построением онтологий) является комплекс задач, связанных с разработкой онтологий для предметной области. Это подполе инженерии знаний, которое изучает процесс разработки онтологий, жизненный цикл онтологий, методы и методологии для создания онтологий, а также инструменты и языки, которые их включают.
Разработка онтологий стремится сделать явными сведениями, содержащимися в программных приложениях и организационных процедурах для конкретной области. Разработка онтологий предлагает направление для преодоления семантических препятствий, например, связанные с определениями бизнес-терминов и классов. Известные проблемы, связанные с разработкой онтологий, включая:
Редакторы онтологий - это приложения, предназначенные для помощи в создании или управлении онтологиями. Редакторы онтологий используют один или несколько языков онтологий.
Аспекты редакторов онтологий включают в себя: возможности визуальной навигации в рамках модели знаний, механизмы вывода и извлечение информации ; поддержка модулей; импорт и экспорт иностранных языков представления знаний для соответствие онтологии ; и поддержка мета-онтологий, таких как OWL-S, Dublin Core и т. д.
Имя | Написано на | Лицензия | Возможности | Издатель / создатель |
---|---|---|---|---|
он же программное обеспечение | Программное обеспечение для управления онтологиями, таксономией и тезаурусом | Synercon Group | ||
Anzo для Excel | Включает редактор онтологий RDFS и OWL в Excel; генерирует онтологии из электронных таблиц Excel | Cambridge Semantics | ||
Be Informed Suite | Коммерческий | инструмент для создания больших приложений на основе онтологий. Включает визуальные редакторы, механизмы вывода, экспорт в стандартные форматы | ||
CENtree | Java | Коммерческий | Веб-инструмент управления онтологией клиент-сервер для наук о жизни, поддерживает OWL, RDFS, OBO | SciBite |
Chimaera | Другой веб-сервис | Стэнфордский университет | ||
CmapTools | Java на основе | Редактор онтологий (COE) Поддерживает множество форматов | Флоридский институт человеческого и машинного познания | |
dot15926 Editor | Python? | Открытый исходный код | редактор онтологий для данных, соответствующих техническим требованиям стандарта онтологии ISO 15926. Позволяет Python создать сценарии и проанализировать данные на основе шаблонов. Поддерживает расширения. | |
EMFText OWL2 Manchester Editor | на основе Eclipse | с открытым исходным кодом | Интеграция Pellet | |
Enterprise Architect | вместе с UML моделирование, поддерживает OMG Ontology Definition MetaModel, которая включает в себя онтологию OWL и RDF | Sparx Systems | ||
Fluent Editor | OWL и SWRL с редактором контролируемым естественным языком (Controlled English). Поддерживает OWL, RDF, DL и функциональный рендеринг, неограниченный импорт и встроенные рассуждений. | |||
Gra.fo | Бесплатное и коммерческое | Визуальное, совместный редактор онтологий и схем графа знаний в реальном времени. Возможности включают обмен документами, комментирование, поиск и отслеживание истории. Поддержка стандартов W3C Semantic Web : RDF, RDFS, OWL, а также схемы Property Graph. | ||
HOZO | Java | графический редактор, специально созданный для создания объемных и хорошо продуманных онтологий | Университет Осаки и Enegate Co, ltd. | |
Редактор онтологий Java (JOE) | Java | Может для создания и просмотра онтологий и построения запросов на основе онтологий. Включает механизмы абстракции, которые позволяют управлять большими онтологиями | Центр информационных технологий, Департамент электротехники и вычислительной техники, Университет Южной Каролины | |
KAON | с открытым исходным кодом | для одного пользователя и Возможны серверные решения | FZI / AIFB Karlsruhe | |
KMgen | Редактор онтологий для языка KM. km: The Knowledge Machine | |||
Knoodl | Бесплатное | веб-приложение / сервис, являющееся редактором онтологий, wiki и реестр онтологий. Поддерживает сообщество сообществ, участники которых могут совместно импортировать, создавать, обсуждать, документировать и публиковать онтологии. Поддерживает запросы OWL, RDF, RDFS и SPARQL. | Revelytix, Inc.. | |
Menthor Редактор | Инструмент разработки онтологий для работы с OntoUML. Он также включает проверку синтаксиса OntoUML, моделирование Alloy, проверку Anti-Pattern и преобразования из OntoUML в OWL, SBVR и Естественный язык (бразильский португальский) | |||
Model Futures IDEAS AddIn | бесплатно | Подключаемый модуль для Enterprise Architect], который позволяет IDEAS Group 4D онтологии должны быть разработаны с использованием профиля UML | ||
Model Futures OWL Editor | Free | Может работать с очень большими файлами OWL (например, Cyc ) и имеет обширные возможности импорта и экспорта (включая UML, Thesaurus Descriptor, MS Word, CA ERwin Data Modeler, CSV и т. д.) | ||
myWeb | Java | соединение mySQL в комплекте с апплетом, который позволяет просматривать онтологии (включая OBO) в режиме онлайн | ||
Neologism | , построенный на Drupal | с открытым исходным кодом | на базе Интернета, поддерживает RDFS и подмножество OWL | |
NeOn Toolkit | на основе Eclipse | с открытым исходным кодом | Поддержка OWL, несколько механизмов импорта, поддержка ort для повторного использования и управления сетевыми онтологиями, визуализацией и т. д. | NeOn Project |
OBIS | Веб-интерфейс пользователя, который позволяет пользователям вводить экземпляры онтологий, к которым можно получить доступ через конечную точку SPARQL | |||
OBO -Edit | Java | с открытым исходным кодом | загружаемый, разработанный Консорциумом генных онтологий для редактирования биологических онтологий. OBO-Edit больше не активно развивается | Консорциум генных онтологий |
Бесплатная и коммерческая | биомедицинская онтология на основе машинного обучения с автоматическим масштабированием, объединяющая все публичные биомедицинские онтологии | |||
OntoStudio | Eclipse | загружаемый, поддержка RDF (S), OWL и ObjectLogic (производный от F-Logic), графический редактор правил, визуализации | semafora systems | |
Ontolingua | Web service | Стэнфордский университет | ||
ONTOLIS | Коммерческое | Совместное веб-приложение для управления онтологиями и разработкой знаний, графический редактор правил на основе веб-браузера, сложный интерфейс поиска и экспорта. Доступен веб-сервис для связи информации онтологии с существующими данными | ONTOLIS | |
Open Semantic Framework (OSF) | интегрированный программный стек, использующий семантические технологии для управления знаниями, который включает редактор онтологий | |||
OWLGrEd | Графический редактор онтологий, простой в использовании | |||
Сервер тезауруса PoolParty | Коммерческий | ПО для управления онтологиями, таксономией и тезаурусом, полностью основанным на таких стандартах, как RDFS, SKOS и SPARQL, интегрирован с Virtuoso Universal Server | Semantic Web Company | |
Protégé | Java | с открытым исходным кодом | загружаемый, поддерживает OWL, множество примеров онтологий | Стэнфордский университет |
ScholOnto | сетецентрические представления исследований | |||
Semantic Turkey | Расширение Firefox - на основе Java | для управления онтологиями и получением новых знаний из Интернета | Разработанная в Римском университете Tor Vergata | |
среда разработки знаний Sigma | - это система, предназначенная в первую очередь для разработки из Ре комендуемой верхней объединенной онтологии | |||
Swoop | Java | с открытым исходным кодом | для загрузки, браузер и редактор OWL Ontology | Университет Мэриленда |
Semaphore Ontology Manager | Коммерческое | программное обеспечение для управления онтологией, таксономией и тезаурусом. Инструмент для управления всем жизненным циклом онтологии «сборка - улучшение - проверка - обслуживание». | ||
Synaptica | Программное обеспечение для управления онтологиями, таксономией и тезаурусом. Веб-интерфейс, поддерживает OWL и SKOS. | Synaptica, LLC. | ||
TopBraid Composer | на основе Eclipse | загружен, полная поддержка RDFS и OWL, встроенный механизм вывода, редактор SWRL и запросов SPARQL, визуализация, импорт XML и UML | TopQuadrant | |
Редактор Transinsight | специально для создания онтологий интеллектуального анализа текста и являющийся частью GoPubMed.org | |||
WebODE | Web-сервис | Технический университет Мадрида | ||
TwoUse Toolkit | Eclipse | открытый исходный код | с использованием управляемой моделями среды редактирования онтологий, специально для инженеров-программистов | |
Thesaurus Master | Управляет созданием и онтологий для использования в системе и семантическом обогащении на предприятии, правительстве и научных издательства. | |||
TODE | .Net | Инструмент для разработки и редактирования онтологий | ||
VocBench | Совместная веб-платформа для управления тезаурусами SKOS, OWL онтологии и лексиконы OntoLex, теперь в своем третьем воплощении , поддерживаемый Программа ISA2 ЕС | , используемые разработанной педальной системой совместных усилителей Римского университета Торгата и Продовольственной и сельскохозяйственной организации подключений: ФАО |
Обучение онтологии - это автоматическое или полуавтоматическое создание. онтологий, включая извлечение термины домена из текста на естественном языке. Время работы онтологий вручную трудоемко и требует много времени, есть большая мотивация для автоматизированного процесса. Извлечение информации и интеллектуальный анализ текста были исследованы для автоматической связи онтологий с документами, например, в контексте задач BioCreative.
язык онтологий - это формальный язык, использование для кодирования онтологии. Существует ряд таких языков для онтологий, как проприетарных, так и основанных на стандартах:
W3C Связывание открытых данных Проект сообщества координирует попытки объединить различные онтологии во всемирную Семантическую сеть.
Развитие онтологий привело к появлению сервисов, предоставляющих списки или каталоги онтологий, называемых библиотеками онтологий.
Ниже приведены библиотеки выбранных человеком онтологий.
Ниже приведены каталоги и поисковые системы.
В целом, онтологии можно использовать с пользой. в нескольких областях.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Онтологией. |