Выравнивание онтологии

Выравнивание онтологии или соответствие онтологии - это процесс определения соответствий между концепциями в онтологиях. Набор соответствий также называется раскладом. Эта фраза имеет несколько иное значение в информатике, когнитивной науке или философии.

• 1 Информатика
  • 1.1 Формальное определение
• 2 Когнитивная наука
• 3 Методы согласования онтологий
• 4 См. Также
• 5 Ссылки
• 6 Дополнительная литература
• 7 Внешние ссылки

Для компьютера ученые, концепции выражаются в виде ярлыков для данных. Исторически потребность в согласовании онтологий возникла из-за необходимости интеграции разнородных баз данных, разработанных независимо и, следовательно, каждая из которых имеет свой собственный словарь данных. В контексте семантической паутины, в котором задействовано множество субъектов, предоставляющих свои собственные онтологии, сопоставление онтологий заняло критически важное место в обеспечении взаимодействия разнородных ресурсов. Инструменты выравнивания онтологий находят классы данных, которые семантически эквивалентны, например, «грузовик» и «грузовик». Классы не обязательно логически идентичны. Согласно Euzenat и Shvaiko (2007), существует три основных измерения сходства: синтаксическое, внешнее и семантическое. По совпадению, они примерно соответствуют размерам, определенным учеными-когнитивистами ниже. Для согласования онтологий был разработан ряд инструментов и структур, некоторые из которых были вдохновлены когнитивной наукой, а некоторые - независимо.

Инструменты согласования онтологий обычно разрабатывались для работы с схемами баз данных, схемами XML, таксономиями, формальными языками, модели сущности-отношения, словари и другие структуры меток. Обычно перед сопоставлением они преобразуются в графическое представление. С момента появления семантической паутины такие графы могут быть представлены в строке языков Resource Description Framework с помощью троек в форме , как показано в синтаксисе Notation 3. В этом контексте согласование онтологий иногда называют «согласованием онтологий».

Проблема согласования онтологий недавно была решена путем попытки сначала вычислить сопоставление и сопоставить (на основе сопоставления) в автоматическом режиме. Такие системы, как DSSim, X-SOM или COMA ++, получили на данный момент очень высокую точность и отзывчивость. Инициатива оценки согласования онтологий направлена ​​на оценку, сравнение и улучшение различных подходов.

Формальное определение

Учитывая две онтологии $i\; =\; ⟨C\; i,\; R\; i,\; I\; i,\; T\; i,\; V\; i⟩\; \{\backslash \; displaystyle\; i\; =\; \backslash \; langle\; C\_\; \{i\},\; R\_\; \{i\},\; I\_\; \{i\},\; T\_\; \{i\},\; V\_\; \{i\}\; \backslash \; rangle\}$и $j\; =\; ⟨C\; j,\; R\; j,\; I\; j,\; T\; j,\; V\; j⟩\; \{\backslash \; displaystyle\; j\; =\; \backslash \; langle\; C\_\; \{j\},\; R\_\; \{j\},\; I\_\; \{j\},\; T\_\; \{j\},\; V\_\; \{j\}\; \backslash \; rangle\}$где $C\; \{\backslash \; displaystyle\; C\}$- это набор классов, $R\; \{\backslash \; displaystyle\; R\}$- набор отношений, $I\; \{\backslash \; displaystyle\; I\}$- это набор индивидов, $T\; \{\backslash \; displaystyle\; T\}$- это набор типов данных, а $V\; \{\backslash \; displaystyle\; V\}$- набор значений, мы можем определить различные типы (интеронтологии) отношений. Такие отношения все вместе будут называться согласованиями, и их можно разделить на различные измерения:

• сходство против логики: это разница между сопоставлениями (предсказание о сходстве терминов онтологии) и сопоставлениями ( логические аксиомы, обычно выражающие логическую эквивалентность или включение среди терминов онтологии)
• атомарное или сложное: являются ли рассмотренные нами выравнивания однозначными, или может включать больше терминов в формулировку запроса (например, LAV/GAV mapping)
• однородный против гетерогенного: выполните предикат выравнивания на терминах одного типа (например,, классы связаны только с классами, индивиды с индивидами и т. д.) или мы допускаем неоднородность отношений?
• тип согласования: семантика, связанная с согласованием. Это может быть подчинение, эквивалентность, несвязанность, часть или любое указанное пользователем отношение.

подчинение, атомарное, однородные выравнивания являются строительными блоками для получения более богатых выравниваний и имеют четко определенную семантику в каждой логике описания. Давайте теперь более формально представим сопоставление и отображение онтологий.

Атомарно-однородное соответствие - это выравнивание со степенью подобия $s\; \in \; [0,\; 1]\; \{\backslash \; displaystyle\; s\; \backslash \; in\; [0,1]\}$, описывающее сходство двух терминов входных онтологий $i\; \{\backslash \; displaystyle\; i\}$и $j\; \{\backslash \; displaystyle\; j\}$. Сопоставление может быть вычислено с помощью эвристических алгоритмов или выведено из других сопоставлений.

Формально мы можем сказать, что соответствие - это четверка $m\; =\; ⟨id,\; ti,\; tj,\; s⟩\; \{\backslash \; displaystyle\; m\; =\; \backslash \; langle\; id,\; t\_\; \{i\},\; t\_\; \{j\},\; s\; \backslash \; rangle\}$, где $ti\; \{\backslash \; displaystyle\; t\_\; \{i\}\}$и $tj\; \{\backslash \; displaystyle\; t\_\; \{j\}\}$являются термины однородной онтологии, $s\; \{\backslash \; displaystyle\; s\}$- это степень сходства $m\; \{\backslash \; displaystyle\; m\}$. Отображение (подчинение, однородное, атомарное) определяется как пара $\mu \; =\; ⟨ti,\; tj⟩\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; mu\; =\; \backslash \; langle\; t\_\; \{i\},\; t\_\; \{j\}\; \backslash \; rangle\}$, где $ti\; \{\backslash \; displaystyle\; t\_\; \{i\}\}$и $tj\; \{\backslash \; displaystyle\; t\_\; \{j\}\}$являются однородными терминами онтологии.

Для ученых-когнитивистов, заинтересованных в согласовании онтологий, «концепции» представляют собой узлы в семантической сети, которые находятся в мозгу как « концептуальные системы ". Главный вопрос: если у каждого есть уникальный опыт и, следовательно, разные семантические сети, то как мы сможем понять друг друга? Этот вопрос был решен с помощью модели под названием ABSURDIST (Согласование между системами с использованием отношений, полученных внутри систем для перевода). Три основных измерения сходства были определены как уравнения для «внутреннего сходства, внешнего сходства и взаимного запрета».

В картографировании онтологий возникли две вспомогательные области исследований, а именно одноязычие. отображение онтологий и кросс-языковое отображение онтологий. Первый относится к отображению онтологий на одном и том же естественном языке, тогда как последний относится к «процессу установления отношений между онтологическими ресурсами из двух или более независимых онтологий, где каждая онтология помечена на другом естественном языке». Существующие методы сопоставления в отображении одноязычных онтологий обсуждаются в Euzenat and Shvaiko (2007). Подходы к межъязыковому отображению онтологий представлены в Fu et al. (2011).

• Онтология (информатика)
• Формат обмена правилами
• Преобразование данных
• Семантическая интеграция
• Семантическое соответствие
• Минимальные сопоставления
• График изоморфизм
• Семантическая унификация
• Семантическая интеграция
• Семантическая неоднородность

• Сборник обзоров и исследовательских работ, связанных с отображением, сопоставлением и согласованием онтологий
• Источник согласования онтологий
• ABSURDIST
• Ontologymatching.org
• Согласование онтологий для связанных открытых данных
• Сопоставление онтологий на основе экземпляров
• Ной, Н.Ф. (2004). «Семантическая интеграция: обзор подходов на основе онтологий ». SIGMOD Рек. 33 (4): 65-70.
• Инструменты сопоставления и выравнивания онтологий

• ITM Align: полуавтоматическое выравнивание онтологий
• Optima: инструмент визуального выравнивания онтологий
• CogZ: когнитивная поддержка и визуализация для управляемых человеком систем отображения
• AgreementMaker: сопоставление больших реальных схем и онтологий
• Biomixer : веб-инструмент для совместной визуализации онтологий
• SDI (интеграция семантических данных) : Инструмент представления и генерации семантического сопоставления с использованием UML для системных инженеров