Формальная онтология - Википедия - Formal ontology

В философия, период, термин формальная онтология используется для обозначения онтология определяется аксиомы в формальный язык с целью обеспечить беспристрастный (домен - и независимый от приложения) вид на реальность, который может помочь моделисту домен - или для конкретного приложения онтологии (информатика) чтобы избежать возможных ошибочных онтологических предположений, встречающихся при моделировании крупномасштабных онтологий.

Сохраняя независимый взгляд на реальность, формальный (Верхний уровень ) онтология приобретает следующие свойства:

неограниченная расширяемость:
онтология остается последовательный с увеличением содержания.
независимость от содержания и контекста:
любой 'концепция 'может найти свое место.
приспособить разные уровни детализация.

Историческое прошлое

Теории о том, как концептуализировать реальность, восходят еще к Платон и Аристотель. Сам термин «формальная онтология» был придуман Эдмунд Гуссерль во втором издании его Логические исследования (1900–01), где он относится к онтологическому аналогу формальной логики. Формальная онтология для Гуссерля охватывает аксиоматизированную мереологию и теорию отношений зависимости, например, между качествами объекта и самим объектом. «Формальный» означает не использование формально-логического языка, а скорее: нематериальный, или, другими словами, независимый от предметной области (универсального применения). Идеи Гуссерля о формальной онтологии были разработаны специально его польским учеником. Роман Ингарден в его Споры о существовании мира.^[1] Отношения между гуссерлианской традицией формальной онтологии и польской традицией мереологии изложены в Части и моменты. Исследования в области логики и формальной онтологии,^[2] Отредактировано Барри Смит. Смита над Базовая формальная онтология (BFO) (см. Ниже) возникает из этой традиции.

Существующие формальные онтологии (базовые онтологии)

BFO - базовая формальная онтология
BORO - Справочная онтология бизнес-объектов
Концептуальная эталонная модель CIDOC
Цикл (Cyc - это не только верхняя онтология, она также содержит множество средних и специализированных онтологий)
UMBEL - верхний уровень обмена данными и привязкой, подмножество OpenCyc
DOLCE - Описательная онтология для лингвистической и когнитивной инженерии
GFO - Общая формальная онтология
SUMO - Предлагаемая верхняя объединенная онтология

Общие термины в формальных (верхних) онтологиях

Различия в терминологии, используемой между отдельными формальными онтологиями верхнего уровня, могут быть весьма существенными, но в большинстве формальных онтологий верхнего уровня применяется одна из основных дихотомия: что между терпеливыми и терпящими поражение.

Выносливый

Также известные как продолжающие или, в некоторых случаях, как «субстанции», выносливые - это те сущности что можно наблюдать-воспринимать как законченную концепцию, независимо от того, что снимок из время Если бы мы остановили время, мы все равно смогли бы воспринимать / постигать весь выносливый.

Примеры включают материальные объекты (такие как яблоко или человек) и абстрактные «назначенные» объекты (такие как организация или граница страны).

Perdurant

Также известные как происшествия, несчастные случаи или происшествия, пердоранты - это те сущности, для которых существует только часть, если мы смотрим на них в любой момент времени. Когда мы останавливаем время, мы можем видеть только часть пердоранта. Пердоранты - это часто то, что мы называем процессами, например: «запущенный». Если мы заморозим время, то увидим только часть выполняемого, без каких-либо предварительных знаний, возможно, даже не удастся определить фактический процесс как выполняющийся. Другие примеры включают активацию, поцелуй или процедуру.

Качества

В широком смысле качества также могут быть известны как характеристики или же тропы.

Качества не существуют сами по себе, но им нужно другое юридическое лицо (во многих формальных онтологиях эта сущность ограничивается выносливостью), которую они занимают. Примеры качеств и принимаемых ими значений включают цвета (красный цвет) или температуру (теплый).

Большинство формальных онтологий верхнего уровня распознают качества, атрибуты, тропы или что-то подобное, хотя точная классификация может отличаться. Некоторые видят качества и ценности, которые они могут принять (иногда называемые Quale ) как отдельный иерархия помимо переносчиков и пердурантов (пример: DOLCE ). Другие классифицируют качества как часть выносливых людей, например иждивенцы (например: BFO ). Другие рассматривают экземпляры свойств или тропы, которые являются отдельными характеристиками индивидов, как атомы онтологии, более простые сущности, из которых состоят все остальные сущности, так что все сущности являются суммами или связками тропов.

Формальное против неформального

В информатике онтология является формальной, если она указана в формальный язык, в противном случае это неформально.

В философии существует отдельное различие между формальными и неформальными онтологиями, которое не связано с использованием формальный язык.

Пример

Онтология может содержать понятие, представляющее «подвижность руки». В неформальной онтологии подобное понятие часто можно классифицировать, например, как «обнаружение руки», рядом с другими концепциями, такими как «ушиб руки». Этот метод моделирования может создать проблемы с увеличением объемов информации, поскольку не существует надежного способа удержать подобные иерархии или их дочерние иерархии (одна - процесс, другая - качество) от запутывания или образования узлов.

В формальной онтологии есть оптимальный способ правильно классифицировать это понятие, это своего рода «мобильность», которая является разновидностью качества / свойства (см. Выше). Говорят, что качество здесь в независимый конечные сущности (см. выше), как таковые, не могут существовать без носителя (в случае руки).

Приложения для формальных (верхнего уровня) онтологий

Формальная онтология как шаблон для создания новых онтологий конкретной предметной области

Наличие формальной онтологии в вашем распоряжении, особенно когда она состоит из формального верхнего уровня, обогащенного конкретными независимыми от предметной области концепциями `` среднего уровня '', действительно может помочь в создании онтологии, зависящей от предметной области. Это позволяет разработчику модели сосредоточиться на содержании онтология предметной области, не беспокоясь о точной структуре более высокого уровня или абстрактной философский фреймворк, который дает его онтологии прочную основу. Непересекающийся аксиомы на более высоком уровне предотвратит многие из часто допускаемых онтологических ошибок, допускаемых при создании детального слоя онтологии.

Формальная онтология как центр перекрестного сопоставления: перекрестные таксономии, базы данных и неформальные онтологии

Согласование терминологии и онтологий - непростая задача. Расхождение в значениях, лежащих в основе описаний слов и терминов в разных источниках информации, является хорошо известным препятствием для прямых подходов к интеграция данных и картографирование. Одно описание может иметь совершенно другое значение в одном источнике данных по сравнению с другим. Это связано с тем, что разные базы данных / терминология часто имеют разные точки зрения на аналогичные элементы. Обычно они создаются с учетом специфики приложения, и их иерархическая структура отражает это.

С другой стороны, формальная онтология представляет сущности без конкретной области применения. Его иерархия отражает онтологические принципы и базовые отношения классов и подклассов между его концепциями. Подобная согласованная структура идеально подходит для сопоставления источников данных. Однако невозможно просто интегрировать эти внешние источники данных в формальную онтологию. Прямое включение привело бы к искажению структуры и принципов формальной онтологии.

Формальная онтология является отличным центром перекрестного сопоставления только в том случае, если сохраняется полное различие между содержанием и структурой внешних источников информации и самой формальной онтологией. Это возможно за счет определения отношения отображения между концептами из хаотического внешнего источника информации и концептом в формальной онтологии, который соответствует значению первого концепта.

Когда два или более внешних источника информации сопоставляются с одной и той же формальной концепцией онтологии, достигается перекрестное сопоставление / перевод, поскольку вы знаете, что эти концепции - независимо от их формулировки - означают одно и то же.

Формальная онтология для расширения возможностей обработки естественного языка

В онтологиях, предназначенных для обслуживания обработка естественного языка (НЛП) и понимание естественного языка (NLU) системы, концепции онтологий обычно связаны и символизируются терминами. Такая связь представляет собой лингвистическую реализацию. Условия - это слова или комбинации слов (многословные единицы) на разных языках, используемые для описания на естественном языке элемента реальности и, следовательно, связанные с той формальной концепцией онтологии, которая образует этот элемент в реальности.

В лексикон, совокупность терминов и их флексий, присвоенных концепциям и отношениям в онтологии, образует «интерфейс онтологии с естественным языком», канал, через который онтология может быть доступна из ввода естественного языка.

Формальная онтология для нормализации данных базы данных / экземпляра

Самое замечательное в формальной онтологии в отличие от жесткой таксономии или же классификации, заключается в том, что он допускает неограниченное расширение. При правильном моделировании практически любой вид концептуальный информация, независимо от содержания, может найти свое место.

Чтобы устранить неоднозначность места концепции в онтологии, часто контекстная модель полезно для улучшения возможностей классификации. Модель обычно применяет правила к окружающим элементам контекста, чтобы выбрать наиболее правильную классификацию.