Ontologie (informatică)

În informatică și știința informației , o ontologie este ansamblul structurat de termeni și concepte care reprezintă semnificația unui câmp informațional, fie prin metadatele unui spațiu de nume , fie prin elementele unei zone de cunoaștere. Ontologia în sine constituie un model de date reprezentativ pentru un set de concepte dintr-un domeniu , precum și relațiile dintre aceste concepte. Este folosit pentru a argumenta obiectele domeniului în cauză. Mai simplu, putem spune, de asemenea, că „ontologia înseamnă date, ceea ce este gramatica limbajului”.

Termenul este folosit prin analogie cu conceptul filosofic , de ontologie (de la Upon- , preluat din grecescul ὤν , ὄντος „a fi”, participiul prezent al verbului εἰμί „a fi”) care este studiul ființei ca „a fi” , adică studiul proprietăților generale ale ceea ce există.

Conceptele sunt organizate într-un grafic ale cărui relații pot fi:

Obiectivul principal al unei ontologii este modelarea unui corp de cunoștințe într-un domeniu dat, care poate fi real sau imaginar.

Ontologiile sunt utilizate în inteligența artificială , web- ul semantic , ingineria software-ului , informatica biomedicală sau chiar arhitectura informațională ca formă de reprezentare a cunoașterii despre o lume sau o anumită lume, parte a acestei lumi. Ontologiile descriu în general:

Principiu

Potrivit lui Gruber, „ontologia este o specificație explicită a unei conceptualizări”, adică, care face posibilă specificarea într-un limbaj formal a conceptelor de domeniu și a relațiilor acestora.

Abordare abstractă

Etimologia se referă la „teoria existenței”, adică teoria care încearcă să explice conceptele care există în lume și modul în care aceste concepte se potrivesc și sunt organizate pentru a da sens. Spre deosebire de oameni , cunoașterea unui sistem informatic este limitată la cunoștințele pe care le poate reprezenta.

La om, cunoașterea reprezentabilă (adică universul discursului ) este completată de cunoștințe neexprimabile ( senzații , percepții , sentimente non-verbalizabile, cunoștințe inconștiente , cunoștințe tacite etc.). Aceste elemente nereprezentabile participă totuși la procesele de raționament și de luare a deciziilor , care sunt procese cognitive în gestionarea cunoștințelor . Performanțele cognitive ale unui agent IT se vor baza, așadar, parțial pe domeniul reprezentărilor la care va avea acces, adică concret pe domeniul reprezentărilor care vor fi fost formalizate.

Ontologiile computerului sunt instrumente care permit cu precizie reprezentarea unui corp de cunoștințe într-o formă care poate fi utilizată de un computer .

Una dintre definițiile autoritare ale ontologiei este cea a lui Gruber:

„O ontologie este specificarea unei conceptualizări. […] O conceptualizare este o viziune abstractă și simplificată asupra lumii pe care vrem să o reprezentăm. "

Această definiție se bazează pe două dimensiuni:

Este o bază pentru formalizarea cunoștințelor. Este situat la un anumit nivel de abstractizare și într-un anumit context. Este, de asemenea, o reprezentare a unei conceptualizări comune și consensuale, într-un anumit domeniu și către un scop comun. Clasifică relațiile dintre concepte în categorii.

Evaluare

Potrivit lui Gruber, cinci criterii permit evidențierea unor aspecte importante ale ontologiei:

Abordarea operațională

Împreună cu această definiție destul de teoretică a ceea ce reprezintă o ontologie, o altă definiție mai operațională poate fi formulată după cum urmează:

„O ontologie este o rețea semantică care grupează împreună un set de concepte care descriu complet un domeniu. Aceste concepte sunt legate între ele prin relații taxonomice (ierarhizarea conceptelor), pe de o parte, și semantice, pe de altă parte. "

Această definiție face posibilă scrierea limbajelor destinate implementării ontologiilor. Pentru a construi o ontologie, avem cel puțin trei dintre aceste noțiuni:

  1. determinarea agenților pasivi sau activi;
  2. condițiile lor funcționale și contextuale;
  3. transformările lor posibile către obiective limitate.

Pentru a modela o ontologie, vom folosi aceste instrumente:

  1. perfecționează vocabularele și conceptele adiacente;
  2. împărțiți în categorii și alte subiecte;
  3. predicați pentru a cunoaște transformările adiacente și pentru a vă orienta spre obiectivele interne;
  4. relativizează pentru a cuprinde concepte;
  5. asemănare pentru a reduce la baze total distincte;
  6. instantaneează pentru a reproduce întreaga „ramură” către o altă ontologie.

Tipuri

Identificăm trei tipuri de ontologii în funcție de un nivel de abstractizare în scădere.

Convenabil

Exemple

De exemplu, pentru a descrie conceptele implicate în proiectarea cardurilor electronice, am putea defini următoarea ontologie (simplificată aici):

Limbi

Limbajul de specificare este elementul central pe care se bazează ontologia.

Majoritatea acestor limbaje se bazează pe sau sunt apropiate de logica de ordinul întâi și, prin urmare, reprezintă cunoașterea sub forma unei afirmații (subiect, predicat, obiect). Aceste limbaje sunt de obicei concepute pentru a se abstra din structurile de date și pentru a se concentra pe semantică. Printre cele mai utilizate formalisme bazate pe logica predicatelor, găsim limbi precum N3 sau N-Triple . Putem evoca și limbajul DEF- * .

În plus, ca parte a activității sale pe web-ul semantic , în 2002 W3C a înființat un grup de lucru dedicat dezvoltării limbajelor standard pentru modelarea ontologiilor care pot fi utilizate și schimbate pe web . Inspirat de limbaje anterioare precum DAML + OIL și fundamentele teoretice ale logicii descrierii , acest grup a publicat în 2004 o recomandare care definește limbajul OWL ( Web Ontology Language ), bazat pe standardul RDF și specificând o sintaxă XML. Mai expresiv decât predecesorul său RDFS , OWL a ocupat rapid un loc proeminent în peisajul ontologiei și este acum, de facto, cel mai utilizat standard.

Deși dezvoltat pentru reprezentarea vocabularelor controlate și structurate ( tezauri ), SKOS poate fi utilizat pentru a construi și gestiona ontologii multilingve ușoare.

Instrumente

Următorii editori de ontologie sunt gratuiți și pot fi descărcați:

Odată cu apariția pieței tehnologiilor web semantice, putem remarca apariția din 2005 a instrumentelor software oferite de editorii comerciali. Putem cita:

Pe de altă parte, există instrumente informatice care fac posibilă construirea unei ontologii dintr-un corpus de texte. Aceste instrumente scanează textul în căutarea unor termeni recurenți sau definiți de utilizator, apoi analizează modul în care acești termeni sunt corelați în text (prin gramatică și prin conceptele pe care le acoperă și care pot fi definite prin definiție. lexicon furnizat de utilizator). Rezultatul este o ontologie care reprezintă cunoștințele globale pe care corpusul de text le conține pe domeniul aplicației pe care îl acoperă. Cel mai important exemplu este proiectul WordNet (vezi link-uri).

Abordare normativă

În Europa , standardul care face în prezent obiectul unei atenții speciale este un standard care face posibilă în special descrierea ontologiilor privind patrimoniul cultural imaterial ( biblioteci , muzee și arhive etc.).

Referințele sale exacte sunt ISO 21127  : „Ontologii necesare descrierii datelor privind patrimoniul cultural”.

Exemple publicate

Note și referințe

Note
  1. (în) „  O ontologie este o specificație explicită a unei conceptualizări. […] O conceptualizare este o viziune abstractă și simplificată asupra lumii pe care dorim să o reprezentăm într-un anumit scop.  "
  2. În engleză: „  Angajamentul ontologic poate fi redus la minimum prin specificarea celei mai slabe teorii (permițând cele mai multe modele) și definirea numai a acelor termeni care sunt esențiali pentru comunicarea cunoștințelor în concordanță cu acea teorie  ” .
Referințe
  1. A se vedea Clasa (matematică) , Clasa (informatică) și Clasa (filozofică)  (ro) , fiecare relevant, dar nu identic cu noțiunea de „clasă” aici.
  2. (en) Thomas R. Gruber, Către principii pentru proiectarea ontologiilor utilizate pentru partajarea cunoștințelor în ontologia formală în analiza conceptuală și reprezentarea cunoștințelor, Kluwer Academic Publishers, 1993, [ citiți online ] [PDF] .
  3. Tom Gruber, articol „Ontologie” din Enciclopedia sistemelor de baze de date , Springer-Verlag, 2009, [ citește online ]
  4. Henri Briand, Fabien Gandon și Fabien Picarougne, Atelierul „Modelarea cunoașterii”, Conferința de extragere și gestionare a cunoștințelor, a 8- a zi a francofoniei, Sophia Antipolis, 29 ianuarie 2008.
  5. (în) „  IDEAS Group  ” , site-ul oficial (accesat la 6 octombrie 2018 )

Vezi și tu

Articole similare

Bibliografie

linkuri externe