středa 19. února 2014

Základy ontologií 2 - Definice ontologií

Tato podkapitola vychází z článku Doménová ontologie – nástroj pro harmonizaci prostorových dat (Čerba, 2011) a z disertační práce autora (Čerba, 2012).
První moderní definice ontologií (jako součástí informatiky a nikoli filozofie) vznikla v roce 1993 a jejím autorem je Thomas Gruber. Ten definuje ontologie jako „explicitní specifikace konceptualizace“ (Gruber, 1993). Tato definice byla rozšířena nebo různě modifikována mnoha následovníky T. Grubera. Například Willem Nico Borst ve své disertační práci (Borst, 1997) ontologii považuje za „formální specifikaci sdílené konceptualizace“.
Obě definice jsou díky použití neobvyklých pojmů dosti těžkopádné. Co vlastně jednotlivé výrazy v obou definicích znamenají?
Explicitní – výslovný, přímý, jasný, zřetelný; otevřeně, přímo vyjádřený.
Formální – vyhovující požadavkům, předpisům; zdůrazňující formu.
Specifikace – přesný výčet, podrobnější rozepsání položek, zpřesnění, upřesnění.
Sdílený – určený pro veřejné užívání.
Konceptualizace – systém pojmů a vztahů mezi nimi, přičemž obojí lze chápat jakkoli nikoli univerzální, ale kontextově závislý systém.

Pokud bychom se obě výše uvedené definice pokusili vyjádřit českými slovy, pak můžeme ontologii charakterizovat jako „jasný, zřetelný a přímo vyjádřený přesný výčet pojmů daného systému, včetně vztahů mezi těmito pojmy“.
Klíčový termín konceptualizace je ovšem mnohem širší a kromě jiného znamená „způsob jak člověk chápe svět a jak ho reprezentuje“, přičemž koncepty mohou představovat prvky jako například parcela, dálnice nebo jezero (Bittner, 2004). Podle Fisseha, 2010 se konceptualizace skládá z identifikace a defice konceptů a také vazeb mezi nimi. Příkladem takové konceptualizace může být definice konceptů "město" a "řeka", které jsou propojeny vazbou "řeká protéká městem".
Z hlediska přesného vyjádření vlastností ontologií je nesporně důležitý také přívlastek „formální“, který vyjadřuje nejen určitou preciznost, explicitu a jednoznačnost, ale především možnost strojového (automatizovaného) zpracování. R. Poli (Poli, 2002) důsledně rozlišuje přívlastky formální a formalizovaný (čímž automaticky odmítá jiné než formální ontologie, viz dělení ontologií). Ontologie ve smyslu IT by měla být nejen formální (tj. měla by obsahovat jasně definované pojmy – sémantiku), ale také formalizovaná – jinými slovy výše zmíněné pojmy musí být zapsané pomocí přesně definovaného formátu (jazyka) – syntaxe. Pozměněná definice ontologií by mohla znít „formální a formalizovaná specifikace sdílené konceptualizace“.
Množina pokusů o definování ontologií je však mnohem šiřší. Jako příklad je možné uvést rozsáhlejší a komplexnější definici, která navíc hovoří o modelování reálného světa, nabízenou v publikaci Methodology of Ontology Building (Číhalová et al., 2009) – „Ontologie je strukturovaná množina konceptů, integritních omezení, která stanovují jejich vzájemné vztahy, a pravidel. Ontologie zachycuje popsanou oblast tak, že může být sdílena širší komunitou zainteresovaných uživatelů tak, že podporuje korektní modelování reálného světa, čímž přispívá k sémantické interoperabilitě a automatickému odvozování ve znalostních systémech.“
Dokumenty související se směrnicí INSPIRE (například D2.5, 2009) používají definici ontologií publikovanou také na internetové encyklopedii Wikipedia – „representation of a set of concepts within the domain and the relationships between those concepts“. Další definice jsou k dispozici například v publikacích (Gaševič et al., 2009, s. 47-48), (Crofts et al., 2002) a jiných.



Bittner, T. (2004). Geo-semantics and ontology – Bridging AEC and GI systems. Direction magazine.

Borst, W. N. (1997). Construction of engineering ontologies for knowledge sharing and reuse. Universiteit Twente.

Crofts, N., Le Beuf, P., Odile, A. (2002). ELAG Presentation. Ontologies. Semantic Web and Libraries. 26 Library Systems Seminar, Rome, 17.-19.4.2002

Čerba, O. (2011). Doménová ontologie - nástroj pro harmonizaci prostorových dat. Geodetický a
kartografický obzor, 57/99(11), pp.269–276.

Čerba, O. (2011). Ontologie jako nástroj pro návrhy datových modelů vybraných témat příloh směrnice INSPIRE. Dissertation, Univerzita Karlova v Praze.

Číhalová, M., Ďuráková, D., Hrubá, L., Rapant, P. (2009). Methodology of Ontology Building. In Advances in Geoinformation Technologies. Horák, P., Halounová, L., Kusendová, D., Rapant, P., Voženílek, V. (eds.). 1. vydání. VŠB – Technical University of Ostrava, Ostrava, 2009. 178 s. ISBN 978-80-248-2145-0.

D2.5 Drafting Team "Data Specifications" Generic Conceptual Model. Version 3.2, 2009.

Fisseha, F. (2003). The basics of ontologies–exploratory project. In Fourth Nordic Agricultural Ontology Service (AOS) Workshop.

Gasevic, D., Djuric, D., Devedzic, V., & Selic, B. (2006). Model driven architecture and ontology development (Vol. 1). Heidelberg: Springer.

Gruber, T. R. (1993). A translation approach to portable ontology specifications. Knowledge acquisition, 5(2), 199-220.

Poli, R. (2002). Ontological methodology. International Journal of Human-Computer Studies, 56(6), 639-664.

Žádné komentáře:

Okomentovat