Ontologie - první přiblížení

Další z krátkých textů zaměřených na problematiku ontologií a geo-ontologií. Tentokrát se jedná o jednoduché přiblížení výhod a smyslu ontologických systémů.

Ontologie i díky tomu, že jejich počátek je ve světe antické filozofie představují velice abstraktní pojem, který je poměrně obtížně vysvětlitelný. Definice zpravidla představují dlouhá souvětí přetékající komplikovanými výrazy, a tudíž neumožňují neinformovanému čtenáři pochopit podstatu a přednosti ontologických systémů. V této části se pokusíme přiblížit ontologie na jednoduchém příkladu srovnání práce s informacemi na straně člověka a počítače.

Ontologie přináší do světa informačních technologií velkou řadu výhod. Jednou z nich je snaha přenést práci s informacemi tak, jak ji chápe člověk, do světa výpočetní techniky. Jako příklad můžeme uvést následující situaci. Pokud člověku sdělíme, že „řeka Dyje se vlévá do dálnice D2“, téměř každý¹ se zarazí a označí tuto informaci za chybnou a nesmyslnou. Jestliže stejnou informaci uložíme prostřednictví informačních technologií (a je jedno jestli ve formě textu, tabulky, relační databáze nebo XML souboru), nedojde zpravidla k žádné reakci (chybovému hlášení). Důvod je jasný – zatímco člověk si dokáže představit „řeku“ a „dálnici“ a intuitivně chápe, že „řeka se nemůže vlévat do dálnice“, počítač touto znalostí nedisponuje bez jejího explicitního vyjádření a doplnění do znalostní báze, což musí zajišťovat operátor. Právě ontologie však mohou tento nedostatek částečně překonat. Umožňují definovat následující strukturu:

1. Existují dva základní koncepty – „řeka“ a „dálnice“.
2. Prvek „Dyje“ patří do konceptu „řeka“.
3. Prvek „D2“ patří do konceptu „dálnice“.
4. Vlastnost „vlévat se“ vzájemně propojuje prvky konceptu „řeka“.

Jestliže pak zadáme informaci „řeka Dyje se vlévá do dálnice D2“, pak počítač na základě vyhodnocení výše deklarovaných logických formulací zareaguje tak, že ji označí za chybnou (buď je špatně definovaný prvek „D2“ a nejedná se o dálnici, ale o řeku nebo vlastnost „vlévat se“, která může spojovat „dálnice“ s „řekami“).

Můžeme uvést i další příklad. Použijeme-li výše uvedené deklarace s výjimkou bodu 3 a zadáme-li informaci „řeka Dyje se vlévá do prvku Morava“, získáme u korektně definovaných ontologií opět podobnou reakci jako u člověka. Toho by s největší pravděpodobností ihned napadlo, že prvek „Morava“ bude řekou a většinou by ho nezaměnil s jinými prvky stejného jména, například územní celek nebo hotel ve Znojmě. Podobně i počítač by prvek „Morava“ okamžitě zařadil do konceptu „řeka“.

Je potřeba si položit legitimní otázku, zda výše uvedené příklady nejsou odtržené od praxe a zda se nejedná o pouhé akademické experimenty. Odpověď je samozřejmě záporná. Zvláště v současné době, kdy se do popředí zájmu veřejnosti i odborníků dostávají nejrůznější aplikace a struktury na bázi crowdsourcingu, VGI (Volunteered geographic information) a dalších participativních aktivit, je zapotřebí maximálního množství kontrol, které zamezí chybám plynoucím často z neodborného přístupu autorů aplikací, prostorových dat a informací.

Například zavedení ontologií do aplikace typu OpenStreetMap by mohlo pomoci k odstranění redundantních a chybných tagů, které vznikají díky specifické klasifikaci prvky každým z mnoha autorů. Ontologie by mohla klasifikovat prvky na základě vlastností každého prvku.²

1Myšleno téměř každý člověk žijící v daném (tedy českém) kulturním prostředí, který nedisponuje speciálními odbornými geografickými vlastnostmi.

2V tomto případě by ontologie musela být zaintegrována do editačního systému OpenStreetMap, kde by fungovala jako znalostní báze v rámci expertního systému, který by kontroloval jednotlivé vstupy a v případě potřeby by kladl dotazy vycházející z ontologického systému.