Основные определения. Онтологии и онтологические системы

Онтологии и онтологические системы

Онтология (от др.-греч. онтос - сущее, логос - учение, понятие) - термин, опре­деляющий учение о бытии, о сущем, в отличие от гносеологии - учения о позна­нии. Уже у X. Вольфа (1679-1754), автора самого термина «онтология», учение о бытии было отделено от учения о познании. Введен же термин в философскую литературу немецким философом Р. Гоклениусом (1547-1628). При этом онтоло­гия являлась частью метафизики, наукой самостоятельной, независимой и не свя­занной с логикой, с «практической философией», с науками о природе. Ее пред­мет составляет изучение абстрактных и общих философских категорий, таких как бытие, субстанция, причина, действие, явление и т. д., а сама онтология как наука претендовала на полное объяснение причин всех явлений [Розенталь и др., 1951].

Понятно, что такое определение мало пригодно для практического использова­ния, но дает отправную точку для дальнейшей конкретизации и обсуждения с точки зрения целей настоящего издания. В этом смысле интереснее определение онтологии, предложенное в рамках разработки системы стандартов на мультиагентные системы международным сообществом FIPA (Foundation for Intelli­gent Physical Agents). В работе [FIPA, 1998] утверждается, что

В философском смысле можно ссылаться на онтологию как на определенную систему категорий, являющихся следствием определенного взгляда на мир.

При этом сама система категорий не зависит от конкретного языка: онтология Аристотеля всегда одна и та же, независимо от языка, использованного для ее опи­сания.

С другой точки зрения, более близкой к понятиям, связанным с ИИ, онтология -это формально представленные на базе концептуализации знания. Концептуали­зация, как уже обсуждалось выше, предполагает описание множества объектов и понятий, знаний о них и связей между ними. Таким образом,

Онтологией [Gruber, 1993] называется эксплицитная спецификация концептуализации. Формально онтология состоит из терминов, организованных в таксономию, их опреде­лений и атрибутов, а также связанных с ними аксиом и правил вывода.

Часто набор предположений, составляющих онтологию, имеет форму логичес­кой теории первого порядка, где термины словаря являются именами унарных и бинарных предикатов, называемых соответственно концептами и отношениями. В простейшем случае онтология описывает только иерархию концептов, связан­ных отношениями категоризации. В более сложных случаях в нее добавляются подходящие аксиомы для выражения других отношений между концептами и для того, чтобы ограничить их предполагаемую интерпретацию. Учитывая вы­шесказанное, онтология представляет собой базу знаний, описывающую факты, которые предполагаются всегда истинными в рамках определенного сообщества на основе общепринятого смысла используемого словаря.

Еще более конкретно понятие онтологии в известном проекте Ontolingua [Far-quhar et al., 1996], который активно ведется в Стэндфордском университете. Здесь предполагается, что

Онтология -это эксплицитная спецификация определенной темы.

Такой подход предполагает формальное и декларативное представление некото­рой темы, которое включает словарь (или список констант) для отсылки к тер­минам предметной области, ограничения целостности на термины, логические утверждения, которые ограничивают интерпретацию терминов и то, как они со­относятся друг с другом.

Резюмируя вышесказанное, можно констатировать, что в настоящее время пони­мание термина «онтология» различно, в зависимости от контекста и целей его ис­пользования. В работе [Guarino, et al., 1995a] дано достаточно содержательное и интересное обсуждение этих вопросов, которое сводится, в конечном счете, к тому, что здесь выделяются следующие аспекты интерпретации этого термина:

1. Онтология как философская дисциплина.

2. Онтология как неформальная концептуальная система.

3. Онтология как формальный взгляд на семантику.

4. Онтология как спецификация «концептуализации».

5. Онтология как представление концептуальной системы через логическую тео­рию, характеризуемую:

♦ специальными формальными свойствами или

♦ только ее назначением.

6. Онтология как словарь, используемый логической теорией.

7. Онтология как (метауровневая) спецификация логической теории.

Следует отметить, что первая интерпретация радикально отличается от осталь­ных и связана, как предлагают авторы вышеуказанной работы, с тем, что здесь мы говорим об Онтологии (с большой буквы) и имеем в виду философскую дис­циплину, изучающую, согласно Аристотелю, природу и организацию сущего. В этом смысле Онтология пытается ответить на вопрос: «Что есть сущее?» или, в другой формулировке, на вопрос: «Какие свойства являются общими для всего сущего?» Когда же мы говорим об онтологии (с маленькой буквы), то ссылаемся на объект, природа которого может быть различной, в зависимости от выбора между интерпретациями 2-7. Согласно второй интерпретации онтология явля­ется концептуальной системой, которую мы можем предполагать в качестве ба­зиса определенной БЗ. Согласно интерпретации 3 онтология, на основе которой построена БЗ, выражается в терминах подходящих формальных структур на се­мантическом уровне. Таким образом, эти две интерпретации рассматривают он­тологию как концептуальную «семантическую» сущность, неважно, формаль­ную или неформальную, в то время как интерпретации 5-7 трактуют онтологию как специальный «синтаксический» объект. Оставшаяся, четвертая интерпрета­ция, которая была предложена Груббером [Gruber, 1993] в качестве определения онтологии для использования в рамках ИИ-сообщества, - одна из наиболее про­блематичных, так как точный смысл ее зависит от понимания терминов «специ­фикация» и «концептуализация». И вместе с тем именно это определение чаще всего и используется в настоящее время в работах по проектированию и исследо­ванию онтологии.

Для определенности дальнейшего изложения мы будем считать, что

Онтологии - это БЗ специального типа, которые могут «читаться» и пониматься, отчуж­даться от разработчика и/или физически разделяться их пользователями.

При этом онтологический инжиниринг - ветвь инженерии знаний, использую­щий Онтологию (с большой буквы) для построения онтологии (с маленькой буквы). Понятно, что любая онтология имеет под собой концептуализацию, но одна концептуализация может быть основой разных онтологии, и две разные БЗ могут отражать одну онтологию.

Дата добавления: 2015-07-02