Formell ontologi
Inom filosofi används termen formell ontologi för att hänvisa till en ontologi definierad av axiom i ett formellt språk med målet att ge en opartisk (domän- och applikationsoberoende) syn på verkligheten , vilket kan hjälpa modelleraren av domän- eller tillämpning -specifika ontologier (informationsvetenskap) för att undvika eventuellt felaktiga ontologiska antaganden som man stöter på vid modellering av storskaliga ontologier.
Genom att upprätthålla en oberoende syn på verkligheten får en formell ( övre nivå ) ontologi följande egenskaper:
- obestämd utvidgningsmöjlighet:
- ontologin förblir förenlig med ökande innehåll.
- Innehålls- och sammanhangsoberoende:
- alla slags " koncept " kan hitta sin plats.
- tillgodose olika nivåer av granularitet .
Historisk bakgrund
Teorier om hur man konceptualiserar verkligheten går tillbaka så långt tillbaka som till Platon och Aristoteles . Själva termen "formell ontologi" myntades av Edmund Husserl i den andra upplagan av hans Logical Investigations (1900–01), där det hänvisar till en ontologisk motsvarighet till formell logik. Formell ontologi för Husserl omfattar en axiomatiserad merologi och en teori om beroenderelationer, till exempel mellan ett objekts och objektets egenskaper. 'Formell' betyder inte användningen av ett formellt-logiskt språk, utan snarare: icke-materiellt, eller med andra ord domänoberoende (av universell tillämpning). Husserls idéer om formell ontologi utvecklades speciellt av hans polske student Roman Ingarden i hans kontrovers över världens existens . Relationerna mellan den Husserlianska traditionen av formell ontologi och den polska merologitraditionen beskrivs i Parts and Moments. Studies in Logic and Formal Ontology , redigerad av Barry Smith .
Befintliga formella ontologier (grundläggande ontologier)
- BFO – Grundläggande formell ontologi
- GFO – Allmän formell ontologi
- BORO – Business Objects Reference Ontology
- CIDOC konceptuell referensmodell
- Cyc (Cyc är inte bara en övre ontologi, den innehåller också många mellannivå- och specialiserade ontologier också)
- UMBEL – Upper Mapping and Binding Exchange Layer , en delmängd av OpenCyc
- DOLCE – Descriptive Ontology for Linguistic and Cognitive Engineering
- SUMO – Suggested Upper Merged Ontology
- YAMATO - Yet Another More Advanced Top Ontology
Vanliga termer i formella (överordnade) ontologier
Skillnaderna i terminologi som används mellan separata formella ontologier på den övre nivån kan vara ganska betydande, men de flesta formella ontologier på den övre nivån tillämpar en främsta dikotomi : den mellan endurants och perdurants.
Uthållig
Även känd som kontinuanter, eller i vissa fall som "substans", är endurants de enheter som kan observeras-uppfattas som ett komplett koncept, oavsett vilken given ögonblicksbild av tiden . Skulle vi frysa tiden skulle vi fortfarande kunna uppfatta/föreställa hela uthålligheten.
Exempel inkluderar materiella föremål (som ett äpple eller en människa) och abstrakta "fiat"-objekt (som en organisation eller gränsen till ett land).
Perdurant
Även känd som händelser, olyckor eller händelser, perdurants är de enheter för vilka endast en del existerar om vi tittar på dem vid en given ögonblicksbild i tiden. När vi fryser tiden kan vi bara se en del av perduranten. Perduranter är ofta vad vi känner som processer, till exempel: "löpning". Om vi fryser tiden så ser vi bara en del av löpningen, utan några förkunskaper kanske man inte ens kan avgöra den faktiska processen som en löpprocess. Andra exempel inkluderar en aktivering, en kyss eller en procedur.
Kvaliteter
I en vid mening kan egenskaper också kallas egenskaper eller troper .
Egenskaper existerar inte på egen hand, men de behöver en annan entitet (i många formella ontologier är denna entitet begränsad till att vara en uthållig) som de upptar. Exempel på kvaliteter och de värden de antar är färger (röd färg) eller temperaturer (varma).
De flesta formella ontologier på övre nivå känner igen kvaliteter, attribut, troper eller något relaterat, även om den exakta klassificeringen kan skilja sig åt. Vissa ser egenskaper och de värden de kan anta (ibland kallade quale ) som en separat hierarki förutom endurants och perdurants (exempel: DOLCE ). Andra klassificerar egenskaper som en undersektion av endurants, t.ex. de beroende endurants (exempel: BFO ). Andra betraktar egendomsinstanser eller troper som är enskilda egenskaper hos individer som ontologins atomer, de enklare enheter som alla andra entiteter är sammansatta av, så att alla enheter är summor eller buntar av troper.
Formellt kontra icke-formellt
Inom informationsvetenskap är en ontologi formell om den är specificerad på ett formellt språk , annars är den informell.
Inom filosofi finns en separat distinktion mellan formella och icke-formella ontologier, som inte relaterar till användningen av ett formellt språk .
Exempel
En ontologi kan innehålla ett begrepp som representerar "armens rörlighet". I en icke-formell ontologi kan ett begrepp som detta ofta klassificeras som till exempel ett 'fynd av armen', bredvid andra begrepp som 'blåmärken i armen'. Denna metod för modellering kan skapa problem med ökande mängder information, eftersom det inte finns något idiotsäkert sätt att hålla hierarkier som detta, eller deras efterkommande hierarkier (den ena är en process, den andra är en kvalitet) från att trassla in sig eller knytas.
I en formell ontologi finns det ett optimalt sätt att korrekt klassificera detta begrepp, det är en sorts 'mobilitet', vilket är en sorts kvalitet/egenskap (se ovan). Som en egenskap sägs den ligga i oberoende uthålliga enheter (se ovan), som sådan kan den inte existera utan en bärare (i fallet armen).
Ansökningar om formella (överordnade) ontologier
Formell ontologi som en mall för att skapa nya specifika domänontologier
Att ha en formell ontologi till ditt förfogande, särskilt när den består av ett formellt övre lager berikat med konkreta domänoberoende "mellanlager"-koncept, kan verkligen hjälpa skapandet av en domänspecifik ontologi. Det gör att modellmodellen kan fokusera på innehållet i den domänspecifika ontologin utan att behöva oroa sig för den exakta högre strukturen eller abstrakta filosofiska ramverket som ger hans ontologi en stel ryggrad. Osammanhängande axiom på högre nivå kommer att förhindra många av de vanliga ontologiska misstagen som görs när man skapar det detaljerade lagret av ontologin.
Formell ontologi som ett korsmappningsnav: korsning av taxonomier, databaser och icke-formella ontologier
Att anpassa terminologier och ontologier är inte en lätt uppgift. Divergensen av den underliggande betydelsen av ordbeskrivningar och termer inom olika informationskällor är ett välkänt hinder för direkta tillvägagångssätt för dataintegration och kartläggning. En enskild beskrivning kan ha en helt annan betydelse i en datakälla jämfört med en annan. Detta beror på att olika databaser/terminologier ofta har olika syn på liknande objekt. De är vanligtvis byggda med ett specifikt tillämpningsperspektiv i åtanke och deras hierarkiska struktur representerar detta.
En formell ontologi, å andra sidan, representerar enheter utan ett särskilt tillämpningsområde. Dess hierarki återspeglar ontologiska principer och en grundläggande klass-underklassrelation mellan dess begrepp. Ett konsekvent ramverk som detta är idealiskt för korsning av datakällor. Man kan dock inte bara integrera dessa externa datakällor i den formella ontologin. En direkt inkorporering skulle leda till korruption av den formella ontologins ramverk och principer.
En formell ontologi är en stor korskartad nav endast om en fullständig distinktion mellan innehållet och strukturen hos de externa informationskällorna och den formella ontologin i sig upprätthålls. Detta är möjligt genom att specificera en kartläggningsrelation mellan begrepp från en kaotisk extern informationskälla och ett begrepp i den formella ontologin som överensstämmer med innebörden av det förra begreppet.
Där två eller flera externa informationskällor mappar till ett och samma formella ontologibegrepp uppnås en korsmappning/översättning, eftersom du vet att dessa begrepp – oavsett hur de formuleras – betyder samma sak.
Formell ontologi för att möjliggöra naturlig språkbehandling
I ontologier utformade för att tjäna system för naturlig språkbehandling (NLP) och naturlig språkförståelse (NLU) är ontologibegrepp vanligtvis sammankopplade och symboliserade med termer. Denna typ av koppling representerar en språklig insikt. Termer är ord eller en kombination av ord (flerordsenheter), på olika språk, som används för att på naturligt språk beskriva ett element från verkligheten, och därmed kopplade till det formella ontologibegrepp som ramar in detta element i verkligheten.
Lexikonet , samlingen av termer och deras böjningar som tilldelas begreppen och relationerna i en ontologi, bildar 'ontologins gränssnitt till naturligt språk ' , kanalen genom vilken ontologin kan nås från en naturlig språkinmatning.
Formell ontologi för att normalisera databas/instansdata
Det fantastiska med en formell ontologi, i motsats till stela taxonomier eller klassificeringar , är att den tillåter obestämd expansion. Med korrekt modellering kan nästan all slags konceptuell information, oavsett innehåll, hitta sin plats.
För att disambiguera ett begrepps plats i ontologin är ofta en kontextmodell användbar för att förbättra klassificeringskraften. Modellen tillämpar vanligtvis regler på omgivande delar av sammanhanget för att välja den mest giltiga klassificeringen.