Исследование основных подходов к автоматическому отображению онтологий
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
анализирует результат и использует его как руководство для создания объединенной онтологии. Однако предположение, что две объединяемые онтологии используют общий набор экземпляров или имеют набор документов, представительных для данной проблемной области, и каждый документ должен аннотироваться терминами обоих источников слишком жесткое и на практике такая ситуация происходит редко. В качестве альтернативы, авторы предлагают использовать методы обработки естественного языка для аннотации набора документов понятиями этих двух онтологий.
Проект GLUE представляет оригинальный подход к связыванию онтологий, использующий обучающиеся машины для предположения близости элементов онтологий по данным экземпляров понятий. Онтологии определяются как таксономии понятий с атрибутами. Во время фазы обучения находятся шаблоны и правила сопоставления элементов онтологий. Точность предположения зависит от качества обучения. Используется несколько машин обучения и метаобучатель, взвешивающий их результаты в соответствии с тем, какие результаты выдавал конкретный подход во время обучения. Для многих онтологий не существует данных, состоящих из экземпляров понятий, в этом случае метод не применим.
4. ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ ОТОБРАЖЕНИЯ ОНТОЛОГИЙ
Создание промышленных систем, основанных на онтологиях, требует методов и инструментов, как для построения онтологий, так и для целого ряда задач, связанных с их сопровождением. Для построения онтологий с середины 90-х годов прошлого века начали создаваться среды разработки онтологий. В последующие годы параллельно с развитием средств разработки онтологий появились средства редактирования и сопровождения онтологий, средства отображения, выравнивания и объединения онтологий, а также средства аннотирования онтологий. Таким образом, к настоящему времени сформировалась целая инженерия онтологий [29].
Одним из центральных понятий инженерии онтологий является понятие отображение онтологий (ontology mapping), под которым понимается деятельность по установлению соответствия между несколькими онтологиями или, другими словами, нахождение семантических связей подобных элементов из разных онтологий. С наиболее общей точки зрения важность задачи отображения онтологий обусловлена тем фактом, что мощность знаний, заключенных в онтологиях, проявляется в полной мере только в том случае, когда удается учесть взаимосвязи независимых онтологий - установление факта подобия сущностей в разных онтологиях означает извлечение из этих онтологий дополнительных знаний [30].
Близкой к проблеме отображения онтологий является проблема выравнивания онтологий (ontology alignment), которая заключается в том, чтобы установить различные виды соответствия между двумя онтологиями, а затем сохранить исходные онтологии вместе с информацией о найденных соответствиях с тем, чтобы в дальнейшем использовать информацию о взаимосвязях онтологий. Отметим также, что на основе отображения онтологий решается задача интеграции онтологий (ontology merging) - задача создания новой онтологии или ее фрагментов из двух и более исходных онтологий [30].
Онтологический инжиниринг подразумевает глубокий структурный анализ предметной области. Приведем простейший алгоритм онтологического инжиниринга:
-выделение концептов - базовых понятий данной предметной области;
-определение высоты дерева онтологий - количество уровней абстракции;
-распределение концептов по уровням;
-построение связей между концептами - определение отношений и взаимодействий базовых понятий;
-консультации с различными специалистами для исключения противоречий и неточностей [31].
В основе онтологического анализа лежит описание системы (например корпорации) в терминах сущностей, отношений между ними и преобразование сущностей, которое выполняется в процессе решения определенной задачи.
Основной характерной чертой этого подхода является, в частности, разделение реального мира на составляющие и классы объектов и определение их онтологий, или же совокупности фундаментальных свойств, которые определяют их изменения и поведение. Эти подходы и методологии базируются на следующих принципах проектирования и реализации онтологии.
Ясность - онтология должна эффективно передавать смысл введенных терминов, ее определения должны быть объективны, а для их объективизации должен использоваться четко фиксированный формализм.
Согласованность - все определения должны быть логически непротиворечивы, а те утверждения, которые выводимы в онтологии, не должны противоречить ее аксиомам.
Расширяемость - необходимо проектировать онтологию так, чтобы ее словари терминов можно было расширять без ревизии уже существующих понятий.
Минимум влияния кодирования - концептуализация онтологии должна быть специфицирована на уровне представления, а не символьного кодирования.
Минимум онтологических обязательств - онтология должна содержать только наиболее существенные предположения о моделируемой ПО, чтобы оставлять свободу расширения и специализации [32].
.1 Критерии подобия концептов онтологий
Задача отображения онтологий возникает во многих областях науки и техники, например, при организации понятийного контроля знаний субъекта обучения в интеллектуальной обучающей системе, при моделировании организаций в задачах организационного проектирования, при проектировании персонифици?/p>