Верхняя онтология - Upper ontology - Wikipedia

В информационная наука, верхняя онтология (также известный как онтология верхнего уровня, верхняя модель, или же фундаментальная онтология) является онтология (в смысле, используемом в информатике), который состоит из очень общих терминов (таких как «объект», «свойство», «отношение»), общих для всех областей. Важная функция онтологии верхнего уровня - поддерживать широкую семантическая совместимость среди большого количества предметно-ориентированных онтологий, предоставляя общую отправную точку для формулирования определений. Термины в онтологии домена ранжируются в соответствии с терминами в верхней онтологии, например, классы верхних онтологий являются суперклассами или надмножествами всех классов в онтологиях домена.

Было предложено несколько верхних онтологий, каждая из которых имеет своих сторонников.

Классификация библиотеки системы предшествуют системам верхних онтологий. Хотя библиотечные классификации организуют и классифицируют знания с использованием общих концепций, которые одинаковы для всех областей знаний, ни одна из систем не может заменить другую.

Разработка

Любая стандартная основополагающая онтология, вероятно, будет оспариваться между различными группами, каждая из которых имеет собственное представление о том, «что существует». Одним из факторов, усугубляющих неспособность прийти к общему подходу, было отсутствие приложений с открытым исходным кодом, которые позволяли бы тестировать различные онтологии в одной и той же вычислительной среде. Таким образом, различия обсуждаются в основном на теоретических основаниях или являются просто результатом личных предпочтений. Однако базовые онтологии можно сравнивать на основе принятия в целях поддержки взаимодействия между онтологиями предметной области.

Никакая конкретная верхняя онтология еще не получила широкого распространения в качестве де-факто стандарт. Различные организации пытались определять стандарты для конкретных доменов. 'Язык спецификации процесса '(PSL), созданный Национальный институт стандартов и технологий (NIST) является одним из примеров.

Еще одним важным фактором, ведущим к отсутствию широкого распространения какой-либо существующей онтологии верхнего уровня, является сложность. Некоторые верхние онтологии - Цикл часто приводится в качестве примера в этом отношении - они очень большие, охватывают до тысяч элементов (классов, отношений), со сложными взаимодействиями между ними и со сложностью, подобной человеческой естественный язык, а процесс обучения может быть даже дольше, чем для естественного языка, из-за незнакомого формата и логических правил. Мотивация к преодолению этого обучающего барьера в основном отсутствует из-за нехватки общедоступных примеров использования. В результате те, кто создает онтологии предметной области для локальных приложений, как правило, создают простейшую возможную предметно-ориентированную онтологию, не связанную с какой-либо онтологией верхнего уровня. Такие онтологии предметной области могут адекватно функционировать для локальных целей, но они требуют очень много времени для точного соотнесения с онтологиями других предметных областей.

Чтобы решить эту проблему, были разработаны некоторые онтологии действительно верхнего уровня, которые намеренно спроектированы так, чтобы иметь минимальное перекрытие с любыми онтологиями предметной области. Примеры Базовая формальная онтология и DOLCE (Смотри ниже).

Аргументы в пользу невозможности верхней онтологии

Исторически сложилось так, что многие попытки во многих обществах^{[который? ]} были созданы, чтобы навязать или определить один набор понятий как более первичный, базовый, фундаментальный, авторитетный, истинный или рациональный, чем все другие. Распространенное возражение^{[кем? ]} на такие попытки указывает на то, что людям не хватает трансцендентной перспективы - или Взгляд Бога - что потребуется для достижения этой цели. Люди связаны языком или культурой, и поэтому им не хватает объективной перспективы, с которой можно было бы наблюдать за всей территорией концепций и вывести какой-либо один стандарт.

Еще одно возражение - проблема формулирования определений. Онтологии верхнего уровня разработаны для максимальной поддержки взаимодействия по большому количеству терминов. Такие онтологии, следовательно, должны состоять из терминов, выражающих очень общие концепции, но такие концепции являются настолько основополагающими для нашего понимания, что их невозможно определить, поскольку сам процесс определения подразумевает, что менее базовые (и менее понятные) понятие определяется в терминах более основных и (в идеале) более понятных понятий. Очень общие концепции часто можно пояснить, например, с помощью примеров или перефразирования.

Нет очевидного способа разделить мир на концепции, и уж точно не одно спорный
Не существует нейтрального основания, которое могло бы служить средством перевода между специализированными (или «низшими», или «зависящими от приложения») онтологиями.
Человек язык сам по себе уже является произвольной аппроксимацией лишь одной из многих возможных концептуальных карт. Чтобы нарисовать любой необходимое соотношение между английский слова и любое количество интеллектуальных концепций, которые мы хотели бы представить в наших онтологиях, просто напрашиваются на проблемы. (WordNet, например, является успешным и полезным именно потому, что не претендует на роль онтологии верхнего уровня общего назначения; скорее, это инструмент для семантического / синтаксического / лингвистического устранения неоднозначности, который в значительной степени встроен в детали и особенности английского языка.)
Любое иерархическое или топологическое представление понятий должно начинаться с некоторого онтологического, эпистемологический, лингвистическая, культурная и, в конечном счете, прагматическая перспектива. Такой прагматизм не допускает исключения политики между людьми или группами, более того, он требует, чтобы они рассматривались, возможно, как более простые примитивы, чем любые из представленных.

Те^{[ВОЗ? ]} те, кто сомневается в осуществимости онтологий общего назначения, более склонны спрашивать, «какую конкретную цель мы имеем в виду для этой концептуальной карты сущностей и какие практические различия принесет эта онтология?» Эта прагматическая философская позиция лишает всякую надежду разработать закодированную версию онтологии «Мир - это все, что есть на самом деле». (Витгенштейн, Логико-философский трактат ).

Наконец, есть возражения, аналогичные возражениям против искусственный интеллект^{[от кого? ]}. Технически, сложное усвоение концепций и социальные / лингвистические взаимодействия людей предполагают, что любая аксиоматическая основа «самых основных» концепций должна быть когнитивно-биологический или иначе трудно охарактеризовать, поскольку у нас нет аксиом для таких систем. С этической точки зрения, любая онтология общего назначения может быстро превратиться в настоящую тиранию, если вербовать сторонников в политическую программу, разработанную для ее распространения и средств ее финансирования и, возможно, защиты с помощью насилия. Исторически сложилось так, что непоследовательные и иррациональные системы убеждений оказались способными повелевать повиновением во вред или вред людям как внутри, так и за пределами общества, которое их принимает. Насколько опаснее было бы последовательное рациональное предположение, если бы оно содержало хотя бы одно или два основных предположения, несовместимых с человеческой жизнью?

Аргументы в пользу осуществимости верхней онтологии

Многие из тех, кто сомневается в возможности достижения широкого согласия по общей верхней онтологии, попадают в одну из двух ловушек:

они утверждают, что нет возможности универсального согласия по какой-либо концептуальной схеме; но они утверждают, что практическая общая онтология не нуждается в универсальном соглашении, ей нужно только достаточно большое сообщество пользователей (как в случае с человеческими языками), чтобы разработчикам было выгодно использовать ее в качестве средства для общего взаимодействия, и для сторонних разработчиков для разработки утилит, упрощающих использование; и
они указывают, что разработчики схем данных находят различные представления, подходящие для их местных целей; но они не демонстрируют, что эти различные представления на самом деле логически несовместимы.

Фактически, различные представления утверждений о реальном мире (хотя и не философские модели), если они точно отражают мир, должны быть логически последовательными, даже если они сосредоточены на разных аспектах одного и того же физического объекта или явления. Если любые два утверждения о реальном мире логически несовместимы, одно или оба должны быть неправильными, и это тема для экспериментального исследования, а не для онтологического представления. На практике представления реального мира создаются и известны как приближения к основной реальности, и их использование ограничено пределами погрешности измерений в любом данном практическом применении. Онтологии полностью способны представлять приближения, а также могут представлять ситуации, в которых разные приближения имеют разную полезность. Возражения, основанные на различном восприятии вещей людьми, атакуют упрощенный, обедненный взгляд на онтологию. Возражение о том, что существуют логически несовместимые модели мира, верно, но в верхней онтологии эти разные модели могут быть представлены как разные теории, и приверженцы этих теорий могут использовать их вместо других теорий, сохраняя при этом логическую последовательность. то необходимо предположения верхней онтологии. В необходимо предположения обеспечивают логический словарь, с помощью которого можно определить значения всех несовместимых моделей. Никогда не было продемонстрировано, что несовместимые модели не могут быть должным образом определены с помощью общего, более базового набора концепций, в то время как существуют примеры несовместимых теорий, которые могут быть логически определены только с помощью нескольких базовых концепций.

Многие возражения против онтологии верхнего уровня относятся к проблемам принятия жизненно важных решений или к неаксиоматизированным проблемным областям, таким как право, медицина или политика, которые трудно понять даже людям. Некоторые из этих возражений не применимы к физическим объектам или стандартным абстракциям, которые создаются людьми и строго контролируются ими для взаимного блага, например, стандарты для соединений систем электроснабжения или сигналы, используемые в светофорах. Нет единого генерала метафизика требуется, чтобы согласиться с тем, что некоторые такие стандарты желательны. Например, хотя время и пространство могут быть представлены разными способами, некоторые из них уже используются во взаимодействующих артефактах, таких как карты или графики.

Возражения против осуществимости общей онтологии верхнего уровня также не принимают во внимание возможность достижения соглашения по онтологии, которая содержит все примитивный элементы онтологии, которые можно комбинировать для создания любого количества более специализированных представлений концептов. Принятие этой тактики позволяет сосредоточить усилия на достижении согласия только по ограниченному числу элементов онтологии. Согласовав значения этого перечня базовых концепций, становится возможным создать, а затем точно и автоматически интерпретировать бесконечное количество концептуальных представлений как комбинаций основных элементов онтологии. Любая онтология предметной области или база данных, которая использует элементы такой верхней онтологии для определения значений ее терминов, будет автоматически и точно взаимодействовать с другими онтологиями, которые используют верхнюю онтологию, даже если каждая из них может по отдельности определять большое количество элементов предметной области, не определены в других онтологиях. В таком случае правильная интерпретация потребует, чтобы логические описания доменных элементов передавались вместе с любыми передаваемыми данными; затем данные будут автоматически интерпретируемыми, поскольку описания элементов предметной области, основанные на верхней онтологии, будут правильно интерпретироваться любой системой, которая может правильно использовать верхнюю онтологию. Фактически, элементы в различных онтологиях предметной области могут быть * переведены * друг в друга с использованием общей верхней онтологии. Онтология верхнего уровня, основанная на таком наборе примитивных элементов, может включать альтернативные представления при условии, что они логически совместимы. Логически несовместимые модели могут быть представлены как альтернативные теории или представлены в виде специализированного расширения верхней онтологии. Правильное использование альтернативных теорий - это часть знания, которая сама может быть представлена в онтологии. Пользователи, которые разрабатывают новые онтологии предметной области и обнаруживают, что существуют семантические примитивы, необходимые для их предметной области, но отсутствующие в существующей общей верхней онтологии, могут добавить эти новые примитивы с помощью принятой процедуры, при необходимости расширяя общую верхнюю онтологию.

Большинство сторонников^{[ВОЗ? ]} Онтологии верхнего уровня утверждают, что можно создать несколько хороших, возможно, с разными акцентами. Очень немногие на самом деле спорят об открытии хотя бы одного в рамках естественного языка или даже академической области. Большинство из них просто стандартизируют существующие коммуникации. Другая выдвинутая точка зрения состоит в том, что существует почти полное перекрытие различных способов формализации верхних онтологий в том смысле, что разные онтологии фокусируются на разных аспектах одних и тех же сущностей, но разные взгляды дополняют друг друга и не противоречат друг другу; в результате возможна внутренне непротиворечивая онтология, содержащая все представления, со средствами перевода различных представлений в другие. Однако такая онтология до сих пор не построена, потому что для ее разработки потребуется большой проект, чтобы включить все альтернативные представления в отдельно разработанные верхние онтологии вместе с их переводами. Основным препятствием для построения такой онтологии являются не технические проблемы, а нежелание финансирующих агентств предоставлять средства для достаточно большого консорциума разработчиков и пользователей.

Несколько общих аргументов против онтологии верхнего уровня можно рассмотреть более четко, разделив вопросы определения понятия (онтология), языка (лексиконы) и фактов (знания). Например, у людей разные термины и выражения для одного и того же понятия. Однако это не обязательно означает, что эти люди имеют в виду разные концепции. Они могут просто использовать другой язык или идиому. Формальные онтологии обычно используют лингвистические ярлыки для обозначения концепций, но термины, обозначающие элементы онтологии, означают не больше и не меньше, чем то, что они означают в их аксиомах. Ярлыки похожи на имена переменных в программном обеспечении, они скорее вызывают воспоминания, чем окончательные. Сторонники общей верхней онтологии отмечают, что значения элементов (классов, отношений, правил) в онтологии зависят только от их логическая форма, а не на этикетках, которые обычно выбираются просто для того, чтобы облегчить использование онтологий разработчиками-людьми. Фактически, метки для элементов в онтологии не обязательно должны быть словами - они могут быть, например, изображениями экземпляров определенного типа или видео действия, которое представлено определенным типом. Нельзя слишком сильно подчеркнуть, что слова - это * не * то, что представлено в онтологии, а сущности в реальном мире или абстрактные сущности (концепции) в умах людей. Слова не эквивалентны элементам онтологии, но слова * метка * элементы онтологии. Может быть много слов, обозначающих одно понятие, даже на одном языке (синонимия), и может быть много понятий, обозначенных одним словом (двусмысленность). Создание сопоставлений между человеческим языком и элементами онтологии - это область понимания естественного языка. Но сама онтология стоит независимо как логическая и вычислительная структура. По этой причине прийти к согласию по структуре онтологии на самом деле проще, чем разработать контролируемый словарь, потому что могут быть включены все различные интерпретации слова, каждая из которых * сопоставлена * с одним и тем же словом в различных терминологиях.

Второй аргумент заключается в том, что люди верят в разные вещи и поэтому не могут иметь одну и ту же онтологию. Однако люди могут присваивать разные значения истинности конкретному утверждению, принимая при этом обоснованность определенных основных утверждений, фактов или способов выражения аргумента, с которым они не согласны. (Используя, например, проблема / позиция / форма аргумента.) Это возражение против верхних онтологий игнорирует тот факт, что одна онтология может представлять разные системы убеждений, а также представлять их как разные системы убеждений, не занимая при этом никакой позиции относительно достоверности того и другого.

Даже аргументы о существовании вещи требуют определенного разделения концепции, даже если ее существование в реальном мире может быть оспорено. Отделение убеждений от именования и определения также помогает прояснить этот вопрос и показать, как концепции могут быть общими даже перед лицом различных убеждений. Например, вики поскольку среда может допускать такую путаницу, но дисциплинированные пользователи могут применять разрешение спора методы разрешения их конфликтов. Также утверждается, что большинство людей разделяют общий набор «семантических примитивов», фундаментальных понятий, на которые они ссылаются, когда пытаются объяснить незнакомые термины другим людям. Онтология, которая включает в себя представления этих семантических примитивов, может в таком случае использоваться для создания логических описаний любого термина, который человек может пожелать определить логически. Эта онтология будет одной из форм верхней онтологии, служащей логическим «интерлингваом», который может переводить идеи одной терминологии в свою логический эквивалент в другой терминологии.

Защитники^{[ВОЗ? ]} утверждают, что большинство разногласий по поводу жизнеспособности верхней онтологии можно проследить до слияния онтологии, языка и знаний или слишком специализированных областей знаний: многие люди, агенты или группы будут иметь области соответствующих внутренних онтологий, которые не перекрывать. Если они вообще могут сотрудничать и делиться концептуальной картой, это может быть настолько полезно, что перевешивает любые недостатки, возникающие в результате совместного использования. По мере того, как становится труднее делиться концепциями, чем глубже вы исследуете, тем ценнее становится такой обмен. Если проблема настолько проста, как утверждают противники верхних онтологий, то она также применима к группе людей, пытающихся сотрудничать, которым может потребоваться машинная помощь для легкого общения.

По крайней мере, такие онтологии подразумеваются машинный перевод, используется, когда люди практически не могут общаться. Независимо от того, «высшие» они или нет, они, похоже, будут расти.

Таблица формальных верхних онтологий

Следующая таблица содержит данные в основном из «Сравнение верхних онтологий».^[1] статья В. Маскарди, В. Корди и П. Россо (2007). Пожалуйста, разверните таблицу, если у вас есть текущий проект UO. Обратите внимание, что отсутствие свежих выпусков не означает бездействия или бесполезности. Итак, столбцы потребуют некоторой доработки.

Имя	изначальный выпуск	Последний выпуск	Разработчик	Фокус	Лицензия	URL-адреса	Метрики	Отличительные черты	Версии
Онтология Sowa	1999	1999	Джон Ф. Сова	Логические, философские и вычислительные основы	свободный	ЮО Sowa,^[2]^[3]	30 классов, 5 отношений, 30 аксиом	Логичная элегантность, компактность
Цикл	1984	версия 6.1 в 2017.11.27	Компания Cycorp (с 1994 г.)	повседневное знание здравого смысла с целью позволить приложениям ИИ выполнять рассуждения, подобные человеческим	проприетарный	цикл.com, Cycorp.Европа	300 000 концепций, 3 000 000 утверждений (фактов и правил), 15 000 отношений	12,000 WordNet синсеты, огромные	OpenCyc, ResearchCyc
Ямато	1999	2012.07.14	Доктор Риичиро Мизогучи^[4]	Качество и количество, представления (вещи, несущие контент), объекты, процессы и события	?	Ямато^[5]	?	Ролевые концепции
BFO	2002	версия 2.0 в 2015 г.	Барри Смит и другие.	Онтология верхнего уровня для обеспечения взаимодействия онтологий предметной области	Лицензия BSD	базовая формальная онтология.org ^[6]^[7]	34 категории, 8 отношений; формализации в форматах OWL, CLIF, OBO и Isabel	очень большая налаженная база пользователей; тщательная документация	Версия 2.0
суть	2007	Версия 9.4.0 на 2020 г.	Semantic Arts, Inc.	Минималистичная верхняя онтология для информационных систем предприятий	бесплатно, Creative Commons Share Alike	www.semanticarts.com/суть/	143 класса, 132 свойства, 9 примитивных классов, 18 корневых классов, 1690 аксиом	Основа для десятка крупных корпоративных онтологий
DOLCE	2002	2017	Никола Гуарино и его соратники	Захват онтологических категорий, лежащих в основе естественного языка и человеческого здравого смысла.	CC-BY 4.0	www.loa.istc.cnr.Это/ dolce/ обзор.html^[8]^[9]	76 классов, 112 объектов, 581 аксиома	Его категории - это когнитивные артефакты.	DOLCE-Ultralite
БОРО	конец 1980-х - начало 1990-х годов		Команда консультантов КПМГ под руководством Криса Партриджа	Экстенсиональная (и, следовательно, четырехмерная) онтология, которая предоставляет ей простые критерии идентичности.		www.borosolutions.сеть		Он построен на серии четких метафизических выборов, обеспечивающих прочную (метафизическую) основу.
КОСМО		Июнь 2020 г.	Патрик Кэссиди	Онтология основы, которая может служить для обеспечения широкой семантической совместимости.	открытый и свободный	микра.com/ COSMO/	более 21000 типов (классов OWL), более 1300 отношений и более 10000 ограничений.	Он полностью открыт, и любые комментарии или предложения из любых источников приветствуются.	Версия OWL
GFO	1999	2008 (в процессе)	Генрих Херре	Включая многие аспекты современной философии	Открыть	www.onto-med.de/ онтологии/ gfo	2008	Его учет настойчивости и его временная модель.	gfo.owl и gfo-basic.owl
ИДЕИ			IDEAS Group	Высший порядок, экстенсиональный и 4D. разработан с использованием Метод БОРО.				Онтология IDEAS не предназначена для целей рассуждений и умозаключений; его цель - быть точной моделью бизнеса.
ISO 15926	2004	Октябрь 2019	Национальный институт науки и технологий	Представление информации о жизненном цикле технологической установки.	Открыто (но не бесплатно)	www.iso.org/ стандарт/29556.html	Общая модель с 201 типом сущностей.	Чтобы обеспечить интеграцию информации о жизненном цикле, модель исключает все информационные ограничения, которые подходят только для определенных приложений в рамках области действия.	ISO / TS 15926-4: 2019
MarineTLO	2011	версия 5.0 с изменениями в 2017 г.	FORTH-ICS	Факты о морских видах	Открыть	проекты.ics.forth.gr/ isl/ MarineTLO/	≈ 5,5 млн троек по морским видам (≈ 54000), экосистемам, акваториям, судам и т. Д.	Исследования о видах и биоразнообразии.	iMarineTLO
ПРОТОН		версия 3.0	Онтекст (Кирилл Симов и др.)	Базовая иерархия подчинения, которая обеспечивает охват большинства концепций верхнего уровня	CC by3.0	www.ontotext.com/протон/ protontop.html	25 классов и 77 свойств	Иерархия подчинения	Версия 3.0
СУМО	2004	СУМО v 1.75	Рабочая группа IEEE P1600.1	Для исследований и приложений в области поиска, лингвистики и рассуждения.	Открытый исходный код.	www.ontologyportal.org	Всего терминов: 13457, Всего аксиом: 193812, Всего правил: 6055	Самая большая формальная публичная онтология из существующих на сегодняшний день. Был сопоставлен со всеми WordNet лексикон.	UMO1.52
ЗОНТИК	2008	версия 1.50 в 2016 г.	Структурированная динамика	Связывание информации из разрозненных источников друг с другом.	CC на 3.0	www.зонтик.org	Около 35000 справочных концептов	Предназначен для обеспечения общих точек сопоставления для связи различных онтологий или схем друг с другом,	UMBEL 1.50
НЛО	2005 (кандидатская диссертация Гуиззарди)	2015	Giancarlo Guizzardi продлен НЕМО и БТЕ в лаборатории LOA	НЛО-А = анализ структурных концептуальных конструкций моделирования НЛО-Б = онтология событий UFO-C = онтология социальных и интенциональных аспектов				Включая разработки GFO, DOLCE и лежащую в основе онтологию универсалий OntoClean в единой согласованной фундаментальной онтологии.	НЛО-А НЛО-Б НЛО-С
WordNet	середина 1980-х	Версия 3.1, 2011 г.	Университет Принстона	Семантическая сеть, основанная на психолингвистических принципах,	BSD-подобный	Wordnet.princeton.edu	155 327 слов, организованных в 175 979 синсетов, всего 207 016 пар слов;	Не аксиоматически точен. Используется в Обработка естественного языка исследование.	Версия 3.1

Доступные верхние онтологии

Базовая формальная онтология (BFO)

Фреймворк Basic Formal Ontology (BFO), разработанный Барри Смит и его сотрудники состоят из серии суб-онтологий на разных уровнях детализации. Онтологии делятся на две разновидности: относящиеся к непрерывным сущностям, таким как трехмерные устойчивые объекты, и возникающие сущности (в первую очередь), процессы, задуманные как развертывающиеся в последовательные фазы во времени. Таким образом, BFO объединяет как трехмерный, так и четырехмерный взгляд на реальность в рамках единой структуры. Взаимосвязи между двумя типами онтологий определены таким образом, что дает BFO возможность иметь дело как со статическими / пространственными, так и динамическими / временными характеристиками реальности. Онтология непрерывной области, происходящая от BFO, может рассматриваться как перечень сущностей, существующих в данный момент. Каждую возникающую онтологию можно представить себе как перечень процессов, разворачивающихся в течение заданного интервала времени. Как сам BFO, так и каждая из его дополнительных суб-онтологий могут рассматриваться как окно в определенную часть реальности на заданном уровне детализации. Более 200 онтологий расширений^[10] of BFO были созданы, применяя архитектуру BFO к различным доменам посредством стратегии нисходящего населения.Онтология ячейки, например, заполняется вниз от BFO путем импорта ветви BFO, заканчивающейся объектом, и определения ячейки как подкласса объекта. Другими примерами онтологий, расширяющих BFO, являются Онтология для биомедицинских исследований (OBI) и онтологии Литейное производство открытых биомедицинских онтологий. В дополнение к этим примерам, BFO и расширения все чаще используются в областях защиты и безопасности, например, в структуре AIRS.^[11] BFO служит верхним уровнем Цели устойчивого развития (SDG) Онтология интерфейса, разработанная Программой ООН по окружающей среде.^[12] BFO был задокументирован в учебнике Создание онтологий с помощью базовой формальной онтологии,^[13] опубликовано MIT Press в 2015 году.

БОРО

Справочная онтология бизнес-объектов - это онтология верхнего уровня, предназначенная для разработки онтологических или семантических моделей для больших сложных операционных приложений, которая состоит из верхней онтологии, а также процесса построения онтологии. Он построен на серии ясных метафизический выбор обеспечить прочный (метафизический) фундамент. Ключевым выбором был выбор экстенсиональный (и поэтому, четырехмерный ) онтология что обеспечивает простой критерии идентичности. Элементы этого появились в ряде стандартов. Например, стандарт ISO, ISO 15926 - Системы промышленной автоматизации и их интеграция - на него сильно повлияла ранняя версия. В ИДЕИ Стандарт (Спецификация архитектуры международного оборонного предприятия для обмена) основан на BORO, который, в свою очередь, использовался для разработки DODAF 2.0.

Концептуальная эталонная модель CIDOC

Хотя «объектно-ориентированная концептуальная эталонная модель CIDOC» (CRM) является онтология предметной области Подмножество CRM Core, специализированное для целей представления культурного наследия, представляет собой общую верхнюю онтологию, включая:^[14]^[15]

Пространство-время - название / идентификатор, место, эпоха / период, временной промежуток, отношение к постоянным элементам
События - название / идентификатор, начало / конец существования, участники (люди, индивидуально или в группах), создание / модификация вещей (физических или концептуальных), связь с постоянными предметами
Материальные вещи - название / идентификатор, место, информационный объект, который несет материальная вещь, отношения между частями, отношение к постоянным элементам
Нематериальные вещи - заголовок / идентификатор, информационные объекты (пропозициональные или символические), концептуальные вещи, отношения части

Постоянный объект - это физический или концептуальный объект, у которого есть постоянная идентичность, распознаваемая в течение продолжительности его существования посредством его идентификации, а не его непрерывности или наблюдения. Постоянный предмет можно сравнить с выносливым.
Пропозициональный объект - это набор утверждений о реальных или воображаемых вещах.
Символический объект - это знак / символ или совокупность знаков или символов.

КОСМО

КОСМО (COmmon Semantic MOdel) - это онтология, которая была инициирована как проект рабочей группы COSMO Координационной рабочей группы по онтологии и таксономии с целью разработки базовой онтологии, которая может служить для обеспечения широкого общего Семантическая совместимость. Текущая версия - онтология OWL, но Общая логика совместимая версия ожидается в будущем. Онтология и пояснительные файлы доступны на сайте COSMO. Целью рабочей группы COSMO было разработать базовую онтологию с помощью совместного процесса, который позволит представить все основные элементы онтологии, которые все члены считают необходимыми для их приложений. Разработка COSMO полностью открыта, и любые комментарии и предложения из любых источников приветствуются. После некоторого обсуждения и предложений членов в 2006 году развитие COSMO было продолжено главным образом Патриком Кэссиди, председателем рабочей группы COSMO. Вклад и предложения от любой заинтересованной стороны по-прежнему приветствуются и приветствуются. Многие типы (классы OWL) в текущем COSMO были взяты из OpenCyc OWL версии 0.78 и из SUMO. Остальные элементы были взяты из других онтологий (таких как BFO и DOLCE) или разработаны специально для COSMO. Первоначально разработка COSMO была направлена на включение представлений всех слов в Словарь современного английского языка Longman (LDOCE) под контролем определение словарного запаса (2148 слов). Этих слов достаточно, чтобы определить (лингвистически) все записи в LDOCE. Предполагается, что онтологических представлений концепций, представленных этими терминами, будет достаточно для определения значений любого специализированного элемента онтологии, тем самым служа основой для общих Семантическая совместимость. Функциональная совместимость через COSMO обеспечивается за счет использования COSMO (или производной от него онтологии) в качестве интерлингва, с помощью которого онтологии других доменов могут быть переведены в термины друг друга и, таким образом, точно общаться. Поскольку новые домены связаны с COSMO, дополнительные семантические примитивы могут быть распознаны и добавлены в его структуру. Текущая (июнь 2020 г.) версия OWL COSMO имеет более 21000 типов (классов OWL), более 1300 отношений и более 10000 ограничений. Сам COSMO (COSMO.owl) и другие связанные и поясняющие файлы можно получить по ссылке для COSMO в разделе «Внешние ссылки» ниже.

Цикл

На сегодняшний день доступна известная и достаточно полная онтология: Цикл, проприетарная система, разрабатываемая с 1986 года, состоящая из базовой онтологии и нескольких предметно-ориентированных онтологий (называемых микротеории). Подмножество этой онтологии было выпущено бесплатно под названием OpenCyc, а более или менее полная версия доступна для бесплатного некоммерческого использования под названием ResearchCyc.

DOLCE

Описательная онтология для лингвистической и когнитивной инженерии (DOLCE) - это базовая онтология, разработанная в 2002 году в контексте проекта WonderWeb EU,^[16] разработан Никола Гуарино и его коллегами в Лаборатория прикладной онтологии (LOA). Как следует из аббревиатуры, DOLCE ориентирован на охват онтологических категорий, лежащих в основе естественный язык и человек здравый смысл. DOLCE, однако, не обязуется строго референталист метафизика, связанная с внутренней природой мира. Скорее, вводимые им категории рассматриваются как когнитивные артефакты, которые в конечном итоге зависят от человеческого восприятия, культурных отпечатков и социальных условностей. В этом смысле они намерены быть справедливыми описательный (против предписывающий) понятия, которые поддерживают формальную спецификацию концептуализаций предметной области.

ДОЛЬЧЕ-Ультралит,^[17] разработан Альдо Гангеми и его коллегами из лаборатории семантических технологий Национальный исследовательский совет (Италия) это Язык веб-онтологий (OWL) версия DOLCE. Он упрощает некоторые модальные аксиомы DOLCE и расширяет его, чтобы охватить структуру описаний и ситуаций, также разработанную в проекте WonderWeb. DOLCE-Ultralite является источником некоторых основных шаблонов проектирования онтологий,^[18] и широко применяется в онтологических проектах по всему миру.

Общая формальная онтология (GFO)

Общая формальная онтология (GFO), разработанная Генрихом Херре и его коллегами из исследовательской группы Onto-Med в Лейпциг, представляет собой реалистичную онтологию, объединяющую процессы и объекты. Он пытается включить многие аспекты современной философии, что отражено как в его таксономическом дереве, так и в аксиоматизации. GFO допускает различные аксиоматизации своих категорий (например, существование атомарные интервалы времени против. плотное время ). Основные принципы GFO опубликованы в Onto-Med Report Nr. 8 и в «Общая формальная онтология (GFO): основополагающая онтология для концептуального моделирования».^[19]^[20]

Две особенности GFO, среди прочего, - это его учет персистентности и его временная модель. Что касается персистентности, то различие между переносчиками (объектами) и пердрантами (процессами) становится явным в GFO путем введения специальной категории - постоянных.^[21] Персистент - это особая категория с намерением, чтобы его экземпляры «оставались идентичными» (с течением времени). Что касается времени, временные интервалы принимаются в GFO как примитивные, а временные точки (называемые «временными границами») - как производные. Причем моменты времени могут совпадать, что удобно для моделирования мгновенных изменений.

суть

gist разработан и поддерживается Семантическое искусство. gist (не аббревиатура - это означает получить сущность) - это «минималистская верхняя онтология». gist нацелен на корпоративные информационные системы, хотя был применен к приложениям для оказания медицинских услуг. Основные атрибуты сущности:

он небольшой (всего 143 класса и 132 свойства)
он всеобъемлющий (большинство предприятий не сочтут необходимым создавать дополнительные примитивные классы, но обнаружат, что большинство их классов могут быть определены и получены из сущности)
он надежен - все классы происходят от 18 «корневых» классов, которые в большинстве своем не пересекаются. Это очень помогает в последующем обнаружении ошибок. Существует 1690 аксиом, и он использует почти все конструкции DL (это SROIQ (D)).
он конкретен - большинство онтологий верхнего уровня начинается с абстрактных философских концепций, которые пользователи должны принять, чтобы использовать онтологию. gist начинается с конкретных классов, которые большинство людей уже используют или с которыми могут согласиться, например, Person, Organization, Place, Collection, UnitOfMeasure и т. д.)
это однозначно - двусмысленные термины (например, «термин») были удалены, поскольку они часто перегружены и запутаны. Также были удалены термины, которые часто имеют разные определения на разных предприятиях (например, клиент и заказ), также для уменьшения двусмысленности.
это понятно - помимо того, что он построен на конкретных, обычно понятных примитивах, он достаточно мал, чтобы его можно было легко понять целиком.

gist использовался для создания онтологий предприятия для ряда крупных коммерческих и правительственных агентств, включая Procter & Gamble, Sentara Healthcare, Департамент труда и промышленности штата Вашингтон, LexisNexis, Sallie Mae и двух крупных финансовых услуг. лицензия Creative Commons на одинаковые доли. gist активно поддерживается и используется уже более 10 лет. По состоянию на октябрь 2020 года это версия 9.4.^[22]

gist был предметом статьи, посвященной устранению различий в моделировании между онтологиями.^[23]В документе, описывающем методологию OQuaRE для оценки онтологий, онтология основной единицы измерения (в то время отдельный модуль) получила наивысший балл при ручной оценке по сравнению с 10 другими онтологиями единиц измерения и получила оценку выше среднего при автоматической оценке. Авторы заявили: «Эта онтология может быть легко протестирована и подтверждена, ее знания могут быть эффективно повторно использованы и адаптированы для различных заданных сред».^[24]

ИДЕИ

Верхняя онтология, разработанная IDEAS Group является более высокого порядка, экстенсиональный и 4D. Он был разработан с использованием Метод БОРО. Онтология IDEAS не предназначена для целей рассуждений и умозаключений; его цель - быть точной моделью бизнеса.

ISO 15926

ISO 15926 - это международный стандарт для представления жизненный цикл технологической установки Информация. Это представление определяется общей концептуальной моделью данных, которая подходит в качестве основы для реализации в общей базе данных или хранилище данных. Модель данных предназначена для использования в сочетании со справочными данными: стандартными экземплярами, которые представляют информацию, общую для ряда пользователей, производственных предприятий или того и другого. Поддержка конкретной деятельности жизненного цикла зависит от использования соответствующих справочных данных в сочетании с моделью данных. Чтобы обеспечить интеграцию информации о жизненном цикле, модель исключает все информационные ограничения, которые подходят только для определенных приложений в рамках области действия. ISO 15926-2 определяет общую модель с 201 типом сущностей. Он был подготовлен Техническим комитетом ISO / TC 184, Системы промышленной автоматизации и интеграция, Подкомитетом SC 4, Промышленные данные.

MarineTLO

MarineTLO - это верхняя онтология для морской области (также применима к наземной области), разработанная лабораторией информационных систем Института компьютерных наук, Фонд исследований и технологий - Эллада (FORTH-ICS Его цель - удовлетворить потребность в интегрированных наборах фактов о морских видах и, таким образом, помочь исследованию видов и биоразнообразие Он предоставляет единую и согласованную базовую модель для отображения схемы, которая позволяет формулировать запросы и отвечать на них, на которые не может ответить ни один отдельный источник.^[25]^[26]

ПРОТОН

ПРОТОН (PROTo ONtology) - базовый иерархия подчинения который обеспечивает охват большинства концепций верхнего уровня, необходимых для семантической аннотации, индексации и поиска.^{[нужна цитата ]}

SUMO (предлагаемая верхняя объединенная онтология)

В Предлагаемая верхняя объединенная онтология (SUMO) - еще один комплексный проект онтологии. Он включает верхняя онтология, созданный IEEE рабочая группа P1600.1 (первоначально Ян Найлз и Адам Пиз ). Он расширен множеством онтологий предметной области и полным набором ссылок на WordNet. Это открытый исходный код.

ЗОНТИК

Верхний уровень сопоставления и привязки Exchange (ЗОНТИК ) представляет собой онтологию из 28000 справочных концепций, которая отображается на упрощенное подмножество OpenCyc онтология, которая предназначена для обеспечения способа связи точной онтологии OpenCyc с менее формальными онтологиями.^[27] Он также имеет формальные сопоставления с Википедия, DBpedia, ПРОТОН и GeoNames. Он был разработан и поддерживается как Открытый исходный код компанией Structured Dynamics.

НЛО (Единая фундаментальная онтология)

Единая основополагающая онтология (НЛО), разработанная Джанкарло Гуисцарди и сотрудники, объединяющие разработки GFO, DOLCE и Ontology of Universals, лежащие в основе OntoClean, в единую согласованную фундаментальную онтологию. Основные категории НЛО (НЛО-А) были полностью формально охарактеризованы в докторской диссертации Джанкарло Гуиззарди. защитил диссертацию и получил дальнейшее развитие в Исследовательской группе онтологии и концептуального моделирования (NEMO) в Бразилии при сотрудничестве с Бранденбургским технологическим университетом (Герд Вагнер) и Лабораторией прикладной онтологии (LOA). UFO-A использовался для анализа структурных концептуальных конструкций моделирования, таких как типы объектов и таксономические отношения, ассоциации и отношения между ассоциациями, ролями, свойствами, типами данных и слабыми объектами, а также отношения между частями между объектами. Более поздние разработки включают онтологию событий в НЛО (UFO-B), а также онтологию социальных и интенциональных аспектов (UFO-C). Комбинация UFO-A, B и C использовалась для анализа, перепроектирования и интеграции эталонных концептуальных моделей в ряде сложных областей, например, моделирование предприятия, разработка программного обеспечения, сервисное обслуживание, нефть и газ, телекоммуникации и биоинформатика. Еще одна недавняя разработка была направлена на четкое описание услуг и концепций, связанных с услугами, и предусматривала основанный на обязательствах учет понятия услуги (UFO-S).^[28]НЛО - это основополагающая онтология для ОнтоUML, язык моделирования онтологий.

WordNet

WordNet, свободно доступная база данных, изначально разработанная как семантическая сеть на основе психолингвистический принципов, был расширен за счет добавления определений и теперь также рассматривается как толковый словарь. Он квалифицируется как верхняя онтология, поскольку включает в себя как наиболее общие концепции, так и более специализированные концепции, связанные друг с другом не только посредством отношения подчинения, но и другими смысловыми отношениями, такими как часть и причина. Однако, в отличие от Cyc, он не был формально аксиоматизирован, чтобы сделать логические отношения между понятиями точными. Он широко использовался в Обработка естественного языка исследование.

YAMATO (еще одна более продвинутая топ-онтология)

YAMATO разработан Риичиро Мизогучи, ранее работавшим в Институте научных и промышленных исследований Осакский университет, а теперь на Японский передовой институт науки и технологий. Основные особенности YAMATO:

расширенное описание качества, атрибута, свойства и количества,^[29]
онтология представления,^[30]
расширенное описание процессов и событий,^[31]
использование теория ролей.^[32]

YAMATO широко использовался для разработки других, более прикладных онтологий, таких как медицинская онтология,^[33] онтология гена,^[34] онтология обучения / педагогических теорий,^[35] онтология науки об устойчивом развитии,^[36] и онтология культурной области.^[37]

Инструменты верхней / базовой онтологии

ONSET

ONSET, основной инструмент выбора и объяснения онтологий, помогает разработчику онтологии предметной области в выборе наиболее подходящей базовой онтологии. Разработчик онтологии предметной области предоставляет требования / отвечает на один или несколько вопросов, а ONSET вычисляет выбор соответствующей базовой онтологии и объясняет, почему. Текущая версия (v2 от 24 апреля 2013 г.) включает DOLCE, BFO, GFO, SUMO, YAMATO и gist.

РОМУЛУС

ROMULUS - это базовый репозиторий онтологий, направленный на улучшение семантической совместимости. В настоящее время в репозитории есть три базовых онтологии: DOLCE, BFO и GFO. Возможности ROMULUS включают:

Он обеспечивает высокоуровневое представление базовых онтологий только с самыми общими концепциями, общими для всех реализованных базовых онтологий.
Базовые онтологии в ROMULUS разделены на модули.
Осуществлена медиация фундаментальных онтологий. Это включает в себя выравнивание, сопоставление, слияние, доступные для поиска метаданные и метод взаимозаменяемости для основных онтологий.
ROMULUS предоставляет подробную таксономию каждой фундаментальной онтологии, чтобы облегчить просмотр базовых онтологий.
ROMULUS позволяет загружать каждый базовый модуль онтологии, включая интегрированные базовые онтологии.
Доступны доступные для поиска метаданные каждой фундаментальной онтологии.
Доступно сравнение включенных базовых онтологий.

Смотрите также

внешняя ссылка

КОСМО
Домашняя страница General Formal Ontology (GFO)
Домашняя страница Лаборатории прикладной онтологии (LOA)
Онтология PROTON
Саммит верхней онтологии (март 2006 г.)
Что такое онтология верхнего уровня? Статья в блоге знаний, 2010 г.
Онтология MarineTLO Что, Почему, Кто, Текущие приложения, Как это использовать, Документы и публикации, Оставить отзыв.
ONSET
РОМУЛУС

Вычислимые знания
Темы и концепции	Алфавит человеческой мысли Авторитетный контроль Автоматизированное рассуждение Здравый смысл Здравый смысл Вычислимость Система открытия Формальная система Механизм логического вывода База знаний Системы, основанные на знаниях Инженерия знаний Извлечение знаний Граф знаний Представление знаний Поиск знаний Классификация библиотеки Логическое программирование Онтология База личных знаний Ответ на вопрос Семантический рассуждающий
Предложения и реализации	Заирджа Арс Магна (1300) Эссе о реальном персонаже и философский язык (1688) Рациоцинатор исчисления и характеристика универсалис (1700) Десятичная классификация Дьюи (1876) Begriffsschrift (1879) Mundaneum (1910) Логический атомизм (1918) Логико-философский трактат (1921) Программа Гильберта (1920-е годы) Теорема о неполноте (1931) Мировой мозг (1938) Memex (1945) Решение общих проблем (1959) Пролог (1972) Цикл (1984) Семантическая сеть (2001) Evi (2007) вольфрам Альфа (2009) Watson (2011) Siri (2011) Сеть знаний Google (2012) Викиданные (2012) Кортана (2014) Вив (2016)
В художественной литературе	Двигатель (путешествия Гулливера, 1726) Джо ("Логика по имени Джо ", 1946) Библиотекарь (Снежная авария, 1992) Доктор Ноу (А.И. (фильм), 2001) Уотерхаус (Барочный цикл, 2003) Смотрите также: Логические машины в художественной литературе и Список вымышленных компьютеров