Онтологическое представление

Онтология (в информатике) — это попытка всеобъемлющей и детальной формализации некоторой области знаний с помощью концептуальной схемы. Обычно такая схема состоит из структуры данных, содержащей все релевантные классы объектов, их связи и правила (теоремы, ограничения), принятые в этой области. Этот термин в информатике является производным от древнего философского понятия «онтология».

Онтологии используются в процессе программирования как форма представления знаний о реальном мире или его части. Основные сферы применения — моделирование бизнес-процессов, семантическая паутина (Semantic Web), искусственный интеллект.

Хотя термин «онтология» изначально философский, в информатике он принял самостоятельное значение. Здесь есть два существенных отличия:

• онтология в информатике должна иметь формат, который компьютер сможет легко обработать;

• информационные онтологии создаются всегда с конкретными целями — решения конструкторских задач; они оцениваются больше с точки зрения применимости, чем полноты.

В своей работе я использовал программное средство Protégé для построения онтологии. Protégé — это свободный, открытый редактор онтологий и фреймворк для построения баз знаний.

Платформа Protégé поддерживает два основных способа моделирования онтологий посредством редакторов Protégé-Frames и Protégé-OWL. Онтологии, построенные в Protégé, могут быть экспортированы во множество форматов, включая RDF (RDF Schema), OWL, и XML Schema.

Protégé имеет открытую, легко расширяемую архитектуру за счет поддержки модулей расширения функциональности.

Protégé поддерживается значительным сообществом, состоящим из разработчиков и ученых, правительственных и корпоративных пользователей, использующих его для решения задач, связанных со знаниями, в таких разнообразных областях, как биомедицина, сбор знаний и корпоративное моделирование.

Но, несмотря на лёгкий экспорт, в настоящее время совместить программу Protégé с моей программой электронного банка не представляется возможным.

Рассмотрим построение онтологии на примерах:

Объектом с кружком показаны классы и подклассы, объектом с ромбом – элементы. В данном случае мы видим раскрытую структуру класса музыка, которые разделяется по исполнителям и по жанрам. Элемент – группа Amatory – является наследником класса Исполнители и в то же время наследником жанровых подклассов Nu metal, Alternative, Metalcore, что показано жирными стрелочками. Здесь использован вид онтологии как организационной иерархической диаграммы.

А на данном рисунке раскрыт объект metalcore, который является подклассом жанров. Показаны его отношения к объекту Жанры (как класс-ребёнок) и его элементы – группы Amatory и Autoscan. Здесь использован вид онтологии как радиальной диаграммы.

Здесь представлена онтология учебных ресурсов. Правый столбик элементов – дисциплины. Они являются подклассами класса Дисциплины. Класс Семестры имеет 7 подклассов, каждый из которых имеет несколько связей с дисциплинами. Например, из указанного видно, что в первом семестр изучаются дисциплины Физика, Информатика, Английский язык и Математический анализ, что отмечено жирными стрелками.

Из вышеуказанной радиальной схемы видно, что дисциплина Математический анализ изучается в 1,2,3 и 4-м семестрах.