Слайд 1Тема №1
Краткое введение в онтологический анализ
Основные определения
Примеры онтологий
Решаемые задачи
Построение онтологий
Типы
онтологий
Слайд 2Основные определения
Два значения онтологии:
Философская дисциплина изучает наиболее общие характеристики
бытия и сущностей
Онтология – артефакт, структура, описывающая значения элементов
некоторой системы
Слайд 3Основные определения
Онтология как артефакт:
Неформально, онтология представляет собой некоторое описание взгляда
на мир применительно к конкретной области интересов.
Это описание состоит
из терминов и правил использования этих терминов, ограничивающих их значения в рамках конкретной области.
Слайд 4Основные определения
На формальном уровне, онтология это система, состоящая из набора
понятий и набора утверждений об этих понятиях, на основе которых
можно строить классы, объекты, отношения, функции и теории.
Основные компоненты:
Классы или понятия
Отношения
Функции
Аксиомы
Примеры
Слайд 5Основные определения
Онтология – спецификация концептуализации (Gruber)
Концептуализация – структура реальности, независимо
от
Словаря
Конкретной ситуации
Пример:
Кубики на столе: концептуализация - набор возможных
положений, но не конкретное расположение.
Слайд 6Примеры онтологий
Онтологией могут быть:
Глоссарий
Простая таксономия
Тезаурус
Понятийная структура
с произвольным набором отношений
Структура с аксиоматикой
Слайд 7Примеры онтологий
Языки для описания онтологий:
Ontobroker
CycL
Description Logics
RDF/RDFS
Слайд 8Примеры онтологий
Онтология CYC
Самый амбициозный проект
Начат в 1984
1
млн. утверждений “common sense”
Микротеории: пространство, время, причинность
Онтология 3
тысяч понятий верхнего уровня – в открытом доступе
www.cyc.com
Слайд 9Примеры онтологий
Лингвистические онтологии:
The main characteristic of this kind of ontologies
is that they are bound to the semantics of grammatical
units (words, nominal groups, etc)
Основной источник понятий в онтологии
– значения языковых единиц
Примеры:
WordNet, Mikrokosmos, Sensus, РуТез
Слайд 10Примеры онтологий
WordNet
Реляционное описание лексики английского языка
Иерархическая сеть понятий (synset)
Каждое слово
относится к одному
или нескольким понятиям
Автор: George Miller
(50-e годы
статья «Магическое число 7»)
Версия 1.6:
95 тысяч понятий, около 130 тысяч слов и понятий
Слайд 11Примеры онтологий
EuroWordNet
Интерлингва:
английский WordNet
Первоначально:
испанский, итальянский, голландский
Далее:
немецкий, французский, чешский,
эстонский
Известны попытки создать свои структурные ресурсы на базе WordNet: японский,
болгарский, румынский, шведский и др.
Слайд 12Решаемые задачи
Лингвистические онтологии и информационный поиск:
Электронные коллекции разнообразных текстов
Возможности систем автоматической обработки текста для анализа релевантности контекста ограниченны
Нет возможности подробно проанализировать контекст упоминания понятия в тексте.
Онтологии специального типа?
Слайд 13Решаемые задачи
Онтологии и вопросно-ответные системы:
Система ищет в сверхбольшой текстовой
коллекции
Сравнение систем в соревновании TREC и CLEF
Практическая актуальность:
поиск в Интернет не по краткому запросу, а по развернутому вопросу
Постановка задачи:
60-е годы: поиск в специальных базах знаний
Сейчас: поиск в громадных текстовых массивах
Слайд 14Построение онтологий
Тексты
Набор словосочетаний: автоматическое извлечение терминов
Выделение
понятия
Отношения между понятиями:
Извлечение из текстов по шаблонам
Статистические методы
Методы на основе синтаксической структуры
Слайд 15Построение онтологий
Как использовать созданные онтологии?
Слияние онтологий
Использование общих онтологий
для эффективного создания онтологий в конкретных предметных областях
Semantic web:
одна (или несколько) онтология верхнего уровня, к которой достраиваются специализированные онтологии
Слайд 16Типы онтологий
Типы
онтологий
по
О. Лассилла,
Д. МакГинесс
Слайд 17Типы онтологий
Классификация по цели создания
Слайд 18Типы онтологий
Классификация по содержимому
Слайд 19Типы онтологий
Онтологии представления знаний
The Frame Ontology and the OKBC Ontology
(http://ontolingua.stanford.edu)
Model and Syntax Specification. W3C Recommendation.
http://www.w3.org/TR/REC-rdf-syntax/
RDF and RDF
Schema knowledge representation ontologies
(http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns
http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema)
OIL knowledge representation ontology
(http://www.ontoknowledge.org/oil/rdf-schema/2000/11/10-oil-standard)
DAML+OIL knowledge representation ontology
(http://www.daml.org/2001/03/daml+oil)
Слайд 20Типы онтологий
Характеристики онтологий верхнего уровня
Набор основных отношений:
Иерархические
класс-подкласс
часть-целое
Ассоциативные
Типичные концепты
и принципы разделения:
Сущность
Явление
Объект
Процесс
Роль
Нацеленность на многократное повторное использование онтологии
Слайд 21Типы онтологий
Характеристики онтологий предметных областей
Существенные отличия от ОВУ:
Охват конкретной
области знаний (авиация, медицина, культура),
Круг решаемых задач и вопросов,
на которые онтология отвечает, ограничен выбранной областью,
Больший по сравнению с ОВУ объем онтологии,
Наличие отношений специфичных для конкретной области.
Повторное использование только в рамках предметной области
Слайд 22Типы онтологий
Онтологии электронной коммерции
The United Nations Standard Products and
Services Codes
(UNSPSC) (http://www.unspsc.org/)
NAICS (North American Industry Classification System) (http://www.census.gov/epcd/www/naics .html)
SCTG (Standard
Classification of Transported Goods) (http://www.statcan.ca/english/Subjects/Standard/sctg/sctg-menu.htm)
E-cl@ss (http://www.eclass.de/)
RosettaNet (http://www.rosettanet.org)
Слайд 23Типы онтологий
Онтологии электронной коммерции
Слайд 24Типы онтологий
Характеристики прикладных онтологий
Направленность на решение конкретной задачи, обеспечение работы
некоторого приложения.
Круг вопросов, на которые онтология отвечает:
Задается перед ее
созданием
Влияет на процесс концептуализации
Используется для проверки “компетентности” онтологии
Слайд 25Типы онтологий
Лингвистические онтологии
WordNet (http://www.hum. uva.nl/~ewn/gwa.htm)
EuroWordNet (http://www.hum.uva.nl/~ewn/)
The Generalized Upper Model (http://www.darmstadt.gmd.de/publish/komet/gen-um/newUM.html)
The
Mikrokosmos ontology (http://crl.nmsu.edu/mikro [user and password are required])
SENSUS (http://www.isi.edu/natural-language/projects/ONTOLOGIES.html)
Слайд 26Типы онтологий
Характеристики лексических онтологий
Отличительное свойство: фиксация в одном ресурсе (лексикализованных)
понятий (слов) вместе с их языковыми свойствами.
Круг задач тесно
связан с NLP (Natural Language Processing)
Слайд 27Типы онтологий
Характеристики лексических онтологий
Основной набор отношений:
Синонимия
Гипонимия
Меронимия
Большие
и сверхбольшие тезаурусы:
WordNet
Тезаурус по общественно-политической тематике