Практическое применение: схема поиска в сети Интернет на основе онтологий.
В информационных технологиях и компьютерных науках под онтологией подразумевается эксплицитная, то есть явная, спецификация концептуализации, где в качестве концептуализации выступает описание множества объектов и связей между ними. Формально онтология состоит из понятий терминов, организованных в таксономию, их описаний и правил вывода.
Типы онтологий
§ Мета-онтологии — описывают наиболее общие понятия, которые не зависят от предметных областей.
§ Онтология предметной области — формальное описание предметной области, обычно применяется для того, чтобы уточнить понятия, определённые в мета-онтологии (если используется), и/или определить общую терминологическую базу предметной области.
§ Онтология конкретной задачи — онтология, определяющая общую терминологическую базу задачи, проблемы.
§ Сетевые онтологии часто используют для описания конечных результатов действий, выполняемых объектами предметной области или задачи.
Модель онтологии
Формально онтология определяется как O = <X,R,F>, где
§ X — конечное множество понятий предметной области,
§ R — конечное множество отношений между понятиями,
§ F — конечное множество функций интерпретации.
Онтоло́гия (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 (англ. Semantic Web), искусственный интеллект.
Элементы онтологий
Современные онтологии строятся по большей части одинаково, независимо от языка написания. Обычно они состоят из экземпляров, понятий, атрибутов и отношений.
Экземпляры
Экземпляры (англ. instances) или индивиды (англ. individuals) — это основные, нижнеуровневые компоненты онтологии. Экземпляры могут представлять собой как физические объекты (люди, дома, планеты), так и абстрактные (числа, слова). Строго говоря, онтология может обойтись и без конкретных объектов. Однако, одной из главных целей онтологии является классификация таких объектов, поэтому они также включаются.
Понятия
Понятия (англ. concepts) (или классы (англ. classes)) — абстрактные группы, коллекции или наборы объектов. Они могут включать в себя экземпляры, другие классы, либо же сочетания и того, и другого. Пример:
§ Понятие «люди», вложенное понятие «человек». Чем является «человек» — вложенным понятием, или экземпляром (индивидом) — зависит от онтологии.
§ Понятие «индивиды», экземпляр «индивид».
Атрибуты
Объекты в онтологии могут иметь атрибуты. Каждый атрибут имеет по крайней мере имя и значение, и используется для хранения информации, которая специфична для объекта и привязана к нему. Например, объект the Ford Explorer имеет такие атрибуты, как:
§ Название: Ford Explorer
§ Число-дверей: 4
§ Двигатель: {4.0Л, 4.6Л}
§ Коробка-передач: 6-ступенчатая
Значение атрибута может быть сложным типом данных. В данном примере значение атрибута, который называется Двигатель, является списком значений простых типов данных.
Отношения
Важная роль атрибутов заключается в том, чтобы определять зависимости (отношения) между объектами онтологии. Обычно отношением является атрибут, значением которого является другой объект.
Предположим, что в онтологии автомобилей присутствует два объекта — автомобиль Ford Explorer и Ford Bronco. Пусть Bronco — это модель-наследник Explorer, тогда отношение между Ford Explorer и Ford Bronco определим как атрибут «isSuccessorOf» со значением «Explorer» для объекта Bronco (следует заметить, что в языках описания онтологий существуют предопределенные отношения наследования).