Исследования качества онтологии на основе анализа графа
Некоторые подходы к оценке качества на основе топологии графа онтологии описаны в работах [Brank2005] , [Gangemi2005] . Во второй работе приводится достаточно много метрик, используемых для анализа качества онтологии, часть из которых рассчитывается на основе топологии графа онтологии. Приведем здесь те из них, которые относятся к метрикам когнитивной эргономичности. В контексте этих метрик будем далее рассматривать только is-a (т.е. родо-видовые отношения) дуги в качестве ребер графа:
- Глубина онтологии. Gangemi выделяет три метрики для подсчета глубины:
- Абсолютная глубина. Вычисляется как сумма длин всех путей графа (где путем называется любая последовательность соединенных между собой вершин, начинающаяся от корневой вершины и заканчивающаяся листом графа).
- Средняя глубина. Равняется абсолютной глубине деленной на количество путей в графе.
- Максимальная глубина. Равняется максимальной длине пути. Чем больше глубина, тем труднее граф поддается восприятию.
- Ширина онтологии.
- Абсолютная ширина. Равняется сумме количества вершин для каждого уровня иерархии по всем уровням.
- Средняя ширина. Вычисляется как абсолютная ширина, деленная на количество уровней иерархии.
- Максимальная ширина. Равняется количеству вершин на самом большом по количеству вершин уровне. Чем она меньше, тем лучше с точки зрения когнитивной эргономики.
- Запутанность онтологии. (tangledness). Определяется как количество вершин графа онтологии, деленное на количество вершин, у которых есть несколько непосредственных суперклассов. Таким образом, в онтологиях, где нет множественного наследования (связи is-A), эта метрика будет равняться нулю. Чем меньше итоговое значение, тем лучше онтология с точки зрения когнитивной эргономики.
- Отношение количества классов к количеству свойств. Чем больше, тем легче воспринимать онтологию.
- Количество анонимных классов. Для улучшения воспринимаемости, лучше минимизировать их число.
Несмотря на полезность этих метрик, они покрывают лишь очень небольшую часть факторов, влияющих на наше восприятие и способность к запоминанию. В следующем разделе изложены принципы, влияющие на когнитивные способности человека, которые легли в основу предлагаемой модели метрик.
Билет №3
1.