Øvre ontologi - Upper ontology

I informasjonsvitenskap er en øvre ontologi (også kjent som en ontologi på toppnivå , en øvre modell eller en ontologi i grunnlaget ) en ontologi (i den forstand som brukes i informasjonsvitenskap) som består av svært generelle termer (for eksempel "objekt", " eiendom "," relasjon ") som er vanlige på alle domener. En viktig funksjon for en øvre ontologi er å støtte bred semantisk interoperabilitet blant et stort antall domenespesifikke ontologier ved å gi et felles utgangspunkt for formulering av definisjoner. Termer i domenet ontologi er rangert under begrepene i den øvre ontologien, f.eks. Er de øvre ontologiklassene superklasser eller supersett av alle klassene i domenet ontologier.

En rekke øvre ontologier har blitt foreslått, hver med sine egne talsmenn.

Bibliotekets klassifikasjonssystemer går foran de øvre ontologisystemene. Selv om biblioteksklassifiseringer organiserer og kategoriserer kunnskap ved bruk av generelle konsepter som er like på alle kunnskapsdomener, er ingen av systemene en erstatning for det andre.

Utvikling

Enhver standard grunnleggende ontologi vil sannsynligvis bli bestridt blant forskjellige grupper, hver med sin egen ide om "hva som eksisterer". En faktor som forverrer unnlatelsen av å komme frem til en felles tilnærming, har vært mangelen på åpen kildekode-applikasjoner som tillater testing av forskjellige ontologier i det samme beregningsmiljøet. Forskjellene har dermed blitt diskutert i stor grad på teoretisk grunn, eller er bare et resultat av personlige preferanser. Grunnleggende ontologier kan imidlertid sammenlignes på grunnlag av adopsjon for å støtte interoperabilitet på tvers av domeneantologier.

Ingen spesiell øvre ontologi har ennå fått utbredt aksept som en de facto -standard. Ulike organisasjoner har forsøkt å definere standarder for spesifikke domener. ' Process Specification Language ' (PSL) opprettet av National Institute of Standards and Technology (NIST) er et eksempel.

En annen viktig faktor som fører til fravær av bred adopsjon av eksisterende eksisterende ontologi er kompleksiteten. Noen øvre ontologier - Cyc blir ofte sitert som et eksempel i denne forbindelse - er veldig store og strekker seg opp til tusenvis av elementer (klasser, relasjoner), med komplekse interaksjoner mellom dem og med en kompleksitet som ligner på et menneskelig naturlig språk , og læringsprosessen kan være enda lengre enn for et naturlig språk på grunn av det ukjente formatet og de logiske reglene. Motivasjonen for å overvinne denne læringsbarrieren er stort sett fraværende på grunn av mangel på offentlig tilgjengelige eksempler på bruk. Som et resultat har de som bygger domeneantologier for lokale applikasjoner en tendens til å lage den enklest mulige domenespesifikke ontologien, ikke relatert til noen øvre ontologi. Slike domenetonologier kan fungere tilstrekkelig for det lokale formålet, men de er svært tidkrevende å forholde seg nøyaktig til andre domeneantologier.

For å løse dette problemet har det blitt utviklet noen virkelig ontologier på toppnivå, som bevisst er designet for å ha minimal overlapping med alle domenontologier. Eksempler er Basic Formal Ontology og DOLCE (se nedenfor).

Argumenter for umuligheten av en øvre ontologi

Historisk sett har mange forsøk i mange samfunn blitt gjort for å pålegge eller definere et enkelt sett med begreper som mer primære, grunnleggende, grunnleggende, autoritative, sanne eller rasjonelle enn alle andre. En vanlig innvending mot slike forsøk påpeker at mennesker mangler den typen transcendent perspektiv - eller Guds blikk - som ville være nødvendig for å nå dette målet. Mennesker er bundet av språk eller kultur, og mangler derfor den slags objektive perspektivet å observere hele begrepsterrenget og utlede en standard på.

En annen innvending er problemet med å formulere definisjoner. Ontologier på toppnivå er designet for å maksimere støtten til interoperabilitet på tvers av et stort antall termer. Slike ontologier må derfor bestå av begreper som uttrykker veldig generelle begreper, men slike begreper er så grunnleggende for vår forståelse at det ikke er noen måte de kan defineres på, siden selve definisjonsprosessen innebærer at en mindre grunnleggende (og mindre godt forstått) konseptet er definert med begreper som er mer grunnleggende og så (ideelt sett) mer godt forstått. Svært generelle begreper kan ofte bare belyses, for eksempel ved hjelp av eksempler eller omskrivning.

Det er ingen åpenbar måte å dele verden opp i konsepter , og absolutt ingen ikke-kontroversiell
Det er ingen nøytral grunn som kan tjene som et middel til å oversette mellom spesialiserte (eller "lavere" eller "applikasjonsspesifikke") ontologier
Menneskelig språk er allerede en vilkårlig tilnærming til bare ett blant mange mulige konseptuelle kart. Å trekke nødvendig korrelasjon mellom engelske ord og et hvilket som helst antall intellektuelle begreper, som vi kanskje vil representere i våre ontologier, ber bare om problemer. ( WordNet er for eksempel vellykket og nyttig, nettopp fordi det ikke utgir seg for å være en generell øvre ontologi; det er snarere et verktøy for semantisk / syntaktisk / språklig disambiguering, som er rikt innebygd i detaljene og særegenhetene til det engelske språket.)
Enhver hierarkisk eller topologisk fremstilling av begreper må starte fra et ontologisk, epistemologisk , språklig, kulturelt og til syvende og sist pragmatisk perspektiv. Slik pragmatisme tillater ikke ekskludering av politikk mellom personer eller grupper, det krever faktisk at de blir sett på som kanskje mer grunnleggende primitiver enn noen som er representert.

De som tviler på gjennomførbarheten av ontologier for generelle formål er mer tilbøyelige til å spørre "hvilket spesifikt formål har vi i tankene med dette konseptuelle kartet over enheter, og hvilken praktisk forskjell vil denne ontologien gjøre?" Denne pragmatiske filosofiske posisjonen overgir alt håp om å utarbeide den kodede ontologiversjonen av "Verden er alt som er tilfelle." ( Wittgenstein , Tractatus Logico-Philosophicus ).

Til slutt er det innvendinger som ligner dem mot kunstig intelligens . Teknisk sett foreslår den komplekse konseptoppkjøpet og de sosialt / språklige interaksjonene mellom mennesker at ethvert aksiomatisk grunnlag for de "mest grunnleggende" begrepene må være kognitivt biologisk eller på annen måte vanskelig å karakterisere siden vi ikke har aksiomer for slike systemer. Etisk sett kan enhver ontologi for allmenn bruk raskt bli et faktisk tyranni ved å rekruttere tilhengere til et politisk program designet for å forplante den og dens finansieringsmidler, og muligens forsvare den med vold. Historisk sett har inkonsekvente og irrasjonelle trossystemer vist seg å være i stand til å beordre lydighet til skade eller skade for personer både i og utenfor et samfunn som godtar dem. Hvor mye mer skadelig ville en konsekvent rasjonell være, skulle den inneholde en eller to grunnleggende antagelser som var uforenlige med menneskeliv?

Argumenter for gjennomførbarheten av en øvre ontologi

Mange av de som tviler på muligheten for å utvikle bred enighet om en felles øvre ontologi faller inn i en av to feller:

de hevder at det ikke er noen mulighet for universell enighet om noen konseptuell ordning; men de argumenterer for at en praktisk felles ontologi ikke trenger å ha universell enighet, den trenger bare et stort nok brukerfellesskap (slik tilfellet er for menneskelige språk) for å gjøre det lønnsomt for utviklere å bruke det som et middel til generell interoperabilitet, og for tredjepartsutvikler å utvikle verktøy for å gjøre det enklere å bruke; og
de påpeker at utviklere av datasystemer synes forskjellige fremstillinger er hyggelige for sine lokale formål; men de viser ikke at disse forskjellige representasjonene faktisk er logisk inkonsekvente.

Faktisk må forskjellige fremstillinger av påstander om den virkelige verden (men ikke filosofiske modeller), hvis de gjenspeiler verden, være logisk konsistente, selv om de fokuserer på forskjellige aspekter ved det samme fysiske objektet eller fenomenet. Hvis to påstander om den virkelige verden er logisk inkonsekvente, må en eller begge være feil, og det er et tema for eksperimentell undersøkelse, ikke for ontologisk representasjon. I praksis er representasjoner av den virkelige verden opprettet som og er kjent for å være tilnærminger til den grunnleggende virkeligheten, og bruken av dem er begrenset av grensene for målefeil i enhver praktisk anvendelse. Ontologier er fullt i stand til å representere tilnærminger, og er også i stand til å representere situasjoner der forskjellige tilnærminger har ulik nytte. Innvendinger basert på de forskjellige måtene mennesker oppfatter ting, angriper et forenklet, fattig syn på ontologi. Innvendingene om at det er logisk uforenlige modeller av verden er sanne, men i en øvre ontologi kan de forskjellige modellene representeres som forskjellige teorier, og tilhengerne av disse teoriene kan bruke dem fremfor andre teorier, samtidig som de beholder den logiske konsistensen til de nødvendige antagelsene om den øvre ontologien. De nødvendige forutsetningene gir det logiske ordforrådet for å spesifisere betydningen av alle de inkompatible modellene. Det har aldri blitt demonstrert at inkompatible modeller ikke kan spesifiseres på riktig måte med et felles, mer grunnleggende sett med begreper, mens det er eksempler på inkompatible teorier som logisk kan spesifiseres med bare noen få grunnleggende begreper.

Mange av innvendingene mot øvre ontologi refererer til problemene med livskritiske beslutninger eller ikke-aksiomatiserte problemområder som jus eller medisin eller politikk som er vanskelige selv for mennesker å forstå. Noen av disse innvendingene gjelder ikke fysiske objekter eller standardabstraksjoner som er definert til å eksistere av mennesker og nøye kontrollert av dem for gjensidig fordel, for eksempel standarder for elektriske systemtilkoblinger eller signalene som brukes i trafikklys. Ingen generell metafysikk er nødvendig for å være enig i at noen slike standarder er ønskelige. For eksempel, mens tid og rom kan representeres på mange måter, brukes noen av disse allerede i interoperable artefakter som kart eller tidsplaner.

Innvendinger mot gjennomførbarheten av en felles øvre ontologi tar heller ikke hensyn til muligheten for å inngå enighet om en ontologi som inneholder alle de primitive ontologielementene som kan kombineres for å skape et hvilket som helst antall mer spesialiserte konseptrepresentasjoner. Ved å ta i bruk denne taktikken er det kun mulig å fokusere på enighet om et begrenset antall ontologielementer. Ved å bli enige om betydningen av denne oversikten over grunnleggende konsepter, blir det mulig å lage og deretter nøyaktig og automatisk tolke et uendelig antall begrepsrepresentasjoner som kombinasjoner av de grunnleggende ontologielementene. Enhver domenontologi eller database som bruker elementene i en slik øvre ontologi for å spesifisere betydningen av dens termer, vil automatisk og nøyaktig være kompatible med andre ontologier som bruker den øvre ontologien, selv om de hver for seg kan definere et stort antall domenelementer ikke definert i andre ontologier. I et slikt tilfelle vil riktig tolkning kreve at de logiske beskrivelsene av domenespesifikke elementer overføres sammen med alle data som kommuniseres; dataene blir deretter automatisk tolkbare fordi domenelementbeskrivelsene, basert på den øvre ontologien, vil være riktig tolkbare av ethvert system som kan bruke den øvre ontologien på riktig måte. Faktisk kan elementer i forskjellige domenontologier * oversettes * til hverandre ved hjelp av den vanlige øvre ontologien. En øvre ontologi basert på et slikt sett med primitive elementer kan inneholde alternative synspunkter, forutsatt at de er logisk kompatible. Logisk inkompatible modeller kan representeres som alternative teorier, eller representert i en spesialisert forlengelse av den øvre ontologien. Riktig bruk av alternative teorier er et kunnskap som i seg selv kan representeres i en ontologi. Brukere som utvikler nye domenontologier og finner ut at det er semantiske primitiver som trengs for domenet sitt, men som mangler fra den eksisterende vanlige øvre ontologien, kan legge til de nye primitivene ved den aksepterte prosedyren, og utvide den felles øvre ontologien etter behov.

De fleste talsmenn for en øvre ontologi hevder at flere gode kan bli opprettet med kanskje forskjellig vekt. Svært få argumenterer faktisk for å oppdage bare ett innen naturlig språk eller til og med et akademisk felt. De fleste standardiserer ganske enkelt noen eksisterende kommunikasjon. En annen oppfatning er at det er nesten total overlapping av de forskjellige måtene som øvre ontologier har blitt formalisert, i den forstand at forskjellige ontologier fokuserer på forskjellige aspekter av de samme enhetene, men de forskjellige synene er komplementære og ikke motstridende mot hverandre; som et resultat er en internt konsekvent ontologi som inneholder alle synspunkter, med midler til å oversette de forskjellige synene til den andre, mulig. En slik ontologi har imidlertid foreløpig ikke blitt konstruert fordi det vil kreve et stort prosjekt å utvikle for å inkludere alle alternative synspunkter i de separat utviklede øvre ontologiene, sammen med oversettelsene deres. Den viktigste barrieren for konstruksjonen av en slik ontologi er ikke de tekniske problemene, men motviljen til finansieringsbyråer til å skaffe midler til et stort nok konsortium av utviklere og brukere.

Flere vanlige argumenter mot øvre ontologi kan undersøkes tydeligere ved å skille spørsmål om begrepsdefinisjon (ontologi), språk (leksikoner) og fakta (kunnskap). For eksempel har folk forskjellige termer og uttrykk for det samme konseptet. Det betyr imidlertid ikke nødvendigvis at disse menneskene refererer til forskjellige konsepter. De kan ganske enkelt bruke et annet språk eller formspråk. Formelle ontologier bruker vanligvis språklige etiketter for å referere til begreper, men begrepene som merker ontologielementer betyr ikke mer og ikke mindre enn hva aksiomene deres sier at de betyr. Etiketter ligner variabelnavn i programvare, stemningsfulle snarere enn definitive. Talsmennene for en felles øvre ontologi påpeker at betydningen av elementene (klasser, relasjoner, regler) i en ontologi bare avhenger av deres logiske form , og ikke av etikettene, som vanligvis er valgt bare for å gjøre ontologiene lettere brukbare av deres menneskelige utviklere. Faktisk trenger etikettene for elementer i en ontologi ikke å være ord - de kan for eksempel være bilder av forekomster av en bestemt type, eller videoer av en handling som er representert av en bestemt type. Det kan ikke understrekes for sterkt at ord * ikke * er det som er representert i en ontologi, men enheter i den virkelige verden, eller abstrakte enheter (begreper) i folks sinn. Ord tilsvarer ikke ontologielementer, men ord * merker * ontologielementer. Det kan være mange ord som merker et enkelt konsept, selv på et enkelt språk (synonym), og det kan være mange begreper merket med et enkelt ord (tvetydighet). Å lage kartleggingene mellom menneskelig språk og elementene i en ontologi er provinsen Natural Language Understanding. Men selve ontologien står uavhengig som en logisk og beregningsstruktur. Av denne grunn er det faktisk lettere å finne enighet om strukturen i en ontologi enn å utvikle et kontrollert ordforråd, fordi alle forskjellige tolkninger av et ord kan inkluderes, hver * kartlagt * til det samme ordet i de forskjellige terminologiene.

Et annet argument er at folk tror forskjellige ting, og derfor ikke kan ha den samme ontologien. Imidlertid kan folk tildele forskjellige sannhetsverdier til en bestemt påstand mens de godtar gyldigheten av visse underliggende påstander, fakta eller måter å uttrykke et argument som de er uenige i. (Ved å bruke for eksempel form/problemstilling/argumentform .) Denne innvendingen mot øvre ontologier ignorerer det faktum at en enkelt ontologi kan representere forskjellige trossystemer, og også representere dem som forskjellige trossystemer, uten å ta stilling til gyldigheten av enten.

Selv argumenter om eksistensen av en ting krever en viss deling av et konsept, selv om dets eksistens i den virkelige verden kan være omstridt. Å skille tro fra navn og definisjon bidrar også til å klargjøre dette problemet, og vise hvordan begreper kan holdes felles, selv i møte med forskjellige oppfatninger. For eksempel kan wiki som medium tillate slik forvirring, men disiplinerte brukere kan bruke tvisteløsningsmetoder for å ordne opp i konflikter. Det blir også hevdet at de fleste deler et felles sett med "semantiske primitiver", grunnleggende begreper, som de refererer til når de prøver å forklare ukjente begreper for andre mennesker. En ontologi som inkluderer representasjoner av de semantiske primitivene kan i et slikt tilfelle brukes til å lage logiske beskrivelser av ethvert begrep som en person ønsker å definere logisk. At ontologi ville være en form for øvre ontologi, som fungerer som en logisk "interlingua" som kan oversette ideer i en terminologi til sin logiske ekvivalent i en annen terminologi.

Advokater hevder at mest uenighet om levedyktigheten til en øvre ontologi kan spores til sammensmeltningen av ontologi, språk og kunnskap eller for spesialiserte kunnskapsområder: mange mennesker eller agenter eller grupper vil ha områder av sine respektive interne ontologier som gjør ikke overlappe. Hvis de i det hele tatt kan samarbeide og dele et konseptuelt kart, kan dette være så veldig nyttig at det oppveier eventuelle ulemper som oppstår ved deling. I den grad det blir vanskeligere å dele begreper jo dypere man undersøker, desto mer verdifull har denne delingen en tendens til å bli. Hvis problemet er like grunnleggende som motstandere av øvre ontologier hevder, gjelder det også en gruppe mennesker som prøver å samarbeide, som kanskje trenger maskinhjelp for å kommunisere enkelt.

Om ikke annet er slike ontologier underforstått av maskinoversettelse , brukt når folk praktisk talt ikke kan kommunisere. Uansett om de er "øvre" eller ikke, ser det ut til at disse vil spre seg.

Tabell over formelle øvre ontologier

Tabellen nedenfor inneholder hovedsakelig data fra "A Comparison of Upper Ontologies" -artikkelen av V Mascardi, V Cordi og P Rosso (2007). Vennligst utvid tabellen hvis du har et pågående UO -prosjekt. Vær oppmerksom på at mangelen på ferske utgivelser ikke innebærer inaktivitet eller ubrukelighet. Så, kolonner trenger litt forbedring.

Navn	Første utgivelse	Siste utgivelse	Utvikler	Fokus	Tillatelse	URLer	Metrics	Kjennetegn	Versjoner
Sowas ontologi	1999	1999	John F. Sowa	Logiske, filosofiske og beregningsmessige grunnlag	gratis	Sowas UO,	30 klasser, 5 relasjoner, 30 aksiomer	Logisk eleganse, kompakt
Syklus	1984	versjon 6.1 på 2017.11.27	Cycorp Company (fra 1994)	daglig kunnskap om sunn fornuft, med målet om å gjøre AI-applikasjoner i stand til å utføre menneskelignende resonnement	proprietær	cyc .com , cycorp .eu	300 000 konsepter, 3 000 000 påstander (fakta og regler), 15 000 relasjoner	12 000 WordNet synsets, enorme	OpenCyc, ResearchCyc
YAMATO	1999	2012.07.14	Dr.Riichiro Mizoguchi	Kvalitet og kvantitet, representasjoner (innholdsbærende ting), objekter, prosesser og hendelser	?	YAMATO	?	Rollekonsepter
BFO	2002	versjon 2.0 i 2015	Barry Smith et al.	Ontologi på toppnivå for å fremme interoperabilitet mellom domen ontologier	BSD -lisens	basic-formal-ontology .org	34 kategorier, 8 relasjoner; formaliseringer i OWL, CLIF, OBO og Isabel formater	veldig stor etablert brukerbase; grundig dokumentasjon	Versjon 2.0
GIST	2007	Versjon 9.4.0 fra 2020	Semantic Arts, Inc.	Minimalistisk øvre ontologi, for virksomhets informasjonssystemer	gratis, Creative Commons Share Alike	www .semanticarts .com /gist /	143 klasser, 132 eiendommer, 9 primitive klasser, 18 rotklasser, 1690 aksiomer	Grunnlag for omtrent et dusin store virksomhetsontologier
DOLCE	2002	2017	Nicola Guarino og hans medarbeidere	Fange de ontologiske kategoriene som ligger til grunn for naturlig språk og menneskelig sunn fornuft.	CC-BY 4.0	www .loa .istc .cnr .it / dolce / oversikt .html	76 klasser, 112 eiendommer, 581 aksiomer	Kategoriene er kognitive artefakter.	DOLCE-Ultralite
BORO	slutten av 1980 -tallet og begynnelsen av 1990 -tallet		Et team av KPMG -konsulenter ledet av Chris Partridge	En omfattende (og dermed fire-dimensjonal) ontologi som gir den et enkelt identitetskriterium.		www .borosolutions .net		Den er bygget på en rekke klare metafysiske valg for å gi et solid (metafysisk) grunnlag.
COSMO		Juni 2020	Patrick Cassidy	Fundamentontologi som kan tjene til å muliggjøre bred generell semantisk interoperabilitet.	åpent og gratis	micra .com /COSMO /	over 21000 typer (OWL -klasser), over 1300 relasjoner og over 10000 begrensninger.	Er helt åpen, og eventuelle kommentarer eller forslag fra alle kilder er velkomne.	OWL -versjon
GFO	1999	2008 (pågår)	Heinrich Herre	Inkludert mange aspekter av nyere filosofi	Åpen	www .onto-med .de /ontologies /gfo	2008	Beretningen om utholdenhet og tidsmodell.	gfo.owl og gfo-basic.owl
IDEER			IDEAS Group	Er høyere orden, utvidelse og 4D. utviklet ved hjelp av BORO -metoden .				IDEAS -ontologien er ikke ment for resonnement og slutningsformål; formålet er å være en presis forretningsmodell.
ISO 15926	2004	Oktober 2019	Nasjonalt institutt for vitenskap og teknologi	Representasjonen av prosessanleggets livssyklusinformasjon.	Åpen (men ikke gratis)	www .iso .org /standard /29556 .html	En generisk modell med 201 enhetstyper.	For å muliggjøre integrering av livssyklusinformasjon, ekskluderer modellen alle informasjonsbegrensninger som bare er relevante for bestemte applikasjoner innenfor omfanget.	ISO/TS 15926-4: 2019
MarineTLO	2011	versjon 5.0 på modifisert i 2017	FORTH-ICS	Fakta om marine arter	Åpen	prosjekter .ics .forth .gr /isl /MarineTLO /	≈ 5,5 millioner tredobler om marine arter (≈ 54 000), økosystemer, vannområder, fartøyer, etc.	Forskning om arter og biologisk mangfold.	iMarineTLO
PROTON		versjon 3.0	Ontotext (Kiril Simov et al.)	Et grunnleggende subsumpsjonshierarki som gir dekning av de fleste konseptene på øverste nivå	CC ved 3.0	www .ontotext .com /proton /protontop .html	25 klasser og 77 eiendommer	Abonnementshierarki	Versjon 3.0
SUMO	2004	SUMO v 1.75	IEEE arbeidsgruppe P1600.1	For forskning og applikasjoner innen søk, lingvistikk og resonnement.	Åpen kilde.	www .ontologyportal .org	Totale vilkår: 13457, totale aksiomer: 193812, totale regler: 6055	Den største formelle offentlige ontologien som eksisterer i dag. Har blitt kartlagt til hele WordNet -leksikonet.	UMO1.52
UMBEL	2008	versjon 1.50 i 2016	Strukturert dynamikk	Å knytte informasjon fra forskjellige kilder til hverandre.	CC med 3.0	www .umbel .org	Omtrent 35 000 referansekonsepter	Designet for å gi vanlige kartleggingspunkter for å knytte forskjellige ontologier eller skjema til hverandre,	UMBEL 1.50
UFO	2005 (Guizzardis doktorgradsavhandling)	2015	Giancarlo Guizzardi utvidet med NEMO og BTU ved LOA laboratorium	UFO-A = analysere strukturelle konseptuelle modelleringskonstruksjoner UFO-B = ontologi av hendelser UFO-C = ontologi av sosiale og tilsiktede aspekter				Inkluderer utviklingen fra GFO, DOLCE og Ontology of Universals som ligger til grunn for OntoClean i en enkelt sammenhengende grunnleggende ontologi.	UFO-A UFO-B UFO-C
WordNet	midten av 1980 -tallet	Versjon 3.1 i 2011	Princeton University	Et semantisk nettverk basert på psykolingvistiske prinsipper,	BSD-aktig	wordnet .princeton .edu	155 327 ord organisert i 175 979 synsett for totalt 207 016 ord-sans par;	Ikke aksiomatisk presist. Brukes i forskning på naturlig språkbehandling .	Versjon 3.1
M3 Sensortaxonomi	2021-2012	Versjon 4.6 i 2021	Eurecom	Ontologi for å referere til IoT -enheter i forskjellige domener,	GNU GPLv3-lignende	sensormåling .appspot .com? p = m3	Mer enn 421 konsepter;	Brukes i europeiske prosjekter, nasjonale og forskningsprosjekter på forskjellige domener (f.eks. Helse, robotikk, smart city, smart home, energi).	Versjon 4.6

Tilgjengelige øvre ontologier

Basic Formal Ontology (BFO)

Basic Formal Ontology (BFO) -rammeverket utviklet av Barry Smith og hans medarbeidere består av en serie sub-ontologier på forskjellige granularitetsnivåer. Ontologiene er delt inn i to varianter: relatert til kontinuerlige enheter som tredimensjonale varige objekter, og forekommende enheter (først og fremst) prosesser oppfattet som utspilling i påfølgende faser gjennom tiden. BFO inkorporerer dermed både tredimensjonalistiske og fire-dimensjonale perspektiver på virkeligheten innenfor et enkelt rammeverk. Sammenhenger er definert mellom de to typene ontologier på en måte som gir BFO muligheten til å håndtere både statiske/romlige og dynamiske/tidsmessige trekk ved virkeligheten. En kontinuerlig domeneontologi som stammer fra BFO kan tenkes som en oversikt over enheter som eksisterer om gangen. Hver forekommende ontologi kan tenkes som en oversikt over prosesser som utspiller seg gjennom et gitt tidsintervall. Både BFO selv og hver av dens utvidelsessontonologier kan tenkes som et vindu på en viss del av virkeligheten på et gitt granularitetsnivå. De mer enn 350 ontologirammene basert på BFO er katalogisert på BFOs nettsted. Disse bruker BFO -arkitekturen på forskjellige domener gjennom strategien for nedadgående befolkning. The Cell Ontology, for eksempel, befolker seg nedover fra BFO ved å importere BFO -grenen som avsluttes med objekt, og definere en celle som en underslag av objekt. Andre eksempler på ontologier som utvider BFO er Ontology for Biomedical Investigations (OBI) og andre ontologier fra Open Biomedical Ontologies Foundry . I tillegg til disse eksemplene, brukes BFO og utvidelser i økende grad i forsvars- og sikkerhetsdomener, for eksempel i Common Core Ontology -rammeverket. BFO fungerer også som det øvre nivået for Sustainable Development Goals (SDG) Interface Ontology utviklet av FNs miljøprogram, og for initiativet Industrial Ontologies Foundry (IOF) fra produksjonsindustrien. BFO er dokumentert i læreboken Building Ontologies with Basic Formal Ontology , utgitt av MIT Press i 2015.

BORO

Business Objects Reference Ontology er en øvre ontologi designet for å utvikle ontologiske eller semantiske modeller for store komplekse operasjonelle applikasjoner som består av en topp ontologi samt en prosess for å konstruere ontologien. Den er bygget på en rekke klare metafysiske valg for å gi et solid (metafysisk) grunnlag. Et sentralt valg var en utvidende (og dermed fire-dimensjonal ) ontologi som gir den et enkelt identitetskriterium . Elementer av den har dukket opp i en rekke standarder. For eksempel var ISO -standarden, ISO 15926 - Industrielle automatiseringssystemer og integrasjon - sterkt påvirket av en tidlig versjon. De IDEER (International Defence Enterprise Architecture spesifikasjon for utveksling) standarden er basert på BORO, som igjen ble brukt til å utvikle DODAF 2.0.

CIDOC konseptuell referansemodell

Selv om "CIDOC objektorientert konseptuell referansemodell" (CRM) er en domenontologi , spesialisert for å representere kulturarven, er en delmengde kalt CRM Core en generisk øvre ontologi, inkludert:

Space-Time-tittel/identifikator, sted, æra/periode, tidsrom, forhold til vedvarende elementer
Hendelser - tittel/identifikator, begynnelse/slutt på eksistens, deltakere (mennesker, enten individuelt eller i grupper), opprettelse/modifisering av ting (fysisk eller konseptuell), forhold til vedvarende gjenstander
Materielle ting-tittel/identifikator, sted, informasjonsobjektet den materielle tingen bærer, en del av relasjoner, forholdet til vedvarende gjenstander
Immaterielle ting-tittel/identifikator, informasjonsobjekter (proposisjonelle eller symbolske), konseptuelle ting, deler av relasjoner

En vedvarende gjenstand er en fysisk eller konseptuell gjenstand som har en vedvarende identitet gjenkjent i løpet av eksistensen av dens eksistens ved dens identifikasjon snarere enn ved dens kontinuitet eller ved observasjon. En vedvarende vare kan sammenlignes med en utholdende.
Et proposisjonsobjekt er et sett med utsagn om virkelige eller imaginære ting.
Et symbolsk objekt er et tegn/symbol eller en samling av tegn eller symboler.

COSMO

COSMO (COmmon Semantic MOdel) er en ontologi som ble startet som et prosjekt fra COSMO -arbeidsgruppen i Ontology and taxonomy Coordinating Working Group, med målet om å utvikle en grunn ontologi som kan tjene til å muliggjøre bred generell semantisk interoperabilitet . Den nåværende versjonen er en OWL-ontologi, men en Common-Logic- kompatibel versjon er forventet i fremtiden. Ontologien og forklaringsfilene er tilgjengelige på COSMO -nettstedet. Målet med COSMO -arbeidsgruppen var å utvikle en grunnleggende ontologi ved en samarbeidsprosess som vil tillate den å representere alle de grunnleggende ontologielementene som alle medlemmer mener er nødvendig for sine applikasjoner. Utviklingen av COSMO er helt åpen, og eventuelle kommentarer eller forslag fra alle kilder er velkomne. Etter noen diskusjoner og innspill fra medlemmene i 2006, har utviklingen av COSMO hovedsakelig blitt videreført av Patrick Cassidy, styreleder i COSMO -arbeidsgruppen. Bidrag og forslag fra alle interesserte parter er fortsatt velkomne og oppmuntres. Mange av typene (OWL -klasser) i den nåværende COSMO er hentet fra OpenCyc OWL versjon 0.78, og fra SUMO. Andre elementer ble hentet fra andre ontologier (som BFO og DOLCE), eller utviklet spesielt for COSMO. Utviklingen av COSMO fokuserte i utgangspunktet på å inkludere representasjoner av alle ordene i Longman Dictionary of Contemporary English (LDOCE) kontrollert definierende vokabular (2148 ord). Disse ordene er tilstrekkelige til å definere (språklig) alle oppføringene i LDOCE. Det antas at de ontologiske fremstillingene av begrepene representert av disse begrepene vil være tilstrekkelig til å spesifisere betydningen av et spesialisert ontologielement, og dermed tjene som grunnlag for generell semantisk interoperabilitet . Interoperabilitet via COSMO er mulig ved å bruke COSMO (eller en ontologi avledet fra den) som en interlingua der andre domenontologier kan oversettes til hverandres termer og derved kommunisere nøyaktig. Ettersom nye domener er knyttet til COSMO, kan ytterligere semantiske primitiver bli gjenkjent og lagt til strukturen. Den nåværende (januar 2021) OWL -versjonen av COSMO har over 24000 typer (OWL -klasser), over 1350 relasjoner og over 21000 begrensninger. COSMO selv (COSMO.owl) og andre relaterte og forklarende filer kan fås på lenken for COSMO i delen Eksterne lenker nedenfor.

Syklus

En velkjent og ganske omfattende ontologi tilgjengelig i dag er Cyc , et proprietært system under utvikling siden 1986, som består av en fundamentontologi og flere domenespesifikke ontologier (kalt mikrotheorier ). En delmengde av den ontologien har blitt utgitt gratis under navnet OpenCyc , og en mer eller mindre uforkortet versjon er gjort tilgjengelig for gratis ikke-kommersiell bruk under navnet ResearchCyc .

DOLCE

Descriptive Ontology for Linguistic and Cognitive Engineering (DOLCE) er en grunnleggende ontologi designet i 2002 i forbindelse med WonderWeb EU -prosjektet, utviklet av Nicola Guarino og hans medarbeidere ved Laboratory for Applied Ontology (LOA). Som det antydes av akronymet, er DOLCE orientert mot å fange de ontologiske kategoriene som ligger til grunn for naturspråk og menneskelig sunn fornuft . DOLCE forplikter seg imidlertid ikke til en strengt referensialistisk metafysikk relatert til verdens iboende natur. Kategoriene den introduserer blir heller sett på som kognitive artefakter, som til syvende og sist avhenger av menneskelig oppfatning, kulturelle avtrykk og sosiale konvensjoner. I denne forstand har de til hensikt å være bare beskrivende (vs forskrivende ) forestillinger, som støtter den formelle spesifikasjonen for domenekonseptualiseringer.

DOLCE-Ultralite, designet av Aldo Gangemi og kolleger ved Semantic Technology Lab of National Research Council (Italia) er Web Ontology Language (OWL) -versjonen av DOLCE. Det forenkler noen modale aksiomer for DOLCE, og utvider det til å dekke rammeverket Beskrivelser og situasjoner, også designet i WonderWeb -prosjektet. DOLCE-Ultralite er kilden til noen kjernemønstre i ontologidesign, og er mye brukt i ontologiprosjekter over hele verden.

General Formal Ontology (GFO)

Den generelle formelle ontologien (GFO), utviklet av Heinrich Herre og hans kolleger i forskningsgruppen Onto-Med i Leipzig , er en realistisk ontologi som integrerer prosesser og objekter. Den prøver å inkludere mange aspekter av nyere filosofi, noe som gjenspeiles både i det taksonomiske treet og dets aksiomatiseringer. GFO åpner for forskjellige aksiomatiseringer av kategoriene (for eksempel eksistensen av atomiske tidsintervaller vs. tett tid ). De grunnleggende prinsippene for GFO er publisert i Onto-Med Report Nr. 8 og i "General Formal Ontology (GFO): A Foundational Ontology for Conceptual Modeling".

To GFO -spesialiteter, blant andre, er beretningen om utholdenhet og tidsmodell. Når det gjelder utholdenhet, blir skillet mellom utholdende (objekter) og vedvarende (prosesser) tydeliggjort i GFO ved introduksjonen av en spesiell kategori, en vedvarende. En vedvarende er en spesiell kategori med den hensikt at forekomsten "forblir identisk" (over tid). Når det gjelder tid, blir tidsintervaller tatt som primitive i GFO, og tidspunkter (kalt "tidsgrenser") som avledet. Videre kan tidspunkter sammenfalle, noe som er praktisk for modellering av øyeblikkelige endringer.

GIST

gist er utviklet og støttet av Semantic Arts . kjerne (ikke et akronym - det betyr å få essensen av) er en "minimalistisk øvre ontologi". essensen er rettet mot virksomhetsinformasjonssystemer, selv om den har blitt brukt på applikasjoner for helsetjenester. De viktigste egenskapene til essensen er:

den er liten (det er 143 klasser og 132 eiendommer)
det er omfattende (de fleste bedrifter vil ikke finne behovet for å opprette flere primitive klasser, men vil finne ut at de fleste av deres klasser kan defineres og avledes fra essensen)
den er robust - alle klassene stammer fra 18 "rot" -klasser, som stort sett er gjensidig usammenhengende. Dette hjelper mye på påfølgende feiloppdagelse. Det er 1690 aksiomer, og den bruker nesten alle DL -konstruksjonene (det er SROIQ (D))
det er konkret - de fleste øvre ontologier starter med abstrakte filosofiske begreper som brukerne må forplikte seg til for å bruke ontologien. essensen starter med konkrete klasser som de fleste allerede gjør, eller rimeligvis kan være enige med, for eksempel person, organisasjon, sted, samling, UnitOfMeasure og lignende)
det er utvetydig - tvetydige begreper (for eksempel "begrep") er fjernet ettersom de ofte er overbelastet og forvirret. Også termer som ofte har forskjellige definisjoner i forskjellige virksomheter (for eksempel kunde og ordre) er fjernet, også for å redusere tvetydighet.
det er forståelig - i tillegg til å være bygget på betong, generelt forstått primitiver, er det lite nok til å være lett å forstå i sin helhet.

gist har blitt brukt til å bygge virksomhetsontologier for en rekke store kommersielle og statlige etater, inkludert: Procter & Gamble, Sentara Healthcare, Washington State Department of Labor & Industries, LexisNexis, Sallie Mae og to store finansielle tjenester. gist er fritt tilgjengelig med en Creative Commons -lisens. essensen opprettholdes aktivt og har vært i bruk i over 10 år. Fra oktober 2020 er den på versjon 9.4.

essensen var gjenstand for et papir som undersøkte hvordan man kan bygge bro over modelleringsforskjeller mellom ontologier. I et papir som beskriver OQuaRE -metodikken for evaluering av ontologier, scoret den viktigste måleenheten for ontologi (på den tiden en egen modul) den høyeste i den manuelle evalueringen mot 10 andre måleenheter, og scoret over gjennomsnittet i den automatiserte evalueringen. Forfatterne uttalte: "Denne ontologien kan lett testes og valideres, kunnskapen kan effektivt gjenbrukes og tilpasses for forskjellige spesifiserte miljøer".

IDEER

Den øvre ontologien utviklet av IDEAS Group er høyere orden , utvidelse og 4D . Den ble utviklet ved hjelp av BORO -metoden . IDEAS -ontologien er ikke ment for resonnement og slutningsformål; formålet er å være en presis forretningsmodell.

ISO 15926

ISO 15926 er en internasjonal standard for representasjon av prosessanleggs livssyklusinformasjon . Denne representasjonen er spesifisert av en generisk, konseptuell datamodell som er egnet som grunnlag for implementering i en delt database eller datavarehus. Datamodellen er designet for å brukes sammen med referansedata: standardforekomster som representerer informasjon som er felles for en rekke brukere, prosessanlegg eller begge deler. Støtten for en bestemt livssyklusaktivitet avhenger av bruk av passende referansedata i forbindelse med datamodellen. For å muliggjøre integrering av livssyklusinformasjon, ekskluderer modellen alle informasjonsbegrensninger som bare er relevante for bestemte applikasjoner innenfor omfanget. ISO 15926-2 definerer en generisk modell med 201 enhetstyper. Den er utarbeidet av teknisk komité ISO/TC 184, industrielle automatiseringssystemer og integrasjon, underutvalg SC 4, industrielle data.

MarineTLO

MarineTLO er en øvre ontologi for det marine domenet (gjelder også for terrestrisk domene), utviklet av Information Systems Laboratory ved Institute of Computer Science, Foundation for Research and Technology-Hellas ( FORTH-ICS ). Formålet er å håndtere behovet for å ha integrerte sett med fakta om marine arter, og dermed hjelpe forskning om arter og biologisk mangfold . Den gir en enhetlig og sammenhengende kjernemodell for skjemakartlegging som gjør det mulig å formulere og svare på spørsmål som ikke kan besvares av noen individuell kilde.

PROTON

PROTON (PROTo ONtology) er et grunnleggende subsumptionshierarki som gir dekning av de fleste konseptene på øverste nivå som er nødvendige for semantisk kommentar, indeksering og gjenfinning.

SUMO (foreslått øvre sammenslått ontologi)

The Suggested Upper Merged Ontology (SUMO) er et annet omfattende ontologiprosjekt. Den inkluderer en øvre ontologi , opprettet av IEEE -arbeidsgruppen P1600.1 (opprinnelig av Ian Niles og Adam Pease ). Den er utvidet med mange domen ontologier og et komplett sett med koblinger til WordNet. Det er åpen kildekode.

UMBEL

Upper Mapping and Binding Exchange Layer ( UMBEL ) er en ontologi med 28 000 referansekonsepter som kartlegger en forenklet delmengde av OpenCyc -ontologien , som er ment å gi en måte å knytte den presise OpenCyc -ontologien til mindre formelle ontologier. Den har også formelle tilordninger til Wikipedia , DBpedia , PROTON og GeoNames . Det har blitt utviklet og vedlikeholdt som åpen kildekode av Structured Dynamics.

UFO (Unified Foundational Ontology)

The Unified Foundational Ontology (UFO), utviklet av Giancarlo Guizzardi og medarbeidere, som inneholder utviklingen fra GFO, DOLCE og Ontology of Universals som ligger til grunn for OntoClean i en enkelt sammenhengende grunnleggende ontologi. Kjernekategoriene til UFO (UFO-A) har blitt fullstendig formelt karakterisert i Giancarlo Guizzardis doktorgrad. avhandling og videre utvidet ved Ontology and Conceptual Modeling Research Group (NEMO) i Brasil med samarbeidspartnere fra Brandenburg University of Technology (Gerd Wagner) og Laboratory for Applied Ontology (LOA). UFO-A har blitt ansatt for å analysere strukturelle konseptuelle modelleringskonstruksjoner som objekttyper og taksonomiske relasjoner, assosiasjoner og relasjoner mellom foreninger, roller, egenskaper, datatyper og svake enheter, og forhold mellom forhold. Nyere utvikling inkluderer en ontologi av hendelser i UFO (UFO-B), samt en ontologi av sosiale og forsettlige aspekter (UFO-C). Kombinasjonen av UFO-A, B og C har blitt brukt til å analysere, redesigne og integrere referansekonseptuelle modeller i en rekke komplekse domener, for eksempel Enterprise Modeling, Software Engineering, Service Science, Petroleum and Gas, Telecommunications og Bioinformatics. En annen nylig utvikling rettet seg mot en tydelig redegjørelse for tjenester og tjenesterelaterte konsepter, og sørget for en forpliktelsesbasert redegjørelse for begrepet tjeneste (UFO-S). UFO er den grunnleggende ontologien for OntoUML , et ontologisk modelleringsspråk.

WordNet

WordNet , en fritt tilgjengelig database opprinnelig designet som et semantisk nettverk basert på psykolingvistiske prinsipper, ble utvidet med tillegg av definisjoner og blir nå også sett på som en ordbok . Det kvalifiserer som en øvre ontologi ved å inkludere de mest generelle begrepene så vel som mer spesialiserte begreper, knyttet til hverandre, ikke bare av subsumbsrelasjonene , men også av andre semantiske relasjoner, for eksempel del av og årsak. I motsetning til Cyc har den imidlertid ikke blitt formelt aksiomatisert for å gjøre de logiske forholdene mellom begrepene presise. Det har blitt mye brukt i forskning på naturlig språkbehandling .

YAMATO (Nok en mer avansert toppontologi)

YAMATO er utviklet av Riichiro Mizoguchi, tidligere ved Institute of Scientific and Industrial Research ved University of Osaka , og nå ved Japan Advanced Institute of Science and Technology . Hovedtrekk ved YAMATO er:

en avansert beskrivelse av kvalitet, attributt, eiendom og kvantitet,
en ontologi av representasjon,
en avansert beskrivelse av prosesser og hendelser,
bruk av en teori om roller .

YAMATO har blitt mye brukt for å utvikle andre, mer anvendte, ontologier som medisinsk ontologi, en ontologi av genet, en ontologi av lærings-/instruksjonsteorier, en ontologi om bærekraftsvitenskap og en ontologi av det kulturelle området.

Øvre/grunnleggende ontologiverktøy

ONSET

ONSET, det grunnleggende ontologi -utvelgelses- og forklaringsverktøyet, hjelper utvikleren for domen ontologi med å velge den mest passende grunnleggende ontologien. Ontologiutvikleren for domenene gir kravene/svarene på ett eller flere spørsmål, og ONSET beregner utvalget av den riktige grunnleggende ontologien og forklarer hvorfor. Den nåværende versjonen (v2 av 24. april 2013) inkluderer DOLCE, BFO, GFO, SUMO, YAMATO og gist.

ROMULUS

ROMULUS er et grunnleggende ontologilager som har som mål å forbedre semantisk interoperabilitet. For tiden er det tre grunnleggende ontologier i depotet: DOLCE, BFO og GFO. Funksjoner i ROMULUS inkluderer:

Det gir et høyt nivå av grunnleggende ontologier med bare de mest generelle begrepene som er felles for alle implementerte grunnleggende ontologier.
Grunnleggende ontologier i ROMULUS moduleres.
Ontologisk mekling med grunnleggende har blitt utført. Dette inkluderer justering, kartlegging, sammenslåing, søkbare metadata og en utskiftbarhetsmetode for grunnleggende ontologier.
ROMULUS gir detaljerte taksonomier for hver grunnleggende ontologi for å tillate enkel surfing av grunnleggende ontologier.
ROMULUS lar deg laste ned hver grunnleggende ontologimodul, inkludert de integrerte grunnleggende ontologiene.
Søkbare metadata for hver grunnleggende ontologi er tilgjengelig.
En sammenligning av de inkluderte grunnleggende ontologiene er tilgjengelig.

M3 IoT Sensor Dictionary (Upper Ontology for IoT)

M3 (Machine-to-Machine Measurement) designet et mønster for å klassifisere sensorer for energidomenet: for hver sensor gir vi de produserte målingene og den tilhørende enheten; vi forholder oss også til synonymer. Videre refererte vi for hver sensor til kunnskapskilden ved å bruke den (f.eks. Tidligere prosjekter referert til i den ontologibaserte IoT-prosjektkatalogen (se LOV4IoT ontologikatalog), og resonnementsmekanismer for å tolke energisensordata (se SLOR-prosjektet for regeloppdagelse) . M3 er tilpasset en rekke ontologier som W3C SSN, SAREF, DC, MUO, QUDT, UCUM, etc.

Kilde: Standardisering av generiske applikasjoner på tvers av domener i Internet of Things [Gyrard et al., Globecom Standard Workshop 2014] Kilde: Berik maskin-til-maskin-data med semantiske webteknologier for applikasjoner på tvers av domener [Gyrard et al., WF-IoT 2014] Demonstrator: http://sensormeasurement.appspot.com/?p=m3

Se også

Eksterne linker

COSMO
General Formal Ontology (GFO) hjemmeside
Laboratory of Applied Ontology (LOA) hjemmeside
PROTON Ontologi
Summit i Upper Ontology (mars 2006)
Hva er en ontologi på øverste nivå? Kunnskapsblogg -artikkel, 2010.
MarineTLO -ontologien Hva, Hvorfor, Hvem, Aktuelle applikasjoner, Hvordan utnytte det, Dokumenter og publikasjoner, Gi tilbakemelding.
ONSET
ROMULUS

Languages

In other projects