ОНТОРЕДАКТОР КАК КОМПЛЕКСНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

ОНТОЛОГИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ

Рубашкин В. Ш., Пивоварова Л. М.

Санкт-Петербургский государственный университет Кафедра информационных систем факультета филологии и искусств

Онторедактор – инструментальная среда, предназначенная для создания онтологии или работы с ней.

Основные проблемы которые должна решать инструментальная среда:

1)Методология формализации знаний

2)Унификация онтологий

3)Пополнение онтологий

4)Достоверность и целостность

InTez – еще один онторедактор?(Protégé, ODE, … + еще 92?)

2 подхода:

Инструмент для "выравнивания", слияния, (merging & mapping) и пополнения разнородных и даже основанных на разных моделях знаний частных онтологий.

Инструментальная среда, ориентированная на: 1) определенную функциональность онтологии;2) определенную модель знаний;3) построение единой "многодоменной" онтологии, опирающейся на онтологию верхнего уровня

(TopLevel)

1)Функциональность онтологии• Унификация терминологии• Представление и логическая обработка

таксономических отношений• Представление и логическая обработка отношений

объемной совместимости/несовместимости• Представление и логическая обработка предметно-

ассоциативных отношений• Поддержка представления и логической обработки

количественных данных• Регламентация процедур описания объектов• Аксиоматизация описаний процессов, причинных

связей, процедур

2) Модель знанийМодель знаний - язык представления знаний (ЯПЗ) вместе

с некоторым набором схем аксиом, определяющих дополнительные возможности системы вывода.

Используется для формального описания понятийно-терминологической системы: термины и связи между ними представляются как конструкты выбранного ЯПЗ (в идеале – как логические формулы некоторого логического исчисления).

Отсутствует разработанная методология формализации знаний.

Что, в часности, требует последовательной формализации в ЯПЗ:

• Ограничения на сочетаемость терминов: *жидкая пирамида, *идеи спят,*медь смертна

• Систематическое описание связи признаков по условиям применимости

• Порядок деления на классы (расхожий пример: пол и возраст) vs фасетизация

• Различение семантических примитивов и терминов, вводимых формальными толкованиями; средства определения терминов в ЯПЗ.

Конкретный пример – определение несовместимости понятий через использование таких конструкций как DisjointWith, DisjointUnionOf и др.

<owl:Class rdf:ID="Паста">

<rdfs:subClassOf rdf:resource="#Съестное"/>

<owl:disjointWith rdf:resource="#Мясо"/>

<owl:disjointWith rdf:resource="#Дичь"/>

<owl:disjointWith rdf:resource="#Морепродукты"/>

<owl:disjointWith rdf:resource="#Десерт"/>

<owl:disjointWith rdf:resource="#Фрукты"/>

</owl:Class>

Создается явное впечатление, что предлагается описывать отношение объемной несовместимости способом «каждый с каждым»

Что следовало бы сделать:

• Продукты питанияпо консистенции:

• Твердые• Жидкие (напитки)• Кашеобразные• Неоднородной консистенции*

культивируемость:• Культурного происхождения• Природного происхождения

по происхождению:• Животного происхождения

Виды продуктов животного происхождения:

• Мясо /птица, говядина, свинина, …/• Продукты водной среды (животного

происхождения)• Молочные продукты• Яйца

• Растительного происхождения Виды продуктов растительного

происхождения: • Овощи /зеленые, красные, другие;

листовые, плодовые, корнеплоды; …/

• Фрукты• Смешанные• Синтетические

NB: Внетаксономические импликативы:

Мясо Твердая консистенция

Дичь =df Мясо & Природного происхождения

Водка – алкогольный напиток

-----------------------------------------

Мясо Водка

Функциональность онторедактора

Общие характеристики:

• операционная среда (СУБД)

• графический редактор таксономий

• толковый словарь

• представление связей

Функциональность онторедактора

Навигация и поиск:

• Вербальный поиск концепта

• Просмотр дерева признаков

• Установка фильтров

• Навигация по связям

• Навигация по лексическим вариантам

Функциональность онторедактора

Ввод и редактирование

• «Ручной» ввод концептов

• Пакетный ввод концептов

• Ввод связей между концептами

• Ввод лексических вариантов концепта

• Графическое редактирование

• Редактирование словарных описаний

• Логический контроль данных при вводе

Обеспечение достоверности

Формальная и содержательная правильность

Процедура ввода должна обнаруживать и блокировать ввод, например, концепта, определяемого И-толкованием вида

Тигр животное And металлический

(определяющие концепты должны быть объемно совместимы)

Но:Лед квазиобъект And цилиндрической формы

- формально правильно (содержательная ошибка).

.

Формальная и содержательная правильностьЕще пример:

формально неправильно:

БАЗОВЫЙ ПРИЗНАК (метр) = перемещение - категориальная ошибка (базовым признаком может

быть только концепт класса наименование признака сочетающееся с числом);

правильно: БАЗОВЫЙ ПРИЗНАК (метр) = линейный размер

Но:

БАЗОВЫЙ ПРИЗНАК (метр) = масса

- формально правильно (содержательная ошибка).

Условия формальной достоверности

1) Неизбыточность и полнота описания - должны предъявляться и определяться те и только те словарные признаки, которые релевантны для концептов данного типа

2) Непротиворечивость описания - словарные характеристики не должны противоречить друг другу. (в терминах OWL – не должны находиться в отношении Disjoint).

3) Правильность означивания - вводимые значения определяемых словарных признаков должны принадлежать области их допустимых значений.

Обеспечение достоверности

Конечная цель при проектировании процедур ввода состоит в том, чтобы полностью исключить формально определимые ошибки.

При этом технологически "хорошее" решение будет состоять не в том, чтобы уметь обнаруживать формальные ошибки post factum, а в том, чтобы сама процедура ввода была спроектирована так, чтобы ввод логически некорректных элементов описания оказывался вообще невозможным.

ТестированиеПроверить содержательную правильность описаний концептов

можно только путем организации "лабораторных" испытаний и экспертной оценки их результатов администратором.

Окончательную проверку и отладку ("бета-тестирование") онтология может пройти в рамках целевых информационных технологий.

"Тестирование" отдельных концептов сводится к просмотру и проверке содержимого словарных статей и, следовательно, относится к компетенции подсистемы навигации и броузинга.

Собственно тестирование как отличающаяся от броузинга процедура может состоять только в тестировании отношений между концептами – как объемных, так и ассоциативных.