Hispanopedia WikiLas ontologías contemporáneas comparten muchas similitudes estructurales, independientemente del lenguaje ontológico en el que se expresen. La mayoría de las ontologías describen individuos (instancias), clases (conceptos), atributos y relaciones.
Lista
Los componentes comunes de las ontologías incluyen:
- Individuos
- instancias u objetos (los objetos básicos o de "nivel de base"; los tokens ).
- Clases
- conjuntos , colecciones, conceptos, tipos de objetos o clases de cosas. [ 1 ]
- Atributos
- aspectos, propiedades, características o parámetros que pueden tener los individuos (y las clases y relaciones). [ 2 ]
- Relaciones
- formas en que las clases y los individuos pueden relacionarse entre sí. Las relaciones pueden tener atributos que especifican aún más la relación. [ 3 ]
- Términos de función
- estructuras complejas formadas a partir de ciertas relaciones que pueden utilizarse en lugar de un término individual en una declaración.
- Restricciones
- descripciones formalmente establecidas de lo que debe ser cierto para que una afirmación sea aceptada como entrada.
- Normas
- enunciados en forma de oración condicional (antecedente-consecuente) que describen las inferencias lógicas que se pueden extraer de una afirmación en una forma particular.
- Axiomas
- Afirmaciones (incluidas las reglas) en forma lógica que, en conjunto, conforman la teoría general que la ontología describe en su dominio de aplicación. [ 4 ] Esta definición difiere de la de «axiomas» en la gramática generativa y la lógica formal. En estas disciplinas, los axiomas incluyen únicamente enunciados que se consideran conocimiento a priori . En este contexto, los «axiomas» también incluyen la teoría derivada de enunciados axiomáticos.
- Eventos
- el cambio de atributos o relaciones.
- Comportamiento
- tipos de eventos.
Las ontologías se suelen codificar utilizando lenguajes de ontología .
Individuos
Los individuos (instancias) son los componentes básicos de una ontología. Estos individuos pueden incluir objetos concretos como personas, animales, mesas, automóviles, moléculas y planetas, así como individuos abstractos como números y palabras (aunque existen diferentes opiniones sobre si los números y las palabras son clases o individuos). Estrictamente hablando, una ontología no necesita incluir individuos, pero uno de sus propósitos generales es proporcionar un medio para clasificarlos, incluso si no forman parte explícitamente de ella.
En las ontologías extensionales formales, solo las expresiones de palabras y números se consideran individuos ; los números y nombres en sí mismos son clases. En una ontología 4D, un individuo se identifica por su extensión espacio-temporal. Ejemplos de ontologías extensionales formales son BORO , ISO 15926 y el modelo en desarrollo del Grupo IDEAS .
Clases
En la representación del conocimiento , una clase es una colección de individuos u objetos individuales. [ 5 ] Una clase puede definirse por extensión (especificando miembros) o por intensión (especificando condiciones). Según la distinción tipo-token , la ontología se divide en individuos, que son objetos del mundo real o eventos, y tipos o clases, que son conjuntos de objetos del mundo real. Las expresiones o definiciones de clase dan las propiedades que los individuos deben cumplir para ser miembros de la clase. Los individuos que cumplen la propiedad se llaman instancias (como en el concepto de computación ).
Atributos
En una ontología, los objetos se pueden describir relacionándolos con otras cosas, generalmente aspectos o partes . Estas cosas relacionadas suelen denominarse atributos , aunque pueden ser independientes. Cada atributo puede ser una clase o un individuo. El tipo de objeto y el tipo de atributo determinan el tipo de relación entre ellos. Una relación entre un objeto y un atributo expresa un hecho específico del objeto con el que se relaciona. Por ejemplo, el objeto Ford Explorer tiene atributos como:
- ⟨ tiene como nombre ⟩ Ford Explorer
- ⟨ como por definición como parte ⟩ transmisión de 6 velocidades
- ⟨ como por definición como parte ⟩ puerta (con cardinalidad mínima y máxima: 4)
- ⟨ como por definición como parte uno de ⟩ {motor de 4.0L, motor de 4.6L}
El valor de un atributo puede ser un tipo de dato complejo ; en este ejemplo, el motor relacionado solo puede ser uno de una lista de subtipos de motores, no solo una única cosa.
Las ontologías solo son verdaderas si los conceptos están relacionados entre sí (es decir, si poseen atributos). De lo contrario, se trataría de una taxonomía (si existen relaciones hipónimas entre conceptos) o un vocabulario controlado . Si bien son útiles, no se consideran ontologías propiamente dichas.
Relaciones
Las relaciones (también conocidas como vínculos) entre objetos en una ontología especifican cómo se relacionan los objetos entre sí. Normalmente, una relación es de un tipo (o clase) particular que especifica en qué sentido el objeto se relaciona con el otro objeto en la ontología. Por ejemplo, en la ontología que contiene el concepto Ford Explorer, el concepto Ford Bronco podría estar relacionado por una relación de tipo ⟨ se define como sucesor de ⟩ . La expresión completa de este hecho sería entonces:
- El Ford Explorer se define como sucesor del Ford Bronco.
Esto nos indica que el Explorer es el modelo que reemplazó al Bronco. Este ejemplo también ilustra que la relación tiene una dirección de expresión. La expresión inversa expresa el mismo hecho, pero con una frase invertida en lenguaje natural.
Gran parte del poder de las ontologías reside en su capacidad para describir relaciones. El conjunto de relaciones describe la semántica del dominio: es decir, sus diversas relaciones semánticas , como la sinonimia , la hiponimia, la hiperonimia , la relación de coordinación , entre otras. El conjunto de tipos de relaciones utilizadas (clases de relaciones) y su jerarquía de subsunción describen la capacidad expresiva del lenguaje en el que se expresa la ontología.
Un tipo importante de relación es la relación de subsunción ( es-una- superclase -de , la inversa de es-un , es-un-subtipo-de o es-una- subclase -de ). Esta define qué objetos se clasifican según qué clase. Por ejemplo, ya hemos visto que la clase Ford Explorer es-una-subclase-de 4-Wheel Drive Car, que a su vez es-una-subclase-de Car.
La adición de las relaciones "es una subclase de" crea una taxonomía ; una estructura arbórea (o, más generalmente, un conjunto parcialmente ordenado ) que representa claramente cómo se relacionan los objetos entre sí. En dicha estructura, cada objeto es el "hijo" de una "clase padre" (algunos lenguajes restringen la relación "es una subclase de" a un solo padre para todos los nodos, pero muchos no).
Otro tipo común de relaciones es la relación mereológica , escrita como parte de , que representa cómo los objetos se combinan para formar objetos compuestos. Por ejemplo, si extendemos nuestra ontología de ejemplo para incluir conceptos como Volante, diríamos que un "Volante es por definición parte de un Ford Explorer" ya que un volante siempre es uno de los componentes de un Ford Explorer. Si introducimos relaciones de meronimia en nuestra ontología, la jerarquía que emerge ya no puede mantenerse en una estructura simple de árbol, ya que ahora los miembros pueden aparecer bajo más de un padre o rama. En cambio, esta nueva estructura que emerge se conoce como un grafo acíclico dirigido .
Además de las relaciones estándar "es una subclase de" y "es, por definición, parte de", las ontologías suelen incluir tipos de relaciones adicionales que refinan aún más la semántica que modelan. Las ontologías pueden distinguir entre diferentes categorías de tipos de relaciones. Por ejemplo:
- tipos de relaciones para relaciones entre clases
- tipos de relaciones para las relaciones entre individuos
- tipos de relaciones para las relaciones entre un individuo y una clase
- tipos de relación para relaciones entre un solo objeto y una colección
- Tipos de relaciones para relaciones entre colecciones
Los tipos de relación a veces son específicos de un dominio y se utilizan para almacenar tipos de hechos concretos o para responder a tipos de preguntas particulares. Si las definiciones de los tipos de relación se incluyen en una ontología, esta define su propio lenguaje de definición. Un ejemplo de ontología que define sus propios tipos de relación y distingue entre varias categorías de tipos de relación es la ontología de Gellish.
Por ejemplo, en el ámbito de los automóviles, podríamos necesitar una relación de tipo "fabricado en" que nos indique dónde se fabrica cada coche. Así, el Ford Explorer se fabrica en Louisville . La ontología también podría saber que Louisville está ubicada en Kentucky y que Kentucky está clasificado como un estado y forma parte de los EE. UU. Un software que utilice esta ontología podría responder a una pregunta como "¿qué coches se fabrican en los EE. UU.?"
Notas
- ↑ Véase Clase (teoría de conjuntos) , Clase (informática) y Clase (filosofía) , cada una de las cuales es relevante pero no idéntica a la noción de "clase" aquí.
- ^ Taniar, David (28 de febrero de 2006). Semántica y ontología web . Idea Group Inc (IGI). ISBN 978-1-59140-907-6.
- ↑ Asunción Gómez-Pérez; Mariano Fernández-López; Oscar Corcho (18 de abril de 2006). Ingeniería ontológica: con ejemplos de las áreas de gestión del conocimiento, comercio electrónico y web semántica (1.ª ed.). Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-85233-840-4.
- ↑ Maureen Donnelly; Giancarlo Guizzardi (2012). Ontología formal en sistemas de información: Actas de la Séptima Conferencia Internacional (FOIS 2012) . IOS Press. ISBN 978-1-61499-083-3.
- ↑ Diego Calvanese; Giuseppe De Giacomo; Maurizio Lenzerini (2002). Lógicas de descripción: Fundamentos para la representación del conocimiento basada en clases . Lógica en Ciencias de la Computación .
- Ontología (ciencia de la información)
- Representación del conocimiento