Alinierea ontologiei - Ontology alignment

Alinierea ontologiei , sau potrivirea ontologiei , este procesul de determinare a corespondențelor dintre concepte în ontologii . Un set de corespondențe se mai numește și aliniere. Fraza ia un înțeles ușor diferit, în informatică , științe cognitive sau filozofie .

Informatică

Pentru informaticieni , conceptele sunt exprimate ca etichete pentru date. Din punct de vedere istoric, necesitatea alinierii ontologiei a apărut din nevoia de a integra baze de date eterogene , unele dezvoltate independent și, astfel, fiecare având propriul lor vocabular de date. În contextul Semantic Web care implică mulți actori care oferă propriile lor ontologii , potrivirea ontologică a ocupat un loc critic pentru a ajuta resursele eterogene să interopereze. Instrumentele de aliniere ontologică găsesc clase de date care sunt echivalente semantic , de exemplu, „camion” și „camion”. Clasele nu sunt neapărat identice din punct de vedere logic. Conform lui Euzenat și Shvaiko (2007), există trei dimensiuni majore pentru asemănare: sintactică, externă și semantică. Întâmplător, ele corespund aproximativ cu dimensiunile identificate de oamenii de știință cognitive de mai jos. Au fost dezvoltate o serie de instrumente și cadre pentru alinierea ontologiilor, unele inspirate din științe cognitive și altele în mod independent.

Instrumentele de aliniere ontologică au fost în general dezvoltate pentru a funcționa pe scheme de baze de date , scheme XML , taxonomii , limbaje formale , modele entitate-relație , dicționare și alte cadre de etichete. De obicei, acestea sunt convertite într-o reprezentare grafică înainte de a fi potrivite. De la apariția web-ului semantic, astfel de grafice pot fi reprezentate în linia limbajului Resource Description Framework prin tripluri ale formei <subiect, predicat, obiect>, așa cum este ilustrat în sintaxa Notation 3 . În acest context, alinierea ontologiilor este uneori denumită „potrivire ontologică”.

Problema alinierii ontologice a fost abordată recent încercând să calculeze mai întâi potrivirea și cartografierea (bazată pe potrivire) într-un mod automat. Sisteme precum DSSim , X-SOM sau COMA ++ au obținut în acest moment o precizie și o rechemare foarte ridicate. Inițiativa de Evaluare Ontologie Alinierea are drept scop de a evalua, compara și să îmbunătățească diferitele abordări.

Definiție formală

Având în vedere două ontologii și unde este setul de clase, este setul de relații, este setul de indivizi, este setul de tipuri de date și este setul de valori, putem defini diferite tipuri de relații (interontologice). Astfel de relații vor fi denumite, toate împreună, alinieri și pot fi clasificate în diferite dimensiuni: ${\ displaystyle i = \ langle C_ {i}, R_ {i}, I_ {i}, T_ {i}, V_ {i} \ rangle}$${\ displaystyle j = \ langle C_ {j}, R_ {j}, I_ {j}, T_ {j}, V_ {j} \ rangle}$${\ displaystyle C}$${\ displaystyle R}$${\ displaystyle I}$${\ displaystyle T}$${\ displaystyle V}$

• similaritate vs logică: aceasta este diferența dintre potriviri (predicând despre similaritatea termenilor ontologici) și mapări ( axiome logice , care exprimă de obicei echivalența logică sau includerea între termenii ontologici)
• atomic vs complex: dacă aliniamentele am considerat sunt unu-la-unu , sau poate implica mai mulți termeni într - o interogare de formulare cum ar fi ( de exemplu, LAV / GAV cartografiere)
• omogen vs eterogen: alinierile predică pe termeni de același tip (de exemplu, clasele sunt legate doar de clase, indivizi cu indivizi etc.) sau permitem heterogenitatea în relație?
• tip de aliniere: semantica asociată unei alinieri. Poate fi subsumare , echivalență , disjuncție , parte sau orice relație specificată de utilizator.

Subsumarea, aliniamentele atomice și omogene sunt elementele de bază pentru a obține alinieri mai bogate și au o semantică bine definită în fiecare logică de descriere. Să introducem acum o potrivire și o cartografiere ontologică mai formală.

O potrivire omogenă atomică este o aliniere care prezintă un grad de similaritate , descriind similaritatea a doi termeni ai ontologiilor de intrare și . Potrivirea poate fi fie calculată , prin intermediul algoritmilor euristici, fie dedusă din alte potriviri. ${\ displaystyle s \ in [0,1]}$${\ displaystyle i}$${\ displaystyle j}$

În mod formal putem spune că, o potrivire este o cvadruplă , unde și sunt termeni ontologici omogeni, este gradul de similaritate al . O mapare (subsumare, omogenă, atomică) este definită ca o pereche , unde și sunt termeni ontologici omogeni. ${\ displaystyle m = \ langle id, t_ {i}, t_ {j}, s \ rangle}$${\ displaystyle t_ {i}}$${\ displaystyle t_ {j}}$${\ displaystyle s}$${\ displaystyle m}$${\ displaystyle \ mu = \ langle t_ {i}, t_ {j} \ rangle}$${\ displaystyle t_ {i}}$${\ displaystyle t_ {j}}$

Stiinta cognitiva

Pentru oamenii de știință cognitivi interesați de alinierea ontologiei, „conceptele” sunt noduri într-o rețea semantică care se află în creiere ca „sisteme conceptuale”. Întrebarea principală este: dacă toată lumea are experiențe unice și, prin urmare, rețele semantice diferite, atunci cum ne putem înțelege vreodată? Această întrebare a fost abordată de un model numit ABSURDIST (Aligning Between Systems Using Relations Derived Inside Systems for Translation). Trei dimensiuni majore au fost identificate pentru similaritate ca ecuații pentru „similitudinea internă, similitudinea externă și inhibarea reciprocă”.

Metode de aliniere a ontologiei

Două sub-domenii de cercetare au apărut în cartarea ontologică, și anume cartografierea ontologică monolingvă și cartografierea ontologică trans-linguală. Prima se referă la cartografierea ontologiilor în același limbaj natural, în timp ce cea de-a doua se referă la „procesul de stabilire a relațiilor între resursele ontologice din două sau mai multe ontologii independente în care fiecare ontologie este etichetată într-un limbaj natural diferit”. Metodele de potrivire existente în cartarea ontologiei monolingve sunt discutate în Euzenat și Shvaiko (2007). Abordările de cartografiere a ontologiei trans-lingvistice sunt prezentate în Fu și colab. (2011).

Vezi si

• Ontologie (informatică)
• Format de schimb de reguli
• Conversia datelor
• Integrare semantică
• Potrivirea semantică
• Mapări minime
• Izomorfism grafic
• Unificare semantică
• Integrare semantică
• Eterogenitatea semantică

Referințe

Lecturi suplimentare

• Colecție de sondaje și lucrări de cercetare legate de cartarea, potrivirea și alinierea ontologiei
• Sursa de aliniere a ontologiei
• ABSURDIST
• Ontologymatching.org
• Alinierea ontologiei pentru date deschise legate
• Potrivirea ontologiei bazată pe instanțe
• Noy, NF (2004). „ Integrarea semantică: un studiu al abordărilor bazate pe ontologie ”. SIGMOD Rec. 33 (4): 65-70.
• Instrumente de cartografiere și aliniere a ontologiei

linkuri externe

• ITM Align: alinierea semi-automată a ontologiei
• Optima: instrument de aliniere a ontologiei vizuale
• CogZ: Suport cognitiv și vizualizare pentru sisteme de cartografiere ghidate de om
• AgreementMaker: potrivire pentru scheme și ontologii mari din lumea reală
• Biomixer : Un instrument de vizualizare ontologică colaborativă bazat pe web
• Instrument SDI (Semantic Data Integration) : Instrument de reprezentare și generare a cartografierii semantice utilizând UML pentru inginerii de sistem