Онтология как средство формализованного

Представления информации

Одним из перспективных направлений в области формализации знаний, которое дает возможность использования накопленных знаний для компьютерной обработки, являются онтологии.

Онтология – это набор определений (на формальном языке) фрагмента декларативных знаний, ориентированный на совместное многократное использование различными пользователями. В онтологии вводятся термины, типы и соотношения (аксиомы), описывающие фрагмент знания. Таким образом, онтология определяет общий словарь для специалистов, которым нужно совместно использовать информацию в предметной области.

Понятие онтология активно применяется в информатике и искусственном интеллекте. Этот термин пришел из философии, где обозначал часть метафизики - учение обо всем сущем, о его наиболее общих философских категориях, таких как бытие, субстанция, причина, действие, явление. При этом онтология как наука претендовала на полное объяснение причин всех явлений.

Онтологии позволяют представить понятия в виде, пригодном для машинной обработки. Нередко онтологии используются в качестве посредника между пользователем и информационной системой: они позволяют формализовать договоренности о терминологии.

На слайде (Слайд 11.13) приведен фрагмент Онтологии по естественным наукам и технологиям для приложений в сфере информационного поиска.

Информационно-поисковые языки

Рассмотрим типологию ИПЯ по способности к выражению смыслового содержания документов, как структурных единиц информационной базы ИС. Опираясь на лексику, грамматику и синтаксис и в соответствии с типологией методов описания содержания документов, выделим два основных типа ИПЯ (Слайд 14):

• языки классификационного типа;

• языки дескрипторного типа.

Классификация, как средство описания содержания документа, представляет собой процесс соотнесения содержания документов с понятиями, зафиксированными в заранее составленных систематических схемах. Основная цель классификации – приписать каждый документ классу, или, иначе – приписать каждому документу имя класса, формируя тем самым множества сообщений для обработки и поиска.

Языки дескрипторного типа поддерживают процесс индексирования, который заключается в формировании описания содержания документа как совокупности дескрипторов, выбираемых из заранее созданных словарей понятий, либо из текста документа, и обозначающих основные понятия этого документа.

 

Классификации

Классификация в том виде, в каком она используется в формальной логике, близка к процессу описания предмета, его спецификации. Под спецификацией в данном случае понимается точное, однозначное и непротиворечивое обозначение предмета без указания его относительного положения в классификационной схеме.

Рассмотрим далее содержательный аспект классификации как семантической системы, предназначенной для смысловой идентификации и поиска документов.

В основе любой иерархической классификации лежит представление о том, что вся совокупность накопленных человечеством знаний может быть разделена на взаимоисключающие классы и подклассы, где каждый класс делится лишь по одному основанию (признаку), порождая одну серию подклассов. Классификационное дерево, получающееся в результате такого деления, отличается большой жесткостью.

Фасетные классификации в этом смысле существенно отличаются от иерархических. Если при составлении иерархических классификаций в некотором систематическом порядке дается перечень всех предметных комплексов, которые уже описаны в литературе, то при построении фасетной классификации дается некоторое множество элементарных термов («строительных кирпичей»), из которых можно построить большое число тематических классов.

Развитие науки, как известно, характеризуется наличием двух противоположных тенденций: во-первых, дифференциацией, в результате которой каждая наука разделяется на все новые и новые ветви; во-вторых - взаимопроникновением не только смежных, но иногда очень далеких одна от другой наук, в результате чего появляются новые, ранее не существовавшие науки. Отсюда следует, что любая претендующая на научность и перспективность классификация должна учитывать особенности развития науки и иметь такую схему, которая бы позволяла адекватно отражать в классификации новые ветви уже сложившихся наук, новые науки и возникающие в результате дифференциации последних ветви новых наук.

Классификации обычно строятся на базе классификации наук с ее делением на отдельные отрасли, хотя имеется множество объектов, особенно в области естествознания, медицины и техники, изучение которых не является задачей какой-либо одной науки (например, одна и та же машина или аппарат может применяться в различных отраслях техники).

Рассматривая классификацию как систематическое распределение объектов множества по классам, возникающее в результате последовательного многоступенчатого деления, можно выделить следующие два вида классификаций:

• естественные классификации — классификации, в основание которых кладутся существенные для выделяемых классов признаки.

• вспомогательные классификации — классификации, в основание которых кладутся несущественные для выделяемых классов признаки.

В практических задачах информационного обслуживания наиболее широко и устойчиво используются следующие системы классификации:

• библиотечно-библиографические, специально предназначенные для систематизации книг и других документов (наиболее известными иерархическими классификациями на сегодняшний день являются Десятичная классификация Дьюи, Библиографическая классификация Блисса, Классификация Библиотеки конгресса США, ББК; к наиболее известным классификациям, которые основываются на использовании общих категорий и фасетов, следует отнести «Классификацию с двоеточием», «Универсальную десятичную классификацию» - УДК);

• патентные классификации, служащие для индексирования объектов промышленной собственности, заявленных или признанных изобретениями (наиболее известными, используемыми для работы с объектами патентования изобретений, являются Международная патентная классификация (МПК) и Национальная классификация изобретений США (НКИ));

• классификации наук, призванные систематизировать научную информацию (Государственный рубрикатор НТИ и локальные (или отраслевые) рубрикаторы, построенные на его основе, используемые при формировании всех видов информационных изданий).