Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Ontology engineering

Example of a constructed MBED Top Level Ontology based on the nominal set of views [ 1 ] In computer science , information science and systems engineering , ontology engineering...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita
Example of a constructed MBED Top Level Ontology based on the nominal set of views[1]

In computer science, information science and systems engineering, ontology engineering is a field which studies the methods and methodologies for building ontologies, which encompasses a representation, formal naming and definition of the categories, properties and relations between the concepts, data and entities of a given domain of interest. In a broader sense, this field also includes a knowledge construction of the domain using formal ontology representations such as OWL/RDF. A large-scale representation of abstract concepts such as actions, time, physical objects and beliefs would be an example of ontological engineering.[2] Ontology engineering is one of the areas of applied ontology, and can be seen as an application of philosophical ontology. Core ideas and objectives of ontology engineering are also central in conceptual modeling.

Ontology engineering aims at making explicit the knowledge contained within software applications, and within enterprises and business procedures for a particular domain. Ontology engineering offers a direction towards solving the inter-operability problems brought about by semantic obstacles, i.e. the obstacles related to the definitions of business terms and software classes. Ontology engineering is a set of tasks related to the development of ontologies for a particular domain.

—Line Pouchard, Nenad Ivezic and Craig Schlenoff, [3]

El procesamiento automatizado de información no interpretable por agentes de software puede mejorarse agregando semántica rica a los recursos correspondientes, como archivos de video. Uno de los enfoques para la conceptualización formal de dominios de conocimiento representados es el uso de ontologías interpretables por máquina, que proporcionan datos estructurados en, o basados ​​en, RDF , RDFS y OWL . La ingeniería de ontologías es el diseño y creación de tales ontologías, que pueden contener más que solo la lista de términos ( vocabulario controlado ); contienen axiomas terminológicos, asertivos y relacionales para definir conceptos (clases), individuos y roles (propiedades) ( TBox , ABox y RBox, respectivamente). [ 4 ] La ingeniería de ontologías es un campo de estudio relativamente nuevo que concierne al proceso de desarrollo de ontologías, el ciclo de vida de las ontologías, los métodos y metodologías para construir ontologías, [ 5 ] [ 6 ] y los conjuntos de herramientas y lenguajes que las soportan. Una forma común de proporcionar la base lógica de las ontologías es formalizar los axiomas con lógicas de descripción , que luego se pueden traducir a cualquier serialización de RDF , como RDF/XML o Turtle . Más allá de los axiomas de la lógica de descripción, las ontologías también pueden contener reglas SWRL . Las definiciones de conceptos se pueden mapear a cualquier tipo de recurso o segmento de recurso en RDF , como imágenes, videos y regiones de interés , para anotar objetos, personas, etc., e interconectarlos con recursos relacionados a través de bases de conocimiento , ontologías y conjuntos de datos LOD . Esta información, basada en la experiencia y el conocimiento humanos, es valiosa para los razonadores para la interpretación automatizada de contenidos sofisticados y ambiguos, como el contenido visual de los recursos multimedia. [ 7 ] Las áreas de aplicación del razonamiento basado en ontologías incluyen, pero no se limitan a, la recuperación de información , la interpretación automatizada de escenas y el descubrimiento de conocimiento .

Idiomas

Un lenguaje ontológico es un lenguaje formal utilizado para codificar la ontología. Existen varios lenguajes de este tipo para ontologías, tanto propietarios como basados ​​en estándares:

  • La lógica común es la norma ISO 24707, una especificación para una familia de lenguajes de ontología que pueden traducirse con precisión entre sí.
  • El proyecto Cyc tiene su propio lenguaje ontológico llamado CycL , basado en el cálculo de predicados de primer orden con algunas extensiones de orden superior.
  • El idioma Gellish incluye reglas para su propia extensión y, por lo tanto, integra una ontología con un lenguaje ontológico.
  • IDEF5 es un método de ingeniería de software para desarrollar y mantener ontologías de dominio útiles y precisas.
  • KIF es una sintaxis para lógica de primer orden que se basa en expresiones S.
  • El formato de intercambio de reglas (RIF), F-Logic y su sucesor ObjectLogic combinan ontologías y reglas.
  • OWL es un lenguaje para realizar declaraciones ontológicas, desarrollado como continuación de RDF y RDFS , así como de proyectos anteriores de lenguajes de ontología, incluidos OIL , DAML y DAML+OIL . OWL está diseñado para usarse en la World Wide Web , y todos sus elementos (clases, propiedades e individuos) se definen como recursos RDF y se identifican mediante URI .
  • OntoUML es un lenguaje bien fundamentado para especificar ontologías de referencia.
  • SHACL (RDF Shapes Constraints Language) es un lenguaje para describir la estructura de los datos RDF. Puede utilizarse junto con RDFS y OWL, o de forma independiente.
  • XBRL (Extensible Business Reporting Language) es una sintaxis para expresar la semántica empresarial.

Metodologías y herramientas

En ciencias de la vida

Las ciencias de la vida están en pleno auge gracias a las ontologías que los biólogos utilizan para comprender sus experimentos. [ 9 ] Para inferir conclusiones correctas a partir de los experimentos, las ontologías deben estar estructuradas de forma óptima en relación con la base de conocimiento que representan. La estructura de una ontología debe modificarse continuamente para que sea una representación precisa del dominio subyacente .

Recientemente, se introdujo un método automatizado para la ingeniería de ontologías en ciencias de la vida, como Gene Ontology (GO), [ 10 ] una de las ontologías biomédicas más exitosas y ampliamente utilizadas. [ 11 ] Basado en la teoría de la información, reestructura las ontologías de manera que los niveles representen la especificidad deseada de los conceptos. Enfoques similares basados ​​en la teoría de la información también se han utilizado para la partición óptima de Gene Ontology. [ 12 ] Dada la naturaleza matemática de estos algoritmos de ingeniería , estas optimizaciones pueden automatizarse para producir una arquitectura coherente y escalable para reestructurar ontologías como GO.

Open Biomedical Ontologies (OBO), una iniciativa de 2006 del Centro Nacional de Ontología Biomédica de EE. UU., proporciona una "fundición" común para varias iniciativas de ontología, entre las que se encuentran:

y más

Véase también

Referencias

Dominio público Este artículo incorpora material de dominio público del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.

  1. ↑ Peter Shames, Joseph Skipper. "Hacia un marco para modelar arquitecturas de sistemas espaciales". Archivado el 27 de febrero de 2009 en Wayback Machine . NASA, JPL.
  2. ↑ "Más allá de los conceptos: la ontología como representación de la realidad" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 3 de marzo de 2006. Consultado el 3 de abril de 2012 .
  3. ↑ Line Pouchard, Nenad Ivezic y Craig Schlenoff (2000) "Ingeniería de ontologías para la colaboración distribuida en la fabricación" . En Actas de la conferencia AIS2000 , marzo de 2000.
  4. ↑ Sikos, LF (14 de marzo de 2016). "Un enfoque novedoso para la ingeniería de ontologías multimedia para el razonamiento automatizado sobre conjuntos de datos LOD audiovisuales". Lecture Notes in Artificial Intelligence . Vol. 9621. Springer. pp. 1–13 . arXiv : 1608.08072 . doi : 10.1007/978-3-662-49381-6_1 .  
  5. ↑ Asunción Gómez-Pérez, Mariano Fernández-López, Oscar Corcho (2004). Ingeniería Ontológica: Con Ejemplos de las Áreas de Gestión del Conocimiento, Comercio Electrónico y Web Semántica . Springer, 2004.
  6. ↑ De Nicola, A; Missikoff, M; Navigli, R (2009). "Un enfoque de ingeniería de software para la construcción de ontologías" (PDF) . Information Systems . 34 (2): 258. CiteSeerX 10.1.1.149.7258 . doi : 10.1016/j.is.2008.07.002 . 
  7. ↑ Zarka, M; Ammar, AB; AM, Alimi (2015). "Marco de razonamiento difuso para mejorar la interpretación semántica de vídeo". Multimedia Tools and Applications . 75 (10): 5719– 5750. doi : 10.1007/s11042-015-2537-1 . S2CID 16505884 . 
  8. ↑ Fathallah, Nadeen; Das, Arunav; De Giorgis, Stefano; Poltronieri, Andrea; Haase, Peter; Kovriguina, Liubov (26 de mayo de 2024). NeOn-GPT: Un sistema basado en un modelo de lenguaje a gran escala para el aprendizaje de ontologías (PDF) . Conferencia Extendida sobre la Web Semántica 2024. Hersonissos, Grecia.
  9. ↑ Malone, J; Holloway, E; Adamusiak, T; Kapushesky, M; Zheng, J; Kolesnikov, N; Zhukova, A; Brazma, A; Parkinson, H (2010). " Modelado de variables de muestra con una ontología de factor experimental" . Bioinformatics . 26 (8): 1112– 1118. doi : 10.1093/bioinformatics/btq099 . PMC 2853691. PMID 20200009 .  
  10. ↑ Alterovitz, G; Xiang, M; Hill, DP; Lomax, J; Liu, J; Cherkassky, M; Dreyfuss, J; Mungall, C; et al. (2010). "Ingeniería de ontologías" . Nature Biotechnology . 28 (2): 128– 30. doi : 10.1038/nbt0210-128 . PMC 4829499. PMID 20139945 .   
  11. ↑ Botstein, David; Cherry, J. Michael; Ashburner, Michael; Ball, Catherine A.; Blake, Judith A.; Butler, Heather; Davis, Allan P.; Dolinski, Kara; et al. (2000). "Ontología genética: herramienta para la unificación de la biología. El Consorcio de Ontología Genética" ( PDF) . Nature Genetics . 25 (1): 25– 9. doi : 10.1038/75556 . PMC 3037419. PMID 10802651. Archivado del original (PDF) el 26 de mayo de 2011.   
  12. ↑ Alterovitz, G.; Xiang, M.; Mohan, M.; Ramoni, MF (2007). "GO PaD: The Gene Ontology Partition Database" . Nucleic Acids Research . 35 (número especial de bases de datos): D322–7. doi : 10.1093/nar/gkl799 . PMC 1669720. PMID 17098937 .  

Lecturas adicionales

  • Kotis, K., A. Papasalouros, GA Vouros, N. Pappas y K. Zoumpatianos, " Mejora del conocimiento colectivo para la ingeniería de ontologías en espacios de aprendizaje abiertos y socialmente construidos ", Journal of Universal Computer Science , vol. 17, número 12, págs.  1710–1742, 08/2011
  • Kotis, K., y A. Papasalouros, " Aprendizaje de ontologías de inicio útiles a partir de registros de consultas: HCOME revisado ", 4.ª Conferencia Internacional sobre Sistemas Complejos, Inteligentes y de Software Intensivo (CISIS-2010), Cracovia, IEEE Computer Society Press, 2010.
  • John Davies (Ed.) (2006). Tecnologías de la Web Semántica: Tendencias e Investigación en Sistemas Basados ​​en Ontologías . Wiley. ISBN 978-0-470-02596-3
  • Asunción Gómez-Pérez, Mariano Fernández-López, Oscar Corcho (2004). Ingeniería Ontológica: Con Ejemplos de las Áreas de Gestión del Conocimiento, Comercio Electrónico y Web Semántica . Springer, 2004.
  • Jarrar, Mustafa (2006). «Documento de posición» . Actas de la 15.ª conferencia internacional sobre la World Wide Web - WWW '06 . pp. 497–503 . doi : 10.1145/1135777.1135850 . ISBN  978-1-59593-323-2. S2CID 14184354 . 
  • Mustafa Jarrar y Robert Meersman (2008). "Ingeniería de ontologías: el enfoque DOGMA" . Capítulo de libro (Capítulo 3). En Avances en semántica web I. Volumen LNCS 4891, Springer.
  • Riichiro Mizoguchi (2004). "Tutorial sobre ingeniería ontológica: parte 3: Curso avanzado de ingeniería ontológica". Archivado el 9 de marzo de 2013 en Wayback Machine . En: New Generation Computing . Ohmsha & Springer-Verlag, 22(2):198-220.
  • Elena Paslaru Bontas Simperl y Christoph Tempich (2006). " Ingeniería de ontologías: una comprobación de la realidad "
  • Devedzić, Vladan (2002). "Understanding ontological engineering". Communications of the ACM . 45 (4): 136– 144. CiteSeerX 10.1.1.218.7546 . doi : 10.1145/505248.506002 . S2CID 5352880 .  
  • Claro, York, Staab, Steffen y Studer, Rudi (2009). Metodología de la Ingeniería Ontológica. En Staab, Steffen & Studer, Rudi (eds.) Manual de ontologías (segunda edición), Springer-Verlag, Heidelberg. ISBN 978-3-540-70999-2
  • Ontopia.net: ¿Metadatos? ¿Tesauros? ¿Taxonomías? ¡Mapas temáticos! Entendiéndolo todo , por Lars Marius Garshol, 2004.
  • OntologyEngineering.org: Ingeniería de ontologías con diagramas. Archivado el 9 de junio de 2023 en Wayback Machine.
Lecturas relacionadas
6 articulos
Ver modeloVer modeloUn modelo de vista o marco de puntos de vista en ingeniería de sistemas , ingeniería de software e ingeniería empresarial es un marco que define un...Ciencias de la ComputaciónCiencias de la ComputaciónÁreas fundamentales de la informática La informática es el estudio de la computación , la información y la automatización . [1] [2] [3] La informát...Ciencia de la informaciónCiencia de la informaciónVisualización de diversos enfoques metodológicos para obtener información de las áreas de metadatos La ciencia de la información , documentología [...Ingeniería de sistemasIngeniería de sistemasLas técnicas de ingeniería de sistemas se utilizan en proyectos complejos: diseño de placas de circuitos impresos , robótica, construcción de puent...detail of a Tree of Knowledge after Diderot & d'Alembert's Encyclopédie, by Chrétien Frédéric Guillaume RothOntología (ciencia de la información)En la ciencia de la información , una ontología abarca una representación, denominación formal y definiciones de las categorías, propiedades y rela...Ontología aplicadaLa ontología aplicada es la aplicación de la ontología con fines prácticos. Esto puede implicar el empleo de métodos o recursos ontológicos a domin...