2.2 Понятие онтологии

Онтологии являются новыми интеллектуальными средствами для поиска ресурсов в сети Интернет, новыми методами представления и обработки знаний и запросов. Они способны точно и эффективно описывать семантику данных для некоторой предметной области и решать проблему несовместимости и противоречивости понятий. Онтологии обладают собственными средствами обработки (логического вывода), соответствующими задачам семантической обработки информации. Так, благодаря онтологиям, при обращении к поисковой системе пользователь будет иметь возможность получать в ответ ресурсы, семантически релевантные запросу.

Поэтому онтологии получили широкое распространение в решении проблем представления знаний и инженерии знаний, семантической интеграции информационных ресурсов, информационного поиска и т.д.

Известны несколько подходов к определению понятия онтологии, но общепринятого определения до сих пор нет, поскольку в зависимости от каждой конкретной задачи удобно интерпретировать этот термин по-разному: от неформальных определений до описаний онтологий в понятиях и конструкциях логики и математики. Мы будем понимать этот термин следующим образом:

Онтология - формальное описание предметной области, задающее общий словарь для определения концептов и взаимосвязей этих концептов в конкретной предметной области, а так же для описания объектов, поведения и знаний, включающихся в эту предметную область.

Онтология предметной области определяет формальное приближение концептуализации. В онтологии зафиксирована та часть концептуализации, которая зависит от взгляда на мир применительно к конкретной области интересов.

В центре большинства онтологий находятся классы, каждый из которых может иметь подклассы, представляющие собой более точные понятия, чем исходный класс. Все классы онтологии выстраиваются в одну или несколько иерархий и описывают понятия предметной области. При этом классы могут содержать атрибуты, которые описывают свойства и внутреннюю структуру понятий, лежащих в основе классов. Все подклассы наследуют атрибуты родительских классов. Каждый атрибут класса помимо названия имеет тип значения, разрешенные значения, число значений (мощность). Тип значения атрибута описывает, какие типы значений может содержать атрибут, например строку или целое число.

Существует также ограничение значения атрибута, состоящее в том, что он может принимать только определенные классы или экземпляры определенных классов. Разрешенные значения атрибута устанавливают ограничения на атрибут, но уже в рамках его типа, например заданный диапазон целых чисел. Мощность атрибута определяет, сколько значений он может иметь: только одно значение -- это единичная мощность или любое число значений -- множественная мощность. Онтология может включать и экземпляры классов, то есть такие классы, в которых установлены значения всех их атрибутов. Считается, что онтология вместе с набором индивидуальных экземпляров классов образует базу знаний, хотя на самом деле трудно определить, где кончается онтология и где уже начинается база знаний.