Рассматриваются вопросы создания и использования онтологий, перечисляются основные задачи онтологии и подходы к их решению. Описаны формы задания запросов, в том числе построение стандартных и расширенных запросов на языках, предназначенных для работы с базами знаний, в которых для представления данных используются дескриптивные логики. Приводятся фрагменты онтологии научного учреждения, разрабатываемой в среде Protégé.
Введение
В связи с интенсивным ростом объемов информации в сети Интернет актуальной задачей является повышение эффективности использования информационных ресурсов большого объема.
Очевидно, что структурированность информации, присущая онтологиям, обеспечивает дополнительные возможности для решения задач информационного поиска, и в первую очередь это относится к такой «хорошо» формализуемой области, как научные знания.
Онтология (греч. ) – раздел философии, учение о бытии (в отличие от гносеологии - учения о познании), в котором исследуются всеобщие основы, принципы бытия, его структура и закономерности. В сфере искусственного интеллекта онтология – это дисциплина, связанная с построением специфической системы понятий, которая описывает определенную предметную область. Содержание понятий отражается с помощью концептов. Формально в онтологии концепт отождествляется с объектом (классом), имеющим связи с другими классами. Класс определяется как множество экземпляров с общими свойствами и содержит описания собственно экземпляров и
их свойств.
Сначала для представления знаний использовались модели баз данных, затем фреймовые структуры и семантические сети. В настоящее время формируется комплексный подход к разработке информационных систем обработки и управления знаниями. Он реализуется с помощью тематических Интернет-порталов, предоставляющих пользователю различные интерактивные сервисы, главным из которых является поисковая система портала. На основе
семантических Интернет-порталов, использующих онтологические модели и семантику при описании предметных областей, разрабатывается согласованный набор методов для решения базовых онтологических задач, таких, как классификация понятий, создание таксономий и отношений, интеграция, отображение и модификация онтологий, навигация – информационный поиск и запросы. При создании онтологии важно определить круг пользователей, для которых
создается онтология, и предполагаемую среду машинной реализации. На сегодняшний день существуют десятки сред для разработки онтологий из которых можно выделить Cyc, предоставляющую средства разработки на коммерческой основе, и Protégé, распространяемую свободно. В таких средах создаются специализированные онтологические Интернет-порталы для самых разных областей знаний. В портале CYC реализована база знаний, которая объединяет формализованное представление обширного количества фактов с правилами просмотра и
эвристиками для запросов об объектах и событиях. В Интернет-порталах реализован электронный словарь английского языка WordNet, представлены стандартизованные классификации предметов потребления (commodity) и терминологии для продуктов и сервисов обеспечения коммерческой деятельности. В области медицины широко известны такие информационные системы на основе онтологий, как UMLS (Unified Medical Language System), разработки американской NLM (National Library of Medicine) и связанные с ней специализированные системы, способствующие поддержанию громоздкой UMLS в актуальном состоянии и ускоряющие поиск. Из других областей знаний можно указать портал по
компьютерной лингвистике, а в области техники – порталы поддержки процессов управления знаниями в организациях, например, «Управляемые электроприводы», «Пусконаладочные работы».
Онтологии научных знаний наделены возможностями ввода новых данных и интеграции с
другими онтологиями и обладают большими возможностями для организации информационного поиска, как пользователями, так и программными агентами. В онтологиях эффективность информационного поиска, то есть построения запросов и получения ответов на них с оценкой и интерпретацией результата, определяется соответствием семантики словаря и структурных связей онтологии реальным описаниям и связям объектов в предметной области. В представленной работе для задач поиска показано использование семантики при анализе предложений и при расширении запросов методом построения связующих термов. Основные положения работы проиллюстрированы примерами из разработки онтологии, описывающей
научно-организационную деятельность учреждения и содержащей в качестве отдельных ветвей онтологические описания научных дисциплин. Рассмотрены формы задания запросов в онтологии. Разработка проводилась в среде Protégé.
