Campo que estudia los métodos y metodologías para la construcción de ontologías.
En informática , ciencias de la información e ingeniería de sistemas , la ingeniería ontológica es un campo que estudia los métodos y metodologías para construir ontologías , que abarca una representación, denominación formal y definición de las categorías, propiedades y relaciones entre los conceptos, datos y entidades de un dominio de interés dado. En un sentido más amplio, este campo también incluye una construcción de conocimiento del dominio utilizando representaciones ontológicas formales como OWL/RDF. Una representación a gran escala de conceptos abstractos como acciones, tiempo, objetos físicos y creencias sería un ejemplo de ingeniería ontológica. [2] La ingeniería ontológica es una de las áreas de la ontología aplicada y puede verse como una aplicación de la ontología filosófica . Las ideas centrales y los objetivos de la ingeniería ontológica también son centrales en el modelado conceptual .
La ingeniería de ontologías tiene como objetivo hacer explícito el conocimiento contenido en las aplicaciones de software y dentro de las empresas y los procedimientos comerciales para un dominio particular. La ingeniería ontológica ofrece una dirección para resolver los problemas de interoperabilidad provocados por obstáculos semánticos, es decir, los obstáculos relacionados con las definiciones de términos comerciales y clases de software. La ingeniería de ontologías es un conjunto de tareas relacionadas con el desarrollo de ontologías para un dominio particular.
El procesamiento automatizado de información que los agentes de software no pueden interpretar se puede mejorar agregando una semántica rica a los recursos correspondientes, como los archivos de video. Uno de los enfoques para la conceptualización formal de dominios de conocimiento representados es el uso de ontologías interpretables por máquinas, que proporcionan datos estructurados en RDF , RDFS y OWL , o basados en ellos . La ingeniería de ontologías es el diseño y la creación de dichas ontologías, que pueden contener algo más que 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). [3] La ingeniería de ontologías es un campo de estudio relativamente nuevo relacionado con el proceso de desarrollo de ontologías, el ciclo de vida de las ontologías, los métodos y metodologías para construir ontologías, [4] [5] y los conjuntos de herramientas y lenguajes que las soportan. Una forma común de proporcionar el fundamento lógico de las ontologías es formalizar los axiomas con lógicas de descripción , que luego pueden traducirse 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 asignar a cualquier tipo de recurso o segmento de recursos 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. [6] Las áreas de aplicación del razonamiento basado en ontología incluyen, entre otras, recuperación de información , interpretación automatizada de escenas y descubrimiento de conocimiento .
Lenguajes de ontología
Un lenguaje de ontología 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 se pueden traducir con precisión entre sí.
El proyecto Cyc tiene su propio lenguaje de ontología llamado CycL , basado en cálculo de predicados de primer orden con algunas extensiones de orden superior.
El lenguaje Gellish incluye reglas para su propia extensión y así integra una ontología con un lenguaje de ontología.
OWL es un lenguaje para hacer 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 destinado a ser utilizado en la World Wide Web , y todos sus elementos (clases, propiedades e individuos) están definidos como recursos RDF e identificados 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 datos RDF. Puede usarse junto con RDFS y OWL o puede usarse independientemente de ellos.
XBRL (Lenguaje extensible de informes comerciales) es una sintaxis para expresar la semántica empresarial.
Ingeniería ontológica en ciencias de la vida.
Las ciencias de la vida están floreciendo con ontologías que los biólogos utilizan para dar sentido a sus experimentos. [7] Para inferir conclusiones correctas a partir de experimentos, las ontologías deben estructurarse de manera óptima en función de la base de conocimiento que representan. La estructura de una ontología necesita cambiarse continuamente para que sea una representación precisa del dominio subyacente .
Recientemente, se introdujo un método automatizado para diseñar ontologías en ciencias de la vida, como Gene Ontology (GO), [8] una de las ontologías biomédicas más exitosas y ampliamente utilizadas. [9] Basado en la teoría de la información, reestructura las ontologías para que los niveles representen la especificidad deseada de los conceptos. También se han utilizado enfoques teóricos de la información similares para la partición óptima de la ontología genética. [10] Dada la naturaleza matemática de tales algoritmos de ingeniería , estas optimizaciones pueden automatizarse para producir una arquitectura escalable y basada en principios 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:
HCOME : metodología de ingeniería de ontología colaborativa centrada en el ser humano (http://semanticweb.org/wiki/Ontology_engineering/SharedHCONE.html Archivado el 25 de septiembre de 2015 en Wayback Machine y HCOME-3O)
^ Peter avergüenza, Joseph Skipper. "Hacia un marco para modelar arquitecturas de sistemas espaciales" Archivado el 27 de febrero de 2009 en Wayback Machine . NASA, JPL.
^ http://ontology.buffalo.edu/bfo/BeyondConcepts.pdf [ URL básica PDF ]
^ Sikos, LF (14 de marzo de 2016). "Un enfoque novedoso de la ingeniería de ontología multimedia para el razonamiento automatizado sobre conjuntos de datos LOD audiovisuales". Apuntes de conferencias sobre inteligencia artificial . vol. 9621. Saltador. págs. 1-13. arXiv : 1608.08072 . doi :10.1007/978-3-662-49381-6_1.
^ 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.
^ De Nicola, A; Missikoff, M; Navigli, R (2009). "Un enfoque de ingeniería de software para la construcción de ontologías" (PDF) . Sistemas de información . 34 (2): 258. CiteSeerX 10.1.1.149.7258 . doi :10.1016/j.is.2008.07.002.
^ Zarka, M; Ammar, AB; AM, Alimi (2015). "Marco de razonamiento difuso para mejorar la interpretación semántica de vídeos". Herramientas y aplicaciones multimedia . 75 (10): 5719–5750. doi :10.1007/s11042-015-2537-1. S2CID 16505884.
^ Malone, J; Holloway, E; Adamusiak, T; Kapushesky, M; Zheng, J; Kolesnikov, N; Zhukova, A; Brazma, A; Parkinson, H (2010). "Modelado de variables muestrales con una ontología de factores experimentales". Bioinformática . 26 (8): 1112-1118. doi : 10.1093/bioinformática/btq099. PMC 2853691 . PMID 20200009.
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^ Alterovitz, G.; Xiang, M.; Mohán, M.; Ramoni, MF (2007). "GO PaD: la base de datos de partición de ontología genética". Investigación de ácidos nucleicos . 35 (Problema de la base de datos): D322–7. doi :10.1093/nar/gkl799. PMC 1669720 . PMID 17098937.
^ Falbo, Ricardo (2014). "SABiO: enfoque sistemático para la creación de ontologías" (PDF) . Actas del primer taller conjunto ONTO.COM/ODISE sobre ontologías en modelado conceptual e ingeniería de sistemas de información, ubicado conjuntamente con la octava conferencia internacional sobre ontología formal en sistemas de información, ONTO.COM/ODISE@FOIS 2014, Río de Janeiro, Brasil, septiembre 21, 2014 . 1301 - vía CEUR-WS.org.
Otras lecturas
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, "Aprendiendo ontologías iniciales útiles a partir de registros de consultas: HCOME revisado", 4.ª Conferencia internacional sobre sistemas complejos, inteligentes y intensivos en software (CISIS-2010), Cracovia, IEEE Computer Society Press, 2010 .
John Davies (Ed.) (2006). Tecnologías de la web semántica: tendencias e investigaciones 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 15ª conferencia internacional sobre la World Wide Web - WWW '06 . págs. 497–503. doi :10.1145/1135777.1135850. ISBN 978-1-59593-323-2. S2CID 14184354.
Mustafa Jarrar y Robert Meersman (2008). "Ingeniería Ontológica: 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: Computación de nueva generación . Ohmsha y Springer-Verlag, 22(2):198-220.
Elena Paslaru Bontas Simperl y Christoph Tempich (2006). "Ingeniería ontológica: una verificación de la realidad"
Devedzić, Vladan (2002). "Comprensión de la ingeniería ontológica". Comunicaciones de la 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
enlaces externos
Ontopia.net: ¿Metadatos? ¿Tesauros? ¿Taxonomías? ¡Mapas temáticos! Dándole sentido a todo, de Lars Marius Garshol, 2004.
OntologyEngineering.org: Ingeniería ontológica con diagramas