Ontologie formelle - Formal ontology
En philosophie , le terme ontologie formelle est utilisé pour désigner une ontologie définie par des axiomes dans un langage formel dans le but de fournir une vue impartiale ( indépendante du domaine et de l' application ) sur la réalité , ce qui peut aider le modélisateur du domaine - ou de l' application . -ontologies spécifiques (sciences de l'information) pour éviter les hypothèses ontologiques éventuellement erronées rencontrées dans la modélisation d'ontologies à grande échelle.
En maintenant une vue indépendante sur la réalité, une ontologie formelle ( niveau supérieur ) acquiert les propriétés suivantes :
- extensibilité indéfinie :
- l'ontologie reste cohérente avec l'augmentation du contenu.
- indépendance du contenu et du contexte:
- tout type de « concept » peut trouver sa place.
- s'adapter à différents niveaux de granularité .
Contexte historique
Les théories sur la façon de conceptualiser la réalité remontent aussi loin que Platon et Aristote . Le terme « ontologie formelle » lui-même a été inventé par Edmund Husserl dans la deuxième édition de ses Recherches logiques (1900–01), où il fait référence à une contrepartie ontologique de la logique formelle. L'ontologie formelle pour Husserl englobe une méréologie axiomatisée et une théorie des relations de dépendance, par exemple entre les qualités d'un objet et l'objet lui-même. «Formel» ne signifie pas l'utilisation d'un langage formel-logique, mais plutôt: non matériel, ou en d'autres termes indépendant du domaine (d'application universelle). Les idées de Husserl sur l'ontologie formelle ont été développées en particulier par son étudiant polonais Roman Ingarden dans sa Controverse sur l'existence du monde . Les relations entre la tradition husserlienne de l'ontologie formelle et la tradition polonaise de la méréologie sont exposées dans Parts and Moments. Studies in Logic and Formal Ontology , édité par Barry Smith . Le travail de Smith sur l' ontologie formelle de base (BFO) (voir ci-dessous) découle de cette tradition.
Ontologies formelles existantes (ontologies fondamentales)
- BFO – Ontologie formelle de base
- BORO – Ontologie de référence des objets métier
- Modèle de référence conceptuel CIDOC
- Cyc (Cyc n'est pas seulement une ontologie supérieure, il contient également de nombreuses ontologies de niveau intermédiaire et spécialisées)
- UMBEL - Upper Mapping and Binding Exchange Layer , un sous-ensemble d'OpenCyc
- DOLCE – Ontologie Descriptive pour l'Ingénierie Linguistique et Cognitive
- GFO - Ontologie formelle générale
- SUMO - Ontologie fusionnée supérieure suggérée
Termes courants dans les ontologies formelles (de niveau supérieur)
Les différences de terminologie utilisées entre les ontologies formelles de niveau supérieur séparées peuvent être assez substantielles, mais la plupart des ontologies formelles de niveau supérieur appliquent une dichotomie principale : celle entre endurants et perdurants.
Endurant
Aussi connus sous le nom de continuants, ou dans certains cas sous le nom de «substance», les endurants sont les entités qui peuvent être observées-perçues comme un concept complet, peu importe quel instantané donné du temps . Si nous figurions le temps, nous serions encore capables de percevoir/concevoir l'ensemble de l'endurant.
Les exemples incluent des objets matériels (comme une pomme ou un être humain) et des objets abstraits «fiat» (comme une organisation ou la frontière d'un pays).
Perdu
Aussi connus sous le nom d'occurrents, d'accidents ou d'événements, les perdurants sont les entités pour lesquelles seule une partie existe si nous les regardons à un instantané donné dans le temps. Lorsque nous figons le temps, nous ne pouvons voir qu'une partie du perdurant. Les perdurants sont souvent ce que nous appelons des processus, par exemple: "en cours d'exécution". Si nous figons le temps, nous ne voyons qu'une partie de l'exécution, sans aucune connaissance préalable, on pourrait même ne pas être en mesure de déterminer le processus réel comme étant un processus en cours d'exécution. D'autres exemples incluent une activation, un baiser ou une procédure.
Qualités
Au sens large, les qualités peuvent également être appelées propriétés ou tropes .
Les qualités n'existent pas en elles-mêmes, mais elles ont besoin d'une autre entité (dans de nombreuses ontologies formelles, cette entité se limite à être un endurant) qu'elles occupent. Des exemples de qualités et les valeurs qu'elles supposent incluent les couleurs (couleur rouge) ou les températures (chaudes).
La plupart des ontologies formelles de niveau supérieur reconnaissent des qualités, des attributs, des tropes ou quelque chose de lié, bien que la classification exacte puisse différer. Certains voient les qualités et les valeurs qu'ils peuvent assumer (parfois appelées quale ) comme une hiérarchie distincte en plus des endurants et des perdurants (exemple: DOLCE ). D'autres classent les qualités comme une sous-section des endurants, par exemple les endurants dépendants (exemple: BFO ). D'autres considèrent les instances de propriété ou les tropes qui sont des caractéristiques uniques d'individus comme les atomes de l'ontologie, les entités les plus simples dont toutes les autres entités sont composées, de sorte que toutes les entités sont des sommes ou des faisceaux de tropes.
Formel versus non formel
En science de l'information, une ontologie est formelle si elle est spécifiée dans un langage formel , sinon elle est informelle.
En philosophie, il existe une distinction distincte entre les ontologies formelles et non formelles, qui ne concerne pas l'utilisation d'un langage formel .
Exemple
Une ontologie peut contenir un concept représentant la «mobilité du bras». Dans une ontologie non formelle, un concept comme celui-ci peut souvent être classé comme par exemple une «découverte du bras», juste à côté d'autres concepts tels que «meurtrissure du bras». Cette méthode de modélisation peut créer des problèmes avec des quantités croissantes d'informations, car il n'y a pas de moyen infaillible de garder des hiérarchies comme celle-ci, ou leurs hiérarchies descendantes (l'un est un processus, l'autre est une qualité) de l'enchevêtrement ou du nouage.
Dans une ontologie formelle, il existe une manière optimale de classer correctement ce concept, c'est une sorte de « mobilité », qui est une sorte de qualité/propriété (voir ci-dessus). En tant que qualité, on dit qu'elle est inhérente aux entités endurantes indépendantes (voir ci-dessus), en tant que telle, elle ne peut pas exister sans un porteur (dans le cas du bras).
Applications pour les ontologies formelles (niveau supérieur)
Une ontologie formelle comme modèle pour créer de nouvelles ontologies de domaine spécifiques
Avoir une ontologie formelle à votre disposition, en particulier lorsqu'elle consiste en une couche supérieure formelle enrichie de concepts concrets de «couche intermédiaire» indépendants du domaine, peut vraiment aider à la création d'une ontologie spécifique au domaine. Cela permet au modélisateur de se concentrer sur le contenu de l'ontologie spécifique au domaine sans avoir à se soucier de la structure supérieure exacte ou du cadre philosophique abstrait qui donne à son ontologie une épine dorsale rigide. Des axiomes disjoints au niveau supérieur éviteront de nombreuses erreurs ontologiques courantes lors de la création de la couche détaillée de l'ontologie.
Ontologie formelle comme hub de crossmapping: taxonomies, bases de données et ontologies non formelles de crossmapping
Aligner les terminologies et les ontologies n'est pas une tâche facile. La divergence du sens sous-jacent des descriptions de mots et des termes au sein de différentes sources d'information est un obstacle bien connu pour les approches directes de l'intégration et de la cartographie des données . Une seule description peut avoir une signification complètement différente dans une source de données par rapport à une autre. En effet, différentes bases de données / terminologies ont souvent un point de vue différent sur des éléments similaires. Ils sont généralement construits avec une perspective d'application spécifique à l'esprit et leur structure hiérarchique le représente.
Une ontologie formelle, en revanche, représente des entités sans portée d'application particulière. Sa hiérarchie reflète les principes ontologiques et une relation de base classe-sous-classe entre ses concepts. Un cadre cohérent comme celui-ci est idéal pour croiser les sources de données. Cependant, on ne peut pas simplement intégrer ces sources de données externes dans l'ontologie formelle. Une incorporation directe conduirait à la corruption du cadre et des principes de l'ontologie formelle.
Une ontologie formelle n'est un grand centre de mappage croisé que si une distinction complète entre le contenu et la structure des sources d'information externes et l'ontologie formelle elle-même est maintenue. Ceci est possible en spécifiant une relation de mappage entre des concepts provenant d'une source d'information externe chaotique et un concept dans l'ontologie formelle qui correspond à la signification du premier concept.
Là où deux ou plusieurs sources d'informations externes correspondent à un seul et même concept d'ontologie formelle, une transposition / traduction est réalisée, car vous savez que ces concepts - quelle que soit leur formulation - signifient la même chose.
Une ontologie formelle pour renforcer le traitement du langage naturel
Dans les ontologies conçues pour servir les systèmes de traitement du langage naturel (NLP) et de compréhension du langage naturel (NLU), les concepts d'ontologie sont généralement reliés et symbolisés par des termes. Ce type de connexion représente une réalisation linguistique. Les termes sont des mots ou une combinaison de mots (unités multi-mots), dans différentes langues, utilisés pour décrire en langage naturel un élément de la réalité, et donc connectés à ce concept d'ontologie formelle qui encadre cet élément dans la réalité.
Le lexique , l'ensemble des termes et leurs inflexions attribués aux concepts et aux relations dans une ontologie, forme «l'interface de l'ontologie avec le langage naturel», le canal par lequel l'ontologie peut être accédée à partir d'une entrée en langage naturel.
Ontologie formelle pour normaliser les données de base de données/d'instance
L'avantage d'une ontologie formelle, contrairement aux taxonomies ou classifications rigides , est qu'elle permet une expansion indéfinie. Avec une modélisation appropriée, à peu près n'importe quel type d' information conceptuelle , quel que soit le contenu, peut trouver sa place.
Pour lever l'ambiguïté sur la place d'un concept dans l'ontologie, un modèle de contexte est souvent utile pour améliorer le pouvoir de classification. Le modèle applique généralement des règles aux éléments environnants du contexte pour sélectionner la classification la plus valide.