Ingénierie des ontologies - Ontology engineering

Exemple d'une ontologie de haut niveau MBED construite basée sur l' ensemble nominal de vues .

Dans l'informatique , la science de l' information et de l' ingénierie des systèmes , l' ingénierie de l' ontologie est un domaine qui étudie les méthodes et méthodologies pour la construction d' ontologies , qui comprend une représentation, dénomination officielle et la définition des catégories, les propriétés et les relations entre les concepts, les données et les entités. Dans un sens plus large, ce domaine comprend également une construction de connaissances du domaine à l'aide de représentations d'ontologies formelles telles que OWL/RDF. Une représentation à grande échelle de concepts abstraits tels que les actions, le temps, les objets physiques et les croyances serait un exemple d'ingénierie ontologique. L'ingénierie des ontologies est l'un des domaines de l'ontologie appliquée et peut être considérée comme une application de l' ontologie philosophique . Les idées fondamentales et les objectifs de l'ingénierie des ontologies sont également au cœur de la modélisation conceptuelle .

Aperçu

L'ingénierie ontologique vise à expliciter les connaissances contenues dans les applications logicielles, et dans les entreprises et les procédures commerciales d'un domaine particulier. L'ingénierie ontologique offre une piste pour résoudre les problèmes d'interopérabilité induits par les obstacles sémantiques, c'est-à-dire les obstacles liés aux définitions des termes métier et des classes logicielles. L'ingénierie des ontologies est un ensemble de tâches liées au développement d'ontologies pour un domaine particulier.

Le traitement automatisé des informations non interprétables par les agents logiciels peut être amélioré en ajoutant une sémantique riche aux ressources correspondantes, telles que les fichiers vidéo. L'une des approches pour la conceptualisation formelle des domaines de connaissances représentés est l'utilisation d'ontologies interprétables par machine, qui fournissent des données structurées dans ou basées sur RDF , RDFS et OWL . L'ingénierie des ontologies est la conception et la création de telles ontologies, qui peuvent contenir plus que la simple liste de termes ( vocabulaire contrôlé ) ; ils contiennent des axiomes terminologiques, assertifs et relationnels pour définir des concepts (classes), des individus et des rôles (propriétés) ( TBox , ABox et RBox , respectivement). L'ingénierie des ontologies est un domaine d'étude relativement nouveau concernant le processus de développement d'ontologies, le cycle de vie des ontologies, les méthodes et méthodologies de construction d'ontologies, ainsi que les suites d'outils et les langages qui les prennent en charge. Une manière courante de fournir le fondement logique des ontologies est de formaliser les axiomes avec des logiques de description , qui peuvent ensuite être traduites en n'importe quelle sérialisation de RDF , comme RDF/XML ou Turtle . Au-delà des axiomes de logique de description, les ontologies peuvent également contenir des règles SWRL . Les définitions conceptuelles peuvent être mises en correspondance avec tout type de segment de ressource ou des ressources en RDF , tels que des images, des vidéos et des régions d'intérêt , à des objets annoter, personnes, etc., et les Interlink avec des ressources connexes à travers des bases de connaissances , ontologies, et ensembles de données LOD . Ces informations, basées sur l'expérience et les connaissances humaines, sont précieuses pour les raisonneurs pour l'interprétation automatisée de contenus sophistiqués et ambigus, tels que le contenu visuel de ressources multimédias. Les domaines d'application du raisonnement basé sur l' ontologie comprennent, sans s'y limiter, la récupération d'informations , l'interprétation automatisée de scènes et la découverte de connaissances .

Langages d'ontologie

Un langage d'ontologie est un langage formel utilisé pour coder l'ontologie. Il existe un certain nombre de ces langages pour les ontologies, à la fois propriétaires et basés sur des normes :

  • La logique commune est la norme ISO 24707, une spécification pour une famille de langages d'ontologie qui peuvent être traduits avec précision les uns dans les autres.
  • Le projet Cyc possède son propre langage d'ontologie appelé CycL , basé sur le calcul des prédicats du premier ordre avec quelques extensions d'ordre supérieur.
  • Le langage Gellish comprend des règles pour sa propre extension et intègre ainsi une ontologie avec un langage d'ontologie.
  • IDEF5 est une méthode d' ingénierie logicielle pour développer et maintenir des ontologies de domaine utilisables et précises.
  • KIF est une syntaxe pour la logique du premier ordre basée sur des expressions S .
  • Rule Interchange Format (RIF), F-Logic et son successeur ObjectLogic combinent ontologies et règles.
  • OWL est un langage de création d'instructions ontologiques, développé dans la continuité de RDF et RDFS , ainsi que de projets de langage d'ontologie antérieurs, notamment OIL , DAML et DAML+OIL . OWL est destiné à être utilisé sur le World Wide Web , et tous ses éléments (classes, propriétés et individus) sont définis comme des ressources RDF et identifiés par des URI .
  • OntoUML est un langage bien fondé pour spécifier des ontologies de référence.
  • SHACL (RDF SHApes Constraints Language) est un langage de description de la structure des données RDF. Il peut être utilisé avec RDFS et OWL ou indépendamment d'eux.
  • XBRL (Extensible Business Reporting Language) est une syntaxe permettant d'exprimer la sémantique métier.

Ingénierie des ontologies en sciences de la vie

Les sciences de la vie fleurissent avec les ontologies que les biologistes utilisent pour donner un sens à leurs expériences. Pour déduire des conclusions correctes des expériences, les ontologies doivent être structurées de manière optimale par rapport à la base de connaissances qu'elles représentent. La structure d'une ontologie doit être modifiée en permanence pour qu'elle soit une représentation précise du domaine sous-jacent .

Récemment, une méthode automatisée a été introduite pour les ontologies d'ingénierie dans les sciences de la vie telles que Gene Ontology (GO), l'une des ontologies biomédicales les plus réussies et les plus largement utilisées. Fondé sur la théorie de l'information, il restructure les ontologies afin que les niveaux représentent la spécificité souhaitée des concepts. Des approches théoriques de l'information similaires ont également été utilisées pour une partition optimale de l'ontologie génétique. Compte tenu de la nature mathématique de ces algorithmes d' ingénierie , ces optimisations peuvent être automatisées pour produire une architecture fondée sur des principes et évolutive pour restructurer des ontologies telles que GO.

Open Biomedical Ontologies (OBO), une initiative de 2006 du National Center for Biomedical Ontology des États-Unis, fournit une « fonderie » commune pour diverses initiatives d'ontologie, parmi lesquelles :

et plus

Méthodologies et outils pour l'ingénierie des ontologies

Voir également

Les références

Domaine public Cet article incorpore  du matériel du domaine public du site Web du National Institute of Standards and Technology https://www.nist.gov .

Lectures complémentaires

Liens externes