Компоненты онтологических систем и их реализация в современных проектах

Онтология – спецификация концептуализации. (Т. Грубер)
Данная работа является обзором основных точек зрения на представление знаний и управление знаниями в онтологических системах.

Существующие обзоры:
Овдей О. М., Проскудина Г. Ю. Обзор инструментов инженерии онтологий // Труды Шестой Всероссийской научной конференции "Электронные библиотеки: перспективные методы и технологии, электронные коллекции", 2004
Gomez-Perez A., Fernando-Lopez M., Corcho O. Ontological Engineering with examples from the areas of Knowledge management, e-Commerce and the Semantic Web – 2nd. Ed. – London, Springer-Verlag – 2004
Mizoguchi R. Ontology Engineering Environments // Handbook on Ontologies; ред. Staab S., Studer R. – Berlin, Springer-Verlag - 2003
L. Stojanovic, B. Motik Ontology Evolution within Ontology Editors // Proceedings of EON2002 Evaluation of Ontology-based Tools, 2002

Мы считаем наиболее важными следующие аспекты:
Базовый язык представления знаний и аксиоматика онтологии.
Наполнение онтологии знаниями и интеграция накопленных ранее знаний.
Ограниченный логический вывод.
Связь онтологии с естественным языком.
Инструментарий для работы с онтологиями (онторедактор).

Protege
SUMO
KAON2
CYC
DOLCE
Hozo
AKT
Omega
WebODE
WebONTO
DIP
Существующие проекты

Protégé
Онторедактор и инструмент для построения баз знаний
Stanford Center for Biomedical Informatics Research at the Stanford University School of Medicine
Protégé Frames / Protégé OWL

Соответственно, могут быть реализованы основные выразительные возможности OWL:
различение индивидов, классов и свойств
иерархия классов и свойств
ограничения на свойства
области значений и области применения
перечислимые классы
взаимоисключающие классы
Функции ввода и редактирования реализованы, по возможности, в виде отдельных кнопок и выпадающих списков.
Язык представления: OWL

позволяет быстро и относительно просто сконструировать небольшую предметную онтологию
имеет расширяемую архитектуру, которая позволяет легко встраивать его в прикладные программы (за счет Java-плагинов)
не имеет никакой встроенной онтологии и рассчитана на создание прикладных онтологий с нуля
не предусмотрена связь с естественным языком

SUMO
Suggested Upper Merged Ontology, проект IEEE
Цель: интеграция существующих онтологий в единую, всеобъемлющую, способную к расширению структуру, которая имела бы статус универсального стандарта и могла бы использоваться в различных прикладных и исследовательских проектах

SUMO – онтология верхнего уровня: ~1000 понятий, ~5000 аксиом
МILO – онтология промежуточного уровня
Отраслевые онтологии
Весь корпус онтологий:
~20000 понятий, ~60000 аксиом

Язык представления: SUO-KIF; для SUMO выполнен перевод на OWL
Разработана полная система соответствий понятий SUMO с лексическими единицами WordNET (для английского языка)
Онторедактор и машина логического вывода отсутствуют

KAON2
Инфраструктура для управления онтологиями, ориентированная на SemanticWeb и бизнес-приложения
University of Karlsruhe, University of Manchester

Обладает машиной логического вывода и ответов на запросы
Позволяет управлять онтологиями
Имеет программный интерфейс для взаимодействия с другими приложениями
Может использоваться в качестве онтологического сервера
Обладает механизмом извлечения знаний из реляционных баз данных

Онтология рассматривается с точки зрения структуры, а не содержания
Машина логического вывода наилучшим образом работает с онтологиями c компактной T-частью и обширной A-частью
Позволяет импортировать онтологии на языках OWL-DL, SWRL и F-Logic;
для задач логического вывода используется собственный внутренний язык, основанный на клаузах Хорна

Многоцелевая база знаний и машина логического вывода, направленная на семантизацию программного обеспечения за счет базовых интуитивных знаний (здравого смысла)
Cycorp
Коммерческая система, ориентированная на использование в бизнес-процессах
СYC

Язык представления знаний: CycL - гибридный язык, сочетающий в себе свойства фреймов и логики предикатов
Основное содержание онтологии – это предложения, сконструированные из предикатов
Многоуровневое представление онтологии в виде иерархии микротеорий
Не предъявляется требование непротиворечивости на глобальном уровне

328 000 концептов
>3 500 000 утверждений
23 000 микротеорий
20 000 существительных
40 000 словосочетаний
100 000 имен собственных