Ontología superior - Upper ontology

En ciencia de la información , una ontología superior (también conocida como ontología de nivel superior , modelo superior u ontología fundamental ) es una ontología (en el sentido utilizado en la ciencia de la información) que consta de términos muy generales (como "objeto", " propiedad "," relación ") que son comunes en todos los dominios. Una función importante de una ontología superior es apoyar la interoperabilidad semántica amplia entre un gran número de ontologías específicas de dominio proporcionando un punto de partida común para la formulación de definiciones. Los términos de la ontología de dominio se clasifican bajo los términos de la ontología superior, por ejemplo, las clases de ontología superior son superclases o superconjuntos de todas las clases de las ontologías de dominio.

Se han propuesto varias ontologías superiores, cada una con sus propios proponentes.

Los sistemas de clasificación de bibliotecas son anteriores a los sistemas de ontología superior. Aunque las clasificaciones de bibliotecas organizan y categorizan el conocimiento utilizando conceptos generales que son iguales en todos los dominios del conocimiento, ninguno de los sistemas reemplaza al otro.

Desarrollo

Es probable que cualquier ontología fundamental estándar sea impugnada entre diferentes grupos, cada uno con su propia idea de "lo que existe". Un factor que ha exacerbado la imposibilidad de llegar a un enfoque común ha sido la falta de aplicaciones de código abierto que permitan probar diferentes ontologías en el mismo entorno computacional. Por tanto, las diferencias se han debatido en gran medida sobre bases teóricas o son simplemente el resultado de preferencias personales. Sin embargo, las ontologías fundamentales se pueden comparar sobre la base de la adopción con el fin de respaldar la interoperabilidad entre ontologías de dominio.

Ninguna ontología superior en particular ha ganado una aceptación generalizada como estándar de facto . Diferentes organizaciones han intentado definir estándares para dominios específicos. El ' Lenguaje de especificación de procesos ' (PSL) creado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) es un ejemplo.

Otro factor importante que conduce a la ausencia de una amplia adopción de cualquier ontología superior existente es la complejidad. Algunas ontologías superiores - Cyc a menudo se cita como ejemplo en este sentido - son muy grandes, abarcando hasta miles de elementos (clases, relaciones), con interacciones complejas entre ellos y con una complejidad similar a la de un lenguaje natural humano , y el proceso de aprendizaje puede ser incluso más largo que para un lenguaje natural debido al formato desconocido y las reglas lógicas. La motivación para superar esta barrera de aprendizaje está en gran parte ausente debido a la escasez de ejemplos de uso accesibles al público. Como resultado, quienes construyen ontologías de dominio para aplicaciones locales tienden a crear la ontología específica de dominio más simple posible, no relacionada con ninguna ontología superior. Estas ontologías de dominio pueden funcionar adecuadamente para el propósito local, pero requieren mucho tiempo para relacionarse con precisión con otras ontologías de dominio.

Para resolver este problema, se han desarrollado algunas ontologías genuinamente de alto nivel, que están diseñadas deliberadamente para tener una superposición mínima con cualquier ontología de dominio. Algunos ejemplos son la ontología formal básica y el DOLCE (ver más abajo).

Argumentos a favor de la inviabilidad de una ontología superior

Históricamente, se han hecho muchos intentos en muchas sociedades para imponer o definir un solo conjunto de conceptos como más primarios, básicos, fundacionales, autorizados, verdaderos o racionales que todos los demás. Una objeción común a tales intentos señala que los humanos carecen del tipo de perspectiva trascendente, o la visión de Dios, que se requeriría para lograr este objetivo. Los seres humanos están limitados por el idioma o la cultura y, por lo tanto, carecen del tipo de perspectiva objetiva desde la cual observar todo el terreno de los conceptos y derivar cualquier estándar.

Otra objeción es el problema de formular definiciones. Las ontologías de nivel superior están diseñadas para maximizar la compatibilidad con la interoperabilidad en una gran cantidad de términos. Por lo tanto, tales ontologías deben consistir en términos que expresen conceptos muy generales, pero tales conceptos son tan básicos para nuestra comprensión que no hay forma de que puedan definirse, ya que el proceso mismo de definición implica que un concepto menos básico (y menos entendido) El concepto se define en términos de conceptos que son más básicos y, por lo tanto, (idealmente) se comprenden mejor. A menudo, los conceptos muy generales solo pueden dilucidarse, por ejemplo, mediante ejemplos o paráfrasis.

  • No existe una forma evidente de dividir el mundo en conceptos , y ciertamente no existe una forma no controvertida.
  • No existe un terreno neutral que pueda servir como medio para traducir entre ontologías especializadas (o "inferiores" o "específicas de la aplicación")
  • El lenguaje humano en sí mismo es ya una aproximación arbitraria de uno entre muchos mapas conceptuales posibles. Trazar cualquier correlación necesaria entre las palabras en inglés y cualquier número de conceptos intelectuales, que nos gustaría representar en nuestras ontologías, es solo buscar problemas. ( WordNet , por ejemplo, tiene éxito y es útil, precisamente porque no pretende ser una ontología superior de propósito general; más bien, es una herramienta para la desambiguación semántica / sintáctica / lingüística, que está ricamente incrustada en los detalles y peculiaridades de El idioma Ingles.)
  • Cualquier representación jerárquica o topológica de conceptos debe partir de alguna perspectiva ontológica, epistemológica , lingüística, cultural y, en última instancia, pragmática. Tal pragmatismo no permite la exclusión de la política entre personas o grupos, de hecho requiere que sean considerados como primitivos quizás más básicos que cualquiera de los representados.

Aquellos que dudan de la viabilidad de las ontologías de propósito general se inclinan más a preguntarse "¿qué propósito específico tenemos en mente para este mapa conceptual de entidades y qué diferencia práctica hará esta ontología?" Esta posición filosófica pragmática renuncia a toda esperanza de idear la versión ontológica codificada de "El mundo es todo lo que es el caso". ( Wittgenstein , Tractatus Logico-Philosophicus ).

Finalmente, hay objeciones similares a las que se oponen a la inteligencia artificial . Técnicamente, la adquisición de conceptos complejos y las interacciones socio-lingüísticas de los seres humanos sugieren que cualquier fundamento axiomático de los conceptos "más básicos" debe ser cognitivo biológico o de otra manera difícil de caracterizar ya que no tenemos axiomas para tales sistemas. Éticamente, cualquier ontología de propósito general podría convertirse rápidamente en una tiranía real al reclutar adeptos a un programa político diseñado para propagarlo y sus medios de financiación, y posiblemente defenderlo mediante la violencia. Históricamente, los sistemas de creencias inconsistentes e irracionales han demostrado ser capaces de imponer obediencia en detrimento o daño de personas tanto dentro como fuera de una sociedad que los acepta. ¿Cuánto más dañino sería un racional coherente si contuviera incluso uno o dos supuestos básicos incompatibles con la vida humana?

Argumentos a favor de la viabilidad de una ontología superior

Muchos de los que dudan de la posibilidad de desarrollar un amplio acuerdo sobre una ontología superior común caen en una de dos trampas:

  1. afirman que no hay posibilidad de un acuerdo universal sobre ningún esquema conceptual; pero argumentan que una ontología común práctica no necesita tener un acuerdo universal, solo necesita una comunidad de usuarios lo suficientemente grande (como es el caso de los lenguajes humanos) para que sea rentable para los desarrolladores usarla como un medio para la interoperabilidad general, y para que un desarrollador externo desarrolle utilidades para facilitar su uso; y
  2. señalan que los desarrolladores de esquemas de datos encuentran diferentes representaciones agradables para sus propósitos locales; pero no demuestran que estas diferentes representaciones sean de hecho lógicamente inconsistentes.

De hecho, las diferentes representaciones de afirmaciones sobre el mundo real (aunque no modelos filosóficos), si reflejan con precisión el mundo, deben ser lógicamente consistentes, incluso si se enfocan en diferentes aspectos del mismo objeto físico o fenómeno. Si dos afirmaciones cualesquiera sobre el mundo real son lógicamente inconsistentes, una o ambas deben estar equivocadas, y ese es un tema de investigación experimental, no de representación ontológica. En la práctica, las representaciones del mundo real se crean y se conocen como aproximaciones a la realidad básica, y su uso está circunscrito por los límites de error de las mediciones en cualquier aplicación práctica dada. Las ontologías son totalmente capaces de representar aproximaciones y también son capaces de representar situaciones en las que diferentes aproximaciones tienen diferente utilidad. Las objeciones basadas en las diferentes formas en que las personas perciben las cosas atacan una visión simplista y empobrecida de la ontología. La objeción de que existen modelos del mundo lógicamente incompatibles es cierta, pero en una ontología superior esos modelos diferentes pueden representarse como teorías diferentes, y los adherentes de esas teorías pueden usarlos con preferencia a otras teorías, preservando al mismo tiempo la consistencia lógica de las teorías. los supuestos necesarios de la ontología superior. Los supuestos necesarios proporcionan el vocabulario lógico con el que especificar los significados de todos los modelos incompatibles. Nunca se ha demostrado que los modelos incompatibles no puedan especificarse adecuadamente con un conjunto de conceptos comunes y más básicos, mientras que hay ejemplos de teorías incompatibles que pueden especificarse lógicamente con solo unos pocos conceptos básicos.

Muchas de las objeciones a la ontología superior se refieren a problemas de decisiones vitales o áreas problemáticas no axiomatizadas, como el derecho, la medicina o la política, que son difíciles de entender incluso para los humanos. Algunas de estas objeciones no se aplican a objetos físicos o abstracciones estándar que son definidos por los seres humanos y controlados de cerca por ellos para el bien mutuo, como los estándares para las conexiones del sistema de energía eléctrica o las señales utilizadas en los semáforos. No se requiere una metafísica general única para estar de acuerdo en que algunos de estos estándares son deseables. Por ejemplo, si bien el tiempo y el espacio se pueden representar de muchas formas, algunas de ellas ya se utilizan en artefactos interoperables como mapas u horarios.

Las objeciones a la viabilidad de una ontología superior común tampoco tienen en cuenta la posibilidad de forjar un acuerdo sobre una ontología que contiene todos los elementos de la ontología primitiva que pueden combinarse para crear cualquier número de representaciones de conceptos más especializadas. La adopción de esta táctica permite que el esfuerzo se concentre en un acuerdo solo sobre un número limitado de elementos de ontología. Al acordar los significados de ese inventario de conceptos básicos, es posible crear y luego interpretar de manera precisa y automática un número infinito de representaciones de conceptos como combinaciones de los elementos básicos de la ontología. Cualquier ontología de dominio o base de datos que utilice los elementos de dicha ontología superior para especificar los significados de sus términos será interoperable de forma automática y precisa con otras ontologías que utilicen la ontología superior, aunque cada una de ellas pueda definir por separado una gran cantidad de elementos de dominio no. definido en otras ontologías. En tal caso, la interpretación adecuada requerirá que las descripciones lógicas de los elementos específicos del dominio se transmitan junto con cualquier dato que se comunique; los datos serán entonces automáticamente interpretables porque las descripciones de los elementos del dominio, basadas en la ontología superior, serán interpretadas correctamente por cualquier sistema que pueda utilizar correctamente la ontología superior. En efecto, los elementos de diferentes ontologías de dominio pueden * traducirse * entre sí utilizando la ontología superior común. Una ontología superior basada en tal conjunto de elementos primitivos puede incluir vistas alternativas, siempre que sean lógicamente compatibles. Los modelos lógicamente incompatibles pueden representarse como teorías alternativas o representarse en una extensión especializada de la ontología superior. El uso adecuado de las teorías alternativas es un conocimiento que en sí mismo puede representarse en una ontología. Los usuarios que desarrollan nuevas ontologías de dominio y encuentran que hay primitivas semánticas necesarias para su dominio pero que faltan en la ontología superior común existente pueden agregar esas nuevas primitivas mediante el procedimiento aceptado, expandiendo la ontología superior común según sea necesario.

La mayoría de los defensores de una ontología superior argumentan que pueden crearse varias buenas con un énfasis quizás diferente. En realidad, muy pocos están argumentando para descubrir solo uno dentro del lenguaje natural o incluso en un campo académico. La mayoría simplemente están estandarizando alguna comunicación existente. Otro punto de vista propuesto es que existe una superposición casi total de las diferentes formas en que se han formalizado las ontologías superiores, en el sentido de que diferentes ontologías se enfocan en diferentes aspectos de las mismas entidades, pero los diferentes puntos de vista son complementarios y no contradictorios entre sí; como resultado, es factible una ontología internamente consistente que contenga todos los puntos de vista, con medios para traducir los diferentes puntos de vista en el otro. Sin embargo, hasta ahora no se ha construido una ontología de este tipo porque requeriría el desarrollo de un gran proyecto para incluir todas las vistas alternativas en las ontologías superiores desarrolladas por separado, junto con sus traducciones. La principal barrera para la construcción de una ontología de este tipo no son los problemas técnicos, sino la renuencia de las agencias de financiación a proporcionar los fondos para un consorcio suficientemente grande de desarrolladores y usuarios.

Varios argumentos comunes en contra de la ontología superior pueden examinarse más claramente separando cuestiones de definición de concepto (ontología), lenguaje (léxicos) y hechos (conocimiento). Por ejemplo, las personas tienen diferentes términos y frases para el mismo concepto. Sin embargo, eso no significa necesariamente que esas personas se estén refiriendo a conceptos diferentes. Es posible que simplemente estén usando un idioma o idioma diferente. Las ontologías formales suelen utilizar etiquetas lingüísticas para referirse a conceptos, pero los términos que etiquetan elementos de ontología significan ni más ni menos de lo que sus axiomas dicen que significan. Las etiquetas son similares a los nombres de variables en el software, más evocadoras que definitivas. Los defensores de una ontología superior común señalan que los significados de los elementos (clases, relaciones, reglas) en una ontología dependen solo de su forma lógica , y no de las etiquetas, que generalmente se eligen simplemente para hacer que las ontologías sean más fáciles de usar. por sus desarrolladores humanos. De hecho, las etiquetas de los elementos en una ontología no necesitan ser palabras; podrían ser, por ejemplo, imágenes de instancias de un tipo particular o videos de una acción que está representada por un tipo particular. No se puede enfatizar demasiado que las palabras * no * son lo que se representa en una ontología, sino entidades en el mundo real, o entidades abstractas (conceptos) en la mente de las personas. Las palabras no son equivalentes a elementos de ontología, sino palabras * etiqueta * elementos de ontología. Puede haber muchas palabras que etiqueten un solo concepto, incluso en un solo idioma (sinonimia), y puede haber muchos conceptos etiquetados por una sola palabra (ambigüedad). Crear las correspondencias entre el lenguaje humano y los elementos de una ontología es competencia de la comprensión del lenguaje natural. Pero la ontología en sí misma se mantiene independientemente como una estructura lógica y computacional. Por esta razón, encontrar un acuerdo sobre la estructura de una ontología es en realidad más fácil que desarrollar un vocabulario controlado, porque se pueden incluir todas las diferentes interpretaciones de una palabra, cada una * asignada * a la misma palabra en las diferentes terminologías.

Un segundo argumento es que la gente cree cosas diferentes y, por lo tanto, no puede tener la misma ontología. Sin embargo, las personas pueden asignar diferentes valores de verdad a una afirmación particular mientras aceptan la validez de ciertas afirmaciones subyacentes, hechos o formas de expresar un argumento con el que no están de acuerdo. (Usando, por ejemplo, la forma tema / posición / argumento .) Esta objeción a las ontologías superiores ignora el hecho de que una sola ontología puede representar diferentes sistemas de creencias, y también representarlos como diferentes sistemas de creencias, sin tomar una posición sobre la validez de cualquiera.

Incluso los argumentos sobre la existencia de una cosa requieren un cierto compartir de un concepto, aunque su existencia en el mundo real pueda ser discutida. Separar la creencia de la denominación y la definición también ayuda a aclarar esta cuestión y a mostrar cómo los conceptos se pueden mantener en común, incluso frente a creencias diferentes. Por ejemplo, la wiki como medio puede permitir tal confusión, pero los usuarios disciplinados pueden aplicar métodos de resolución de disputas para resolver sus conflictos. También se argumenta que la mayoría de las personas comparten un conjunto común de "primitivos semánticos", conceptos fundamentales, a los que se refieren cuando intentan explicar términos desconocidos a otras personas. En tal caso, una ontología que incluye representaciones de esas primitivas semánticas podría usarse para crear descripciones lógicas de cualquier término que una persona desee definir lógicamente. Esa ontología sería una forma de ontología superior, que sirve como un "interlingua" lógico que puede traducir ideas en una terminología a su equivalente lógico en otra terminología.

Los defensores argumentan que la mayor parte del desacuerdo sobre la viabilidad de una ontología superior puede atribuirse a la combinación de ontología, lenguaje y conocimiento, o áreas de conocimiento demasiado especializadas: muchas personas, agentes o grupos tendrán áreas de sus respectivas ontologías internas que no lo hacen. no superponerse. Si pueden cooperar y compartir un mapa conceptual, esto puede ser tan útil que supere cualquier desventaja que surja de compartir. En la medida en que se vuelve más difícil compartir conceptos, cuanto más profundo se investiga, más valioso tiende a ser ese intercambio. Si el problema es tan básico como afirman los oponentes de las ontologías superiores, entonces también se aplica a un grupo de humanos que intenta cooperar, que podrían necesitar la ayuda de una máquina para comunicarse fácilmente.

Por lo menos, estas ontologías están implícitas en la traducción automática , que se usa cuando las personas no pueden comunicarse prácticamente. Ya sean "superiores" o no, parece probable que proliferen.

Tabla de ontologías superiores formales

La siguiente tabla contiene datos principalmente del artículo "A Comparison of Upper Ontologies" de V Mascardi, V Cordi y P Rosso (2007). Amplíe la tabla si tiene un proyecto de UO en curso. Tenga en cuenta que la falta de nuevas versiones no implica inactividad o inutilidad. Por lo tanto, las columnas necesitarán un poco de refinamiento.

Nombre Versión inicial Último lanzamiento Desarrollador Atención Licencia URLs Métrica Características distintivas Versiones
Ontología de Sowa 1999 1999 John F. Sowa Fundamentos lógicos, filosóficos y computacionales gratis UO de Sowa, 30 clases, 5 relaciones, 30 axiomas Elegancia lógica, compacta
Cyc 1984 versión 6.1 a 2017.11.27 Compañía Cycorp (desde 1994) Conocimiento de sentido común cotidiano, con el objetivo de permitir que las aplicaciones de IA realicen un razonamiento similar al humano. propiedad cyc .com ,
cycorp .eu 		300.000 conceptos, 3.000.000 afirmaciones (hechos y reglas), 15.000 relaciones 12.000 sistemas de WordNet, enorme OpenCyc, ResearchCyc
YAMATO 1999 2012.07.14 Dr.Riichiro Mizoguchi Calidad y cantidad, representaciones (cosas con contenido), objetos, procesos y eventos. ? YAMATO ? Conceptos de rol
BFO 2002 versión 2.0 en 2015 Barry Smith y col. Ontología de alto nivel para promover la interoperabilidad de ontologías de dominio Licencia BSD ontología-formal-básica .org 34 categorías, 8 relaciones; formalizaciones en formatos OWL, CLIF, OBO e Isabel base de usuarios establecida muy grande; documentación completa Versión 2.0
esencia 2007 Versión 9.4.0 en 2020 Semantic Arts, Inc. Ontología superior minimalista, para sistemas de información de empresas gratis, Creative Commons Share Alike www .semanticarts .com / gist / 143 clases, 132 propiedades, 9 clases primitivas, 18 clases raíz, 1690 axiomas Base para una docena de ontologías empresariales importantes
DOLCE 2002 2017 Nicola Guarino y sus asociados Captura de las categorías ontológicas subyacentes al lenguaje natural y al sentido común humano. CC-BY 4.0 www .loa .istc .cnr .it / dolce / overview .html 76 clases, 112 propiedades, 581 axiomas Sus categorías son artefactos cognitivos. DOLCE-Ultralite
BORO finales de los 80 y principios de los 90 Un equipo de consultores de KPMG dirigido por Chris Partridge Una ontología extensional (y por tanto, tetradimensional) que le proporciona un criterio simple de identidad. www .borosolutions .net Se basa en una serie de elecciones metafísicas claras para proporcionar una base sólida (metafísica).
COSMO Junio ​​de 2020 Patrick Cassidy Ontología básica que puede servir para permitir una amplia interoperabilidad semántica general. abierto y gratis micra .com / COSMO / más de 21000 tipos (clases OWL), más de 1300 relaciones y más de 10000 restricciones. Es completamente abierto y cualquier comentario o sugerencia de cualquier fuente es bienvenido. Versión OWL
GFO 1999 2008 (en curso) Heinrich Herre Incluyendo muchos aspectos de la filosofía reciente Abierto www .onto-med .de / ontologies / gfo 2008 Su relato de persistencia y su modelo de tiempo. gfo.owl y gfo-basic.owl
IDEAS Grupo IDEAS Es de orden superior, extensional y 4D. desarrollado utilizando el Método BORO . La ontología IDEAS no está pensada para fines de razonamiento e inferencia; su propósito es ser un modelo de negocio preciso.
ISO 15926 2004 Octubre de 2019 Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología La representación de la información del ciclo de vida de la planta de proceso. Abierto (pero no gratis) www .iso .org / standard / 29556 .html Un modelo genérico con 201 tipos de entidad. Para permitir la integración de la información del ciclo de vida, el modelo excluye todas las restricciones de información que son apropiadas solo para aplicaciones particulares dentro del alcance. ISO / TS 15926-4: 2019


MarineTLO 2011 versión 5.0 modificada en 2017 FORTH-ICS Datos sobre las especies marinas Abierto proyectos .ics .forth .gr / isl / MarineTLO / ≈ 5.5M se triplica sobre especies marinas (≈ 54,000), ecosistemas, áreas de agua, embarcaciones, etc. Investigación sobre especies y biodiversidad. iMarineTLO


PROTÓN versión 3.0 Ontotexto (Kiril Simov et.al.) Una jerarquía de subsunción básica que cubre la mayoría de los conceptos de nivel superior. CC por3.0 www .ontotext .com / proton / protontop .html 25 clases y 77 propiedades Jerarquía de subsunción Versión 3.0


SUMO 2004 SUMO v 1.75 Grupo de trabajo IEEE P1600.1 Para investigación y aplicaciones en búsqueda, lingüística y razonamiento. Fuente abierta. www .ontologyportal .org Términos totales: 13457, Axiomas totales: 193812, Reglas totales: 6055 La ontología pública formal más grande que existe en la actualidad. Se ha asignado a todo el léxico de WordNet . UMO1.52


UMBELA 2008 versión 1.50 en 2016 Dinámica estructurada Relacionar información de fuentes dispares entre sí. CC por 3.0 www .umbel .org Cerca de 35.000 conceptos de referencia Diseñado para proporcionar puntos de mapeo comunes para relacionar diferentes ontologías o esquemas entre sí, PARAGUAS 1,50


OVNI 2005 (tesis doctoral de Guizzardi) 2015 Giancarlo Guizzardi ampliado por NEMO y BTU en el laboratorio de LOA OVNI-A = analizar construcciones de modelado conceptual estructural
OVNI-B = ontología de eventos
OVNI-C = ontología de aspectos sociales e intencionales 		Incorporando desarrollos de GFO, DOLCE y la Ontología de universales subyacentes a OntoClean en una única ontología fundamental coherente. OVNI-A
OVNI-B
OVNI-C



WordNet mediados de la década de 1980 Versión 3.1 en 2011 Universidad de Princeton Una red semántica basada en principios psicolingüísticos, Tipo BSD wordnet .princeton .edu 155 327 palabras organizadas en 175 979 synsets para un total de 207 016 pares de sentido de palabras; No axiomáticamente exacto. Utilizado en la investigación del procesamiento del lenguaje natural . Versión 3.1
Taxonomía del sensor M3 2021-2012 Versión 4.6 en 2021 Eurecom Ontología para hacer referencia a dispositivos IoT en varios dominios, Tipo GNU GPLv3 sensormeasurement .appspot .com? p = m3 Más de 421 conceptos; Se utiliza en proyectos europeos, nacionales y de investigación en varios dominios (por ejemplo, salud, robótica, ciudad inteligente, hogar inteligente, energía). Versión 4.6

Ontologías superiores disponibles

Ontología formal básica (BFO)

Artículo principal: Ontología formal básica

El marco de la Ontología Formal Básica (BFO) desarrollado por Barry Smith y sus asociados consiste en una serie de sub-ontologías en diferentes niveles de granularidad. Las ontologías se dividen en dos variedades: relacionadas con entidades continuas, como objetos perdurables tridimensionales, y entidades presentes (principalmente) procesos concebidos como el desarrollo en fases sucesivas a lo largo del tiempo. Por lo tanto, BFO incorpora perspectivas tanto tridimensionales como tetradimensionales sobre la realidad dentro de un marco único. Las interrelaciones se definen entre los dos tipos de ontologías de una manera que le da a BFO la facilidad para lidiar con características de la realidad tanto estáticas / espaciales como dinámicas / temporales. Una ontología de dominio continuo que desciende de BFO puede concebirse como un inventario de entidades existentes a la vez. Cada ontología presente puede concebirse como un inventario de procesos que se desarrollan a lo largo de un intervalo de tiempo determinado. Tanto el BFO ​​en sí como cada una de sus sub-ontologías de extensión pueden concebirse como una ventana a una cierta porción de la realidad a un nivel dado de granularidad. Los más de 350 marcos de ontología basados ​​en BFO están catalogados en el sitio web de BFO. Estos aplican la arquitectura BFO a diferentes dominios a través de la estrategia de población descendente. La ontología celular, por ejemplo, se propaga hacia abajo desde BFO importando la rama BFO que termina con el objeto y definiendo una celda como una subclase de objeto. Otros ejemplos de ontologías que extienden BFO son la Ontología para Investigaciones Biomédicas (OBI) y otras ontologías de la Fundición de Ontologías Biomédicas Abiertas . Además de estos ejemplos, BFO y las extensiones se utilizan cada vez más en los dominios de defensa y seguridad, por ejemplo, en el marco de Common Core Ontology. BFO también sirve como el nivel superior de la Ontología de Interfaz de los Objetivos de Desarrollo Sostenible ( ODS ) desarrollada por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, y de la iniciativa de Fundición de Ontologías Industriales (IOF) de la industria manufacturera. BFO ha sido documentado en el libro de texto Building Ontologies with Basic Formal Ontology , publicado por MIT Press en 2015.

BORO

Artículo principal: BORO

La ontología de referencia de Business Objects es una ontología superior diseñada para desarrollar modelos ontológicos o semánticos para aplicaciones operativas grandes y complejas que consta de una ontología superior, así como un proceso para construir la ontología. Se basa en una serie de elecciones metafísicas claras para proporcionar una base sólida (metafísica). Una elección clave fue una ontología extensional (y por lo tanto, tetradimensional ) que le proporciona un criterio simple de identidad . Sus elementos han aparecido en varios estándares. Por ejemplo, la norma ISO, ISO 15926 - Integración y sistemas de automatización industrial - estuvo fuertemente influenciada por una versión anterior. El estándar IDEAS (International Defense Enterprise Architecture Specification for exchange) se basa en BORO, que a su vez se utilizó para desarrollar DODAF 2.0.

Modelo de referencia conceptual del CIDOC

Artículo principal: Modelo de referencia conceptual CIDOC

Aunque el "Modelo de referencia conceptual orientado a objetos CIDOC" (CRM) es una ontología de dominio , especializada en la representación del patrimonio cultural, un subconjunto llamado CRM Core es una ontología superior genérica, que incluye:

  • Espacio-tiempo: título / identificador, lugar, era / período, período de tiempo, relación con elementos persistentes
  • Eventos: título / identificador, comienzo / final de la existencia, participantes (personas, ya sea individualmente o en grupos), creación / modificación de cosas (físicas o conceptuales), relación con elementos persistentes
  • Cosas materiales: título / identificador, lugar, el objeto de información que lleva la cosa material, parte de las relaciones, relación con los elementos persistentes
  • Cosas inmateriales: título / identificador, objetos de información (proposicionales o simbólicos), cosas conceptuales, parte de relaciones

Un elemento persistente es un elemento físico o conceptual que tiene una identidad persistente reconocida dentro de la duración de su existencia por su identificación más que por su continuidad u observación. Un elemento persistente es comparable a un duradero.
Un objeto proposicional es un conjunto de afirmaciones sobre cosas reales o imaginarias.
Un objeto simbólico es un signo / símbolo o una agregación de signos o símbolos.

COSMO

COSMO (COmmon Semantic MOdel) es una ontología que se inició como un proyecto del grupo de trabajo COSMO del Grupo de Trabajo Coordinador de Ontología y Taxonomía, con el objetivo de desarrollar una ontología de base que pueda servir para permitir una amplia Interoperabilidad Semántica general . La versión actual es una ontología OWL, pero se prevé una versión compatible con Common-Logic en el futuro. Los archivos de ontología y explicativos están disponibles en el sitio de COSMO. El objetivo del grupo de trabajo de COSMO fue desarrollar una ontología básica mediante un proceso colaborativo que le permitirá representar todos los elementos ontológicos básicos que todos los miembros sienten que son necesarios para sus aplicaciones. El desarrollo de COSMO está completamente abierto y cualquier comentario o sugerencia de cualquier fuente es bienvenido. Después de algunas discusiones y aportaciones de los miembros en 2006, el desarrollo de COSMO ha sido continuado principalmente por Patrick Cassidy, presidente del Grupo de Trabajo de COSMO. Las contribuciones y sugerencias de cualquier parte interesada aún son bienvenidas y alentadas. Muchos de los tipos (clases OWL) en el COSMO actual se han tomado de OpenCyc OWL versión 0.78 y del SUMO. Otros elementos se tomaron de otras ontologías (como BFO y DOLCE), o se desarrollaron específicamente para COSMO. El desarrollo del COSMO se centró inicialmente en incluir representaciones de todas las palabras en el vocabulario de definición controlado del Longman Dictionary of Contemporary English (LDOCE) (2148 palabras). Estas palabras son suficientes para definir (lingüísticamente) todas las entradas del LDOCE. Se hipotetiza que las representaciones ontológicas de los conceptos representados por esos términos serán suficientes para especificar los significados de cualquier elemento ontológico especializado, sirviendo así como base para la Interoperabilidad Semántica general . La interoperabilidad a través de COSMO se habilita mediante el uso de COSMO (o una ontología derivada de él) como interlingua mediante la cual otras ontologías de dominio se pueden traducir a los términos de cada uno y, por lo tanto, comunicarse con precisión. A medida que se enlazan nuevos dominios en COSMO, se pueden reconocer y añadir a su estructura primitivas semánticas adicionales. La versión OWL actual (enero de 2021) de COSMO tiene más de 24000 tipos (clases OWL), más de 1350 relaciones y más de 21000 restricciones. El COSMO en sí (COSMO.owl) y otros archivos relacionados y explicativos se pueden obtener en el enlace de COSMO en la sección Enlaces externos a continuación.

Cyc

Artículo principal: Cyc

Una ontología conocida y bastante completa disponible hoy en día es Cyc , un sistema patentado en desarrollo desde 1986, que consta de una ontología básica y varias ontologías específicas de dominio (llamadas microteorías ). Un subconjunto de esa ontología se ha lanzado de forma gratuita con el nombre de OpenCyc , y una versión más o menos completa está disponible para uso no comercial gratuito con el nombre de ResearchCyc .

DOLCE

La Ontología Descriptiva para Ingeniería Lingüística y Cognitiva (DOLCE) es una ontología fundamental diseñada en 2002 en el contexto del proyecto WonderWeb EU, desarrollado por Nicola Guarino y sus asociados en el Laboratorio de Ontología Aplicada (LOA). Como lo implican sus siglas, DOLCE está orientado a capturar las categorías ontológicas subyacentes al lenguaje natural y al sentido común humano . DOLCE, sin embargo, no apuesta por una metafísica estrictamente referencialista relacionada con la naturaleza intrínseca del mundo. Más bien, las categorías que introduce se consideran artefactos cognitivos, que en última instancia dependen de la percepción humana, las huellas culturales y las convenciones sociales. En este sentido, pretenden ser solo nociones descriptivas (frente a prescriptivas ), que apoyan la especificación formal de conceptualizaciones de dominio.

DOLCE-Ultralite, diseñado por Aldo Gangemi y sus colegas del Laboratorio de Tecnología Semántica del Consejo Nacional de Investigación (Italia) es la versión Web Ontology Language (OWL) de DOLCE. Simplifica algunos axiomas modales de DOLCE y lo amplía para cubrir el marco de descripciones y situaciones, también diseñado en el proyecto WonderWeb. DOLCE-Ultralite es la fuente de algunos patrones de diseño de ontologías centrales y es ampliamente adoptado en proyectos de ontología en todo el mundo.

Ontología formal general (GFO)

Artículo principal: ontología formal general

La ontología formal general (GFO), desarrollada por Heinrich Herre y sus colegas del grupo de investigación Onto-Med en Leipzig , es una ontología realista que integra procesos y objetos. Intenta incluir muchos aspectos de la filosofía reciente, que se refleja tanto en su árbol taxonómico como en sus axiomatizaciones. GFO permite diferentes axiomatizaciones de sus categorías (como la existencia de intervalos de tiempo atómicos frente a tiempo denso ). Los principios básicos de GFO se publican en el Informe Onto-Med Nr. 8 y en "Ontología formal general (GFO): una ontología fundamental para el modelado conceptual".

Dos especialidades de GFO, entre otras, son su cuenta de persistencia y su modelo de tiempo. Con respecto a la persistencia, la distinción entre endurantes (objetos) y perdurantes (procesos) se hace explícita dentro de GFO mediante la introducción de una categoría especial, un persistente. Un persistente es una categoría especial con la intención de que sus instancias "permanezcan idénticas" (a lo largo del tiempo). Con respecto al tiempo, los intervalos de tiempo se toman como primitivos en GFO, y los puntos de tiempo (llamados "límites de tiempo") como derivados. Además, los puntos de tiempo pueden coincidir, lo que es conveniente para modelar cambios instantáneos.

esencia

gist es desarrollado y apoyado por Semantic Arts . gist (no un acrónimo - significa obtener la esencia de) es una "ontología superior minimalista". gist está dirigido a sistemas de información empresarial, aunque se ha aplicado a aplicaciones de prestación de servicios de salud. Los principales atributos de la esencia son:

  1. es pequeño (hay 143 clases y 132 propiedades)
  2. es integral (la mayoría de las empresas no encontrarán la necesidad de crear clases primitivas adicionales, pero encontrarán que la mayoría de sus clases se pueden definir y derivar de lo esencial)
  3. es robusto: todas las clases descienden de 18 clases "raíz", que en su mayoría son mutuamente desunidas. Esto ayuda mucho en la detección de errores posteriores. Hay 1690 axiomas y usa casi todas las construcciones DL (es SROIQ (D))
  4. es concreto: la mayoría de las ontologías superiores comienzan con conceptos filosóficos abstractos con los que los usuarios deben comprometerse para utilizar la ontología. la esencia comienza con clases concretas que la mayoría de la gente ya hace, o con las que razonablemente podría estar de acuerdo, como Persona, Organización, Lugar, Colección, Unidad de medida y similares)
  5. no es ambiguo: los términos ambiguos (como "término") se han eliminado ya que a menudo están sobrecargados y confusos. También se han eliminado los términos que con frecuencia tienen diferentes definiciones en diferentes empresas (como cliente y pedido), también para reducir la ambigüedad.
  6. es comprensible: además de estar construido sobre hormigón, primitivos generalmente entendidos, es lo suficientemente pequeño como para ser fácilmente entendido en su totalidad.

gist se ha utilizado para crear ontologías empresariales para varias agencias comerciales y gubernamentales importantes, entre las que se incluyen: Procter & Gamble, Sentara Healthcare, el Departamento de Labor e Industrias del Estado de Washington, LexisNexis, Sallie Mae y dos importantes empresas de servicios financieros. gist está disponible gratuitamente con una licencia compartida de Creative Commons. gist se mantiene activamente y se ha utilizado durante más de 10 años. A octubre de 2020 está en la versión 9.4.

gist fue el tema de un artículo que explora cómo salvar las diferencias de modelado entre ontologías. En un artículo que describe la metodología OQuaRE para evaluar ontologías, la ontología de unidad de medida esencial (en ese momento, un módulo separado) obtuvo la puntuación más alta en la evaluación manual frente a otras 10 ontologías de unidad de medida, y obtuvo una puntuación superior al promedio en la evaluación automatizada. Los autores declararon: "Esta ontología podría probarse y validarse fácilmente, su conocimiento podría reutilizarse y adaptarse eficazmente para diferentes entornos específicos".

IDEAS

La ontología superior desarrollada por el Grupo IDEAS es de orden superior , extensional y 4D . Fue desarrollado utilizando el Método BORO . La ontología IDEAS no está pensada para fines de razonamiento e inferencia; su propósito es ser un modelo de negocio preciso.

ISO 15926

Artículo principal: ISO 15926

ISO 15926 es una norma internacional para la representación de información sobre el ciclo de vida de la planta de proceso . Esta representación se especifica mediante un modelo de datos conceptual genérico que es adecuado como base para la implementación en una base de datos compartida o un almacén de datos. El modelo de datos está diseñado para usarse junto con datos de referencia: instancias estándar que representan información común a varios usuarios, plantas de proceso o ambos. El soporte para una actividad de ciclo de vida específica depende del uso de datos de referencia apropiados junto con el modelo de datos. Para permitir la integración de la información del ciclo de vida, el modelo excluye todas las restricciones de información que son apropiadas solo para aplicaciones particulares dentro del alcance. ISO 15926-2 define un modelo genérico con 201 tipos de entidad. Ha sido elaborado por el Comité Técnico ISO / TC 184, Sistemas e integración de automatización industrial, Subcomité SC 4, Datos industriales.


MarineTLO

MarineTLO es una ontología superior para el dominio marino (también aplicable al dominio terrestre), desarrollada por el Laboratorio de Sistemas de Información del Instituto de Ciencias de la Computación, Fundación para la Investigación y Tecnología - Hellas ( FORTH-ICS ). Su propósito es abordar la necesidad de contar con conjuntos integrados de datos sobre las especies marinas y, por lo tanto, ayudar a la investigación sobre las especies y la biodiversidad . Proporciona un modelo central unificado y coherente para el mapeo de esquemas que permite formular y responder consultas que no pueden ser respondidas por ninguna fuente individual.

PROTÓN

PROTON (PROTo ONtology) es una jerarquía de subsunción básica que proporciona cobertura de la mayoría de los conceptos de nivel superior necesarios para la anotación semántica, indexación y recuperación.

SUMO (Ontología combinada superior sugerida)

Artículo principal: Ontología combinada superior sugerida

La Ontología Sugerida Superior Sugerida (SUMO) es otro proyecto de ontología integral. Incluye una ontología superior , creada por el grupo de trabajo IEEE P1600.1 (originalmente por Ian Niles y Adam Pease ). Se amplía con muchas ontologías de dominio y un conjunto completo de enlaces a WordNet. Es de código abierto.

UMBELA

Artículo principal: UMBEL

Upper Mapping and Binding Exchange Layer ( UMBEL ) es una ontología de 28.000 conceptos de referencia que se asigna a un subconjunto simplificado de la ontología OpenCyc , que está destinado a proporcionar una forma de vincular la ontología OpenCyc precisa con ontologías menos formales. También tiene asignaciones formales a Wikipedia , DBpedia , PROTON y GeoNames . Ha sido desarrollado y mantenido como código abierto por Structured Dynamics.

OVNI (Ontología Fundacional Unificada)

La Ontología Fundacional Unificada (UFO), desarrollada por Giancarlo Guizzardi y asociados, que incorpora desarrollos de GFO, DOLCE y la Ontología de universales subyacentes a OntoClean en una única ontología fundacional coherente. Las categorías centrales de OVNI (OVNI-A) han sido caracterizadas completamente formalmente en el Ph.D. de Giancarlo Guizzardi. tesis y extensión adicional en el Grupo de Investigación de Ontología y Modelado Conceptual (NEMO) en Brasil con colaboradores de la Universidad Tecnológica de Brandenburgo (Gerd Wagner) y el Laboratorio de Ontología Aplicada (LOA). UFO-A se ha empleado para analizar construcciones de modelado conceptual estructural como tipos de objetos y relaciones taxonómicas, asociaciones y relaciones entre asociaciones, roles, propiedades, tipos de datos y entidades débiles, y relaciones de partidad entre objetos. Los desarrollos más recientes incorporan una ontología de eventos en OVNI (OVNI-B), así como una ontología de aspectos sociales e intencionales (OVNI-C). La combinación de UFO-A, B y C se ha utilizado para analizar, rediseñar e integrar modelos conceptuales de referencia en varios dominios complejos, por ejemplo, modelado empresarial, ingeniería de software, ciencia de servicios, petróleo y gas, telecomunicaciones y bioinformática. Otro desarrollo reciente tuvo como objetivo una descripción clara de los servicios y los conceptos relacionados con los servicios, y proporcionó una descripción basada en el compromiso de la noción de servicio (OVNI-S). UFO es la ontología fundamental de OntoUML , un lenguaje de modelado de ontologías.

WordNet

Artículo principal: WordNet

WordNet , una base de datos de libre acceso originalmente diseñada como una red semántica basada en principios psicolingüísticos , se amplió mediante la adición de definiciones y ahora también se considera un diccionario . Se califica como una ontología superior al incluir los conceptos más generales, así como los conceptos más especializados, relacionados entre sí no solo por las relaciones de subsunción , sino también por otras relaciones semánticas, como parte de y causa. Sin embargo, a diferencia de Cyc, no se ha axiomatizado formalmente para precisar las relaciones lógicas entre los conceptos. Se ha utilizado ampliamente en la investigación del procesamiento del lenguaje natural .

YAMATO (otra ontología superior más avanzada)

YAMATO es desarrollado por Riichiro Mizoguchi, anteriormente en el Instituto de Investigación Científica e Industrial de la Universidad de Osaka , y ahora en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón . Las principales características de YAMATO son:

  1. una descripción avanzada de calidad, atributo, propiedad y cantidad,
  2. una ontología de la representación,
  3. una descripción avanzada de procesos y eventos,
  4. el uso de una teoría de roles .

YAMATO se ha utilizado ampliamente para desarrollar otras ontologías más aplicadas, como una ontología médica, una ontología de genes, una ontología de aprendizaje / teorías de instrucción, una ontología de la ciencia de la sostenibilidad y una ontología del dominio cultural.

Herramientas de ontología superior / fundamental

COMIENZO

ONSET, la herramienta fundamental de selección y explicación de ontologías, ayuda al desarrollador de ontologías de dominio a seleccionar la ontología fundamental más adecuada. El desarrollador de ontología de dominio proporciona los requisitos / responde una o más preguntas, y ONSET calcula la selección de la ontología fundamental adecuada y explica por qué. La versión actual (v2 del 24 de abril de 2013) incluye DOLCE, BFO, GFO, SUMO, YAMATO y gist.

RÓMULO

ROMULUS es un repositorio de ontologías fundamental destinado a mejorar la interoperabilidad semántica. Actualmente hay tres ontologías fundamentales en el repositorio: DOLCE, BFO y GFO. Las características de ROMULUS incluyen:

  1. Proporciona una vista de alto nivel de las ontologías fundamentales con solo los conceptos más generales comunes a todas las ontologías fundamentales implementadas.
  2. Las ontologías fundamentales en ROMULUS están modularizadas.
  3. Se ha realizado mediación de ontología fundacional. Esto incluye alineación, mapeo, fusión, metadatos de búsqueda y un método de intercambiabilidad para ontologías fundamentales.
  4. ROMULUS proporciona taxonomías detalladas de cada ontología fundamental para permitir una exploración sencilla de las ontologías fundamentales.
  5. ROMULUS le permite descargar cada módulo de ontología fundamental, incluidas las ontologías fundamentales integradas.
  6. Se encuentran disponibles metadatos de búsqueda de cada ontología fundamental.
  7. Está disponible una comparación de las ontologías fundamentales incluidas.


Diccionario de sensores de IoT M3 (ontología superior para IoT)

M3 (Machine-to-Machine Measurement) diseñó un patrón para clasificar los sensores para el dominio de la energía: para cada sensor, proporcionamos las medidas producidas y la unidad asociada; también tratamos con sinónimos. Además, hicimos referencia para cada sensor a la fuente de conocimiento que lo utiliza (por ejemplo, proyectos pasados ​​referenciados dentro del catálogo de proyectos de IoT basados ​​en ontologías (ver catálogo de ontologías LOV4IoT) y mecanismos de razonamiento para interpretar los datos del sensor de energía (ver el proyecto SLOR de descubrimiento de reglas) .M3 está alineado con numerosas ontologías como W3C SSN, SAREF, DC, MUO, QUDT, UCUM, etc.

Fuente: Estandarización de aplicaciones genéricas entre dominios en Internet de las cosas [Gyrard et al., Globecom Standard Workshop 2014] Fuente: Enriquezca los datos de máquina a máquina con tecnologías web semánticas para aplicaciones entre dominios [Gyrard et al., WF-IoT 2014] Demostrador: http://sensormeasurement.appspot.com/?p=m3

Ver también

enlaces externos

Referencias