Концептуализация знаний с помощью онтологий

Назначение онтологий – обеспечение возможностей:

* повышение интеллектуальности СУЗ на основе того, что остается неявным;

* стандартизация на основе описания целевого мира в виде словаря, согласованного среди людей, разделение знаний между различными пользователями и компьютерными системами;

* систематизация знаний, позволяющая интегрировать разнородные источники знаний на основе единой многоаспектной таксономии, представляемой в общем словаре;

* снабжение необходимыми понятиями, отношениями и ограничениями, которые используются как строительные блоки для создания конкретной модели решения задач;

* постепенное обобщение понятий конкретной проблемной области.

Требования к проектированию онтологий знаний:

* ясность – четкая передача смысла введенных терминов (концептов);

* согласованность – логическая непротиворечивость определений;

* расширяемость – возможность монотонного расширения и специализации без необходимости пересмотра уже существующих понятий;

* инвариантность к методам представления знаний;

* отражение только наиболее существенных предположений о моделируемом мире.

Онтологическое знание организуется на трех уровнях:

онтология верхнего уровня (метаонтология);

онтология предметной области;

онтология задач.

Метаонтология отражает такие общие понятия, как «сущность», «класс», «свойство», «значение», «типы данных», «типы отношений», «процесс», «событие». Определение общих категорий позволяет системе контролировать синтаксические конструкции понятий предметных и проблемных областей, которые объявляются как наследники общих категорий.

Онтология предметной области определяет набор понятий, используемых при решении различных интеллектуальных задач и не зависимых от самого метода решения задач. При построении онтологии предметной области выявляются свойства и отношения понятий, строятся логические правила, расширяющие семантику модели предметной области.

Онтология задач имеет дело с понятиями, описывающими методы преобразования объектов предметной области в процессе решения задач. Например, для задач обучения в качестве методов обучения могут использоваться дедуктивный (от общего к частному), индуктивный (от частного к общему) и абдуктивный (от частного к частному). С помощью понятий, свойств и отношений описывается сущность используемых методов, устанавливается последовательность их выполнения. Введение

онтологии задач позволяет расширить класс интеллектуальных задач, решаемых с помощью СУЗ, в частности перейти от простых поисковых задач к задаче конфигурации, когда система автоматически разбивает задачу на подзадачи, для каждой подзадачи выбирает метод решения задачи, а для каждого метода выбирает необходимые единицы предметных знаний. Такая СУЗ является не просто интеллектуальной информационно-поисковой системой, но и системой, которая планирует и генерирует решение задачи. В этом аспекте СУЗ должна обладать развитым механизмом вывода и по своей реализации сближается с классом ЭС, но на более развитой семантической основе.