Формализация онтологического знания

В основе формализации онтологий, с одной стороны, лежат общепризнанные методы представления знаний (исчисление предикатов, семантические сети и фреймы), с другой - методы описания онтологических знаний с помощью специальных семантических конструкций. В качестве языков представления онтологического знания используются:

* языки, основанные на исчислении предикатов;

* HTML-подобные языки;

* XML-подобные языки.

Языки, основанные на исчислении предикатов, построены на декларативной семантике и обеспечивают выражение произвольных логических предложений. С помощью этих языков хорошо представляется метазнание. Это позволяет пользователю представлять знания в явном виде и разрешает пользователю новые конструкции представления знаний без изменения самого языка. Одним из таких языков является KIF, разработанный для обмена знаниями между различными программными агентами (ЛИСП-подобный язык).

HTML-подобные языки (Hypertext Markup Language). Язык разметки гипертекста. С использованием HTML создано более 60% ресурсов современного Интерента. Браузер – специальная клиентская программа, предназначенная для просмотра содержимого Web-узлов и отображения документов HTML. В качестве основы для описания онтологий и онтологического аннотирования текстов может выступать язык разметки данных HTML, дополненный специальными тегами (указателями). С помощью тегов происходит выделение семантических фрагментов текста, которые унифицированно интерпретируются семантическими анализаторами различных ПС. Языки данной группы позволяют описать объекты онтологии (концепты), отношения между ними и определить правила вывода. Основное назначение таких языков состоит в возможности описания онтологии, аннотирования необходимых Web-страниц концептами онтологии и дальнейшее осуществление поиска данных Web-страниц с помощью специальной поисковой машины.

XML-подобные языки. В качестве основы для таких языков выступает расширяемый язык разметки. В настоящее время существует около 20 различных языков, основанных на XML. Основным достоинством языка является то, что для работы с документами, подготовленными с помощью него, достаточно обычного интернет-браузера, т.е. не требуется никаких дополнительных средств. XML-документ представляет собой размеченное дерево, например, структура XML представления описания обычного учебного курса приведена на рис. 10.2.

Рис.10.2. Размеченное дерево

Сам язык XML в принципе не обладает практически никакими возможностями в области представления онтологий. В нем отсутствуют специальные конструкции, позволяющие описать взаимоотношения между концептами онтологии, правила вывода. Он предназначен исключительно для представления данных. Язык RDF, представляющий расширение XML, позволяет описать концепты, отношения между ними, поддерживает иерархию концептов и их наследование, задает некоторые правила вывода. Базовыми строительными блоками в RDF является триплет «объект-атрибут-значение», часто записываемый в виде A (O, V), который читается как объект О, имеет атрибут А со значением V. В семантической сети эту связь можно представить как ребро с меткой А, соединяющее два узла О и V.

Выбор ИС реализации СУЗ во многом определяется требуемой функциональностью использования СУЗ: информационный поиск в источниках знаний, коллективное решение задач, обучение и др. Для узкоспециализированных целей, ориентированных на поиск в интернет- ресурсах, используются специализированные системы, например SHOE, которая обеспечивает аннотацию документов, сбор знаний в централизованную БЗ, выполнение поисковых запросов.

ИС должны обеспечивать две основные группы функций.

1. Создание и поддержание источников знаний:

– создание и поддержание онтологий;

– аннотирование источников знаний;

– подключение источников знаний;

– автоматическая рубрикация и индексирование источников знаний;

2. Доступ к источникам знаний:

– реализация запросов;

– навигация и просмотр;

– коммуникация пользователей;

– распространение знаний.

Глава 11. Интеллектуальные информационные системы
в условиях неопределенности и риска