KAPITOLA 2.: ONTOLOGIE - HLAVNÍ STAVEBNÍ KAMENY ONTOLOGIE
Třída (koncept)
V Gruberově definici ontologie jsme se zmínili o pojmu Konceptualizace. Je aktivitou spojenou s abstraktním modelování určité problémové oblasti - domény obsahující určité koncepty - třídy. Pojem třída jistě znáte z objektově orientovaného programování. Ve spojení s ontologiemi má třída podobné rysy. Jedná se o množinu jedinců (objektů, pojmů) se stejnými vlastnostmi. Na množině jedinců je definována určitá hierarchie (taxonomie). Na třídu se můžeme dívat i jako na tabulku v relačním databázovém systému. Příkladem je koncept ZVÍŘE, ROSTLINA, MĚSTO, atd.
Jedinec (individum, objekt, člen)
Pod pojmem jedinec si lze představit konkrétní výskyt konceptu vyskytující se v naší realitě. Je pravdou, že ontologie slouží hlavně pro popis konceptů, ne faktů o nich. Proto některé jazyky tvorbu jedinců nepodporují. Ve vztahu k relačním databázovým systémům můžeme můžeme na jedince pohlížet jako na záznam v tabulce. Příkladem jedince může být: pes Alík, rostlina Kopretina, město Hradec Králové apod. Poznámka: Je zde určitý rozdíl mezi pojmem objekt a instance. Říkáme, že objekt je instancí určité třídy. Často se ale tyto pojmy zaměňují.
Vlastnosti (relace, vztahy)
Specifikují vztahy mezi koncepty (resp. jedinci), nejčastěji ve formě binárních relací. Za relace považujeme různé druhy vlastností, které mezi koncepty (resp. jedinci) existují. Příkladem je např. objektová vlastnost spojující objekt s objektem (Jan ma-sestru Eva), datotypová vlastnost spojující jedince s určitým datovým typem (Jan je-starý „25“), apod. Je také možné definovat vztahy mezi třídami ve formě uvedení jejich disjunktnosti, apod. Na relace, resp. vlastnosti můžeme klást určitá omezení.
Omezení vlastností
Vlastnosti lze omezovat způsobem kdy požadujeme, aby daná vlastnost existovala mezi určitými koncepty. Definujeme zde tzv. definiční obor a obor hodnot. U vlastností (relací) můžeme dále uvést, kolik jedinců se může relace účastnit. Definujeme tzv. kardinalitní omezení.
Vztahy mezi stavebními bloky
Zdroj [1] uvádí vztah mezi jedincem třídou a vlastností. Pomocí vlastnosti/vlastností můžeme přiřazovat jedincům určité vlastnosti, např. Tužka B8 má cenu 20 Kč. Tužka B8 je jedincem, má cenu je vlastnost a hodnota vlastnosti je 20 Kč. Vlastnost dále pomádá popsat nebo definovat třídu. Může ji omezovat tak, že některé vlastnosti nebudou moci být použity u jedinců. Třída zas omezuje vlastnosti způsobem, že vlastnost může působit jen mezi určitými jedinci. Hodnotou vlastnosti totiž může být jedinec z určité třídy (omezení vlastnosti spočívá v použití definičního oboru a oboru hodnot). Obrázek Vztahy mezi jedincem, třídou a vlastností je uveden na následujícím obrázku.
Mnohem detailněji se budeme těmito prvky zabývat ve spojení s tvorbou OWL ontologií. Zatím to byl jen takový lehký úvod :-).
POSTUP REALIZACE ONTOLOGIE
Ve výpočetním systému se tedy snažíme modelovat realitu. Jak toho ale dosáhnout, když už víme, z jakých prvků se ontologie skládá? Tvorba ontologie je iterativním procesem a snad nikdy nekončící činností. Na ontologickém modelování je nejtěžší ve správný čas si říct: "Stop", resp. zvolit si správnou úroveň hloubky modelování. Nejprve poznáváme realitu v její obecné rovině, postupně ji zkoumáme do větší hloubky. Je nutno říci, že neexistuje nejlepší postup, jak ontologii vytvářet, ale existuje mnoho postupů, které jsou špatnou cestou její tvorby. Pro realizaci ontologie můžeme využít následujícího postupu [2], viz. obrázek Tvorba ontologie teoreticky.
Při tvorbě ontologie je nutné mít stále na paměti dvě základní skutečnosti. Zaprvé si musíme neustále připomínat, jaký je účel tvorby ontologie a na jakou předmětnou oblast je zaměřena. Zadruhé má být ontologie odrazem naší reality. Je pravdou, že ontologie je obrazem představ jejího tvůrce a tedy je každá jiná. Z toho plyne, že tak jako je na naší planetě mnoho různých druhů osobností, je i mnoho ontologií.
ZDROJE
[1] Lacy, L. W. OWL> Representing Information Using the Web Ontology Language. Trafford, 2005. ISBN 141203448-5[2] SIMPERL, E. P. B. – TEMPICH, CH. Ontology Engineering: A Reality Check. Přístup z Internetu: URL: Ontology Engineering: A Reality Check