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Ontologien und Ontologiesprachen definiert – ganz ohne „Semantik“

14. März 2011 um 18:21 5 Kommentare

Die Artikel „Ontologie“ und „Ontologiesprache“ gehÃ¶ren neben dem Eintrag „Metadaten“ zu den umfangreichsten Artikeln, die ich fÃ¼r das Lexikon der Bibliotheks- und Informationswissenschaft (LBI) Ã¼bernommen habe. Da die Artikel bis Donnerstag fertig sein mÃ¼ssen, hier die aktuelle Vorabversion. Die mit „â†—“ gekennzeichnet Links ergeben sich aus der Auswahl anderer EintrÃ¤ge im LBI:

Ontologie:
Strukturierte Sammlung von beliebigen â†—Kategorien, Relationstypen und Regeln zur Beschreibung von Objekten. Der Begriff O. ist an die gleichnamige philosophische Disziplin der „Lehre vom Sein“ angelehnt. Anfang der 1990er wurde der Begriffsumfang ausgehend von der â†—kÃ¼nstlichen Intelligenz in der Informatik auf beliebige Systeme zur â†—WissensreprÃ¤sentation ausgeweitet. Trotz starker thematischer Ãœberschneidungen wird er meist ohne systematischen RÃ¼ckgriff auf verwandte Konzepte der â†—Datenmodellierung und der dokumentarischen â†—Wissensorganisation und â†—Informationspraxis angewandt, vor allem im Bereich des â†—Semantic Web.

Die Bestandteilen einer O. lassen sich in â†—Klassen (â†—Allgemeinbegriff), Instanzen (â†—Individualbegriff) und Eigenschaften als Relationstypen (â†—Klassem, â†—Facette) unterscheiden. Hinzu kommen Regeln in Form von â†—IntegritÃ¤tsbedingungen und Ableitungsregeln (Inferenz). Alle Bestandteile sollten durch â†—Definitionen und â†—Scope notes erklÃ¤rt sein.

Die MÃ¶glichkeiten der Strukturierung einer O. hÃ¤ngen von der â†—Ontologiesprache ab, in der die O. ausgedrÃ¼ckt ist. Die Bandbreite der AusdrucksfÃ¤higkeit reicht von einfachen â†—Terminologien und â†—Kontrollierte Vokabularen Ã¼ber â†—Taxonomie und â†—Thesauri mit festen Relationstypen bis zu Systemen mit freien Relationstypen wie â†—Semantischen Netzen, â†—Topic Maps, und â†—Datenmodellen. Im engeren Sinne grenzen sich O. von der letztgenannten Gruppe durch eine freie Wahl von Regeln ab. Zudem mÃ¼ssen bei einer O. Klassen, Individuen und Relationstypen nicht unbedingt disjunkt sein, so dass sich sehr komplexe ZusammenhÃ¤nge detailliert beschreiben lassen. In der Praxis wird von diesen Erweiterungen, wie z.B. Aussagen Ã¼ber Aussagen, jedoch nur begrenzt Gebrauch gemacht, da sie die allgemeine Nutzbarkeit einer O. einschrÃ¤nken.

Eine weitere Ã¼bliche Unterteilung von O.typen besteht in O. mit begrenztem Gegenstandsbereich und Ã¼begreifenden O. die allgemeinere Begriffe beschreiben. Hauptanwendungsgebiete von O. ist der â†—Datenaustausch zur automatischen Informationsintegration. Im Gegensatz zu herkÃ¶mmlichen Datenmodellen (z.B. einem â†—Kategorienkatalog) wird mit O. die Nutzung von hoch formalisierten Modellen unabhÃ¤ngig von einzelnen Anwendung angestrebt. DafÃ¼r kÃ¶nnen O. z.B. mit â†—RDF aufeinander bezogen und miteinander kombiniert werden. Die Nutzung gemeinsamer O. und O.bestandteile soll das automatische ZusammenfÃ¼hren und Auswerten von â†—Informationen aus unterschiedlichen â†—Quellen ermÃ¶glichen. Beispiele fÃ¼r solche Ontologien sind das CIDOC â†—Conceptual Reference Model und â†—OAI-ORE. Da viele Informationen nur unstrukturiert vorliegen, werden Ontologien zunehmend mit Verfahren der â†—Computerlinguistik kombiniert.

siehe auch: â†—Modellierung, Deduktionssystem

Ontologiesprache:
Formales System zur Beschreibung von â†—Ontologien. PopulÃ¤re Beispiele im Bereich des â†—Semantik Web sind RDF Schema (RDFS), die â†—Web Ontology Language (OWL) und deren VorlÃ¤ufer â†—DAML+OIL fÃ¼r Ontologien Ã¼ber â†—RDF-Daten. In anderen Bereichen kÃ¶nnen je nach Ontologiebegriff und ihrer Anwendung Schemasprachen wie â†—XML Schema und die â†—Data Definition Language sowie konzeptuelle Modellierungssprachen wie die das â†—Entity-Relationship-Datenmodell (ERM), die â†—Unified Modeling Language (UML) und â†—Object Role Modelling (ORM). Hinzu kommen ergÃ¤nzende Regelsprachen wie Common Logic und das Rule Interchange Format (RIF). Beschreibungssprachen fÃ¼r â†—Kontrollierte Vokabulare wie das â†—Simple Knowledge Organisation System (SKOS) werden seltener zu den O. gezÃ¤hlt. Zur Beschreibung von O. werden gelegentlich spezielle (Meta-)O. wie Meta-Object Facility (MOF) eingesetzt.

Die konkreten FÃ¤higkeiten einer O. bestimmen, wie in einer Ontologie Konzepte, Relationen und Regeln definiert und in Beziehung gesetzt werden kÃ¶nnen. Angestrebt wird i.d.R. ein hoher Grad an Formalisierung und AusdrucksstÃ¤rke bei gleichzeitig beherrschbarer KomplexitÃ¤t. DafÃ¼r basieren O. auf mathematischen Logiksprachen wie der â†—Beschreibungslogik. Da mit steigender AusdrucksstÃ¤rke die praktische und theoretische Berechenbarkeit einer O. abnimmt, gibt es fÃ¼r viele O. in abgestuften Varianten, vor allem im Bereich der mÃ¶glichen â†—IntegritÃ¤tsbedingungen und Inferenzregeln. GrundsÃ¤tzlich stoÃŸen O. beim Umgang mit ungenauen Angaben (â†—Fuzzy-Logik) und Strukturen hÃ¶herer Ordnung (z.B. Regeln Ã¼ber Regeln) an ihre Grenzen.

Prinzipiell lassen sich auch â†—Programmiersprachen als O. nutzen. Der Vorteil von O. besteht jedoch darin, dass Ontologien damit prinzipiell Ã¼bersichtlicher und weniger an konkrete Technologien gebunden sind, so dass sie sich besser miteinander vergleichen und kombinieren lassen. Im Besten Fall dienen O. ebenso wie Beispiele und Dokumentation dazu durch â†—Modellierung, die Kluft zwischen dem oft implizitem â†—Wissen Ã¼ber Sachverhalte und ihrer Abbildung in einem â†—Informationssystem zu Ã¼berbrÃ¼cken.

siehe auch: â†—Deduktionssystem

Nach meiner Definition hat Ontologie nichts mit „Semantik“ zu tun, zumindest wÃ¤re der Bezug zur KlÃ¤rung wenig hilfreich. In der deutschsprachigen Wikipedia hatte ich es 2003 so eingetragen, inzwischen ist der Artikel dort etwas unverstÃ¤ndlich und der Englischsprachige ziemlich einseitig. Aber das lÃ¤sst sich ja Ã¤ndern. Meine Texte stehen frei unter CC-BY-SA.

Tags: Bibliothekswissenschaft, Ontologie 5 Kommentare

5 Comments »

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Mir fehlt noch ein bisschen der Aspekt „shared“ (-> Konsensbildung auf der einen und -> mitgeteilt auf der anderen Seite).

Und … ist eine nicht formale Ontologie eigentlich immer noch eine Ontologie oder vielleicht schon wieder etwas anderes?

Comment by Matthias — 14. März 2011 #
Stimmt, die Frage wie Ontologie (gemeinsam) erstellt werden, kommt bislang zu kurz. Nicht-formale Anteile hat praktisch jede Ontologie, zumindest in Form der Labels und natÃ¼rlichsprachlichen Beschreibungen, ohne die eine Ontologie ziemlich unverstÃ¤ndlich wÃ¤re. Ob sowas zur Ontologie dazugehÃ¶rt, ist imho Ansichtssache.

Comment by jakob — 14. März 2011 #
Hallo Jakob,
ich bin mir nicht ganz sicher, wie der Begriff „IntegritÃ¤tsbedingungen“ in den beiden ArtikelentwÃ¼rfen gemeint ist. Denn Datentyp- oder sonstige Constraints in dem Sinne sieht z. B. OWL bzw. RDFS meines Wissens nicht vor, lediglich Angaben zu „domain“ und „range“, die aber ausschlieÃŸlich fÃ¼r Inferenzen herangezogen werden.
Falls mit „IntegritÃ¤tsbedingungen“ Beschreibungen von Klassen-Restrictions gemeint sind, sollte dies ggf. anders formuliert werden.

Beste GrÃ¼ÃŸe, Max

Comment by Max Richter — 15. März 2011 #
Hallo Max! Bei RDF-Ontologien mit Open-World-Assumption dienen die meisten Bedingungen tatsÃ¤chlich dazu, auf zusÃ¤tzliche Triple (z.B. rdf:type) zu schlieÃŸen. IntegritÃ¤tsbedingungen werden meist anderweitig ausgedrÃ¼ckt z.B. in der SKOS-Spezifikation oder mit einer zusÃ¤tzlichen Regelsprache. Aber Ontologien sind ja nicht auf RDF beschrÃ¤nkt. Ich habe nochmal gegooglelt und bin auf diesen interessanten Artikel zu IntegritÃ¤tsbedingungen fÃ¼r OWL gestoÃŸen.

Comment by jakob — 15. März 2011 #
[…] wird, beschreibt die Extensible Markup Language (XML). Wie bei den anderen Artikeln (vgl. Ontologie und Ontologiesprache sowie Metadaten) besteht die Kunst darin, sich auf das wesentliche zu BeschrÃ¤nken und sinnvoll mit […]

Pingback by Was ist XML? « Jakoblog â€” Das Weblog von Jakob VoÃŸ — 15. April 2012 #

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