Presentación intro ontologías

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Presentación intro ontologías

  1. 1. Fundamentos Teóricos de Ontologías<br />Rafael González<br />Universidad Javeriana<br />
  2. 2. Historia de la Ontología<br />Esencia (ser) vs. existencia (estar)<br />Aristóteles: modos de ser (sustancia, cantidad, cualidad, relación, lugar, tiempo, situación, posesión, acción, pasión)<br />Edad Media (universales): realismo vs. Nominalismo (simbolismo)<br />Edad Moderna (Kant)<br />La esencia no solo depende de la cosa en sí, sino del observador<br />Categorías: cantidad (unidad, pluralidad, totalidad), cualidad (realidad, negación, limitación), relación (inherencia, causalidad, comunidad), modalidad (posibilidad, existencia, necesidad)<br />
  3. 3. Historia de la Ontología (2)<br />William James – La verdad es lo que cada cual considera benéfico<br />Husserl – ontología formal (axiomática)<br />Ingeniería ontológica – conjunto de actividades relacionadas con el proceso de desarrollo, ciclo de vida, metodologías, herramientas y lenguajes para construir ontologías.<br />
  4. 4. Definición de ontología (1)<br />An ontology defines the basic terms and relations comprising the vocabulary of a topic area as well as the rules for combining terms and relations to define extensions to the vocabulary.<br />An ontology is an explicit specification of a conceptualization.<br />Ontologies are defined as a formal specification of a shared conceptualization.<br />
  5. 5. Definición de ontología (2)<br />An ontology is a formal, explicit specification of a shared conceptualization. Conceptualization refers to an abstract model of some phenomenon in the world by having identified the relevant concepts of that phenomenon. explicit means that the type of concepts used, and the constraints on their use are explicitly defined. Formal refers to the fact that the ontology should be machine-readable. Shared reflects the notion that an ontology captures consensual knowledge, that is, it is not private of some individual, but accepted by a group.<br />
  6. 6. Formalidad de una ontología<br />Altamente informales: lenguaje natural<br />Semi-informales: lenguaje natural restringido y estructurado<br />Semi-formales: Lenguaje artificial y formalmente definido<br />Rigurosamente formales: semántica formal con teoremas y pruebas<br />
  7. 7. Ej. De ontología semi-informal<br />
  8. 8. Ej. de ontología semi-formal<br />
  9. 9. Ontología con lógica de predicados<br />Clases – conceptos (representados en taxonomías jerárquicas)<br />Relaciones – tipo de asociación entre conceptos (binarias o n-arias)<br />Funciones – clase especial de relación en que el último elemento es único para todo el resto del conjunto<br />Axiomas formales – modelan sentencias verdaderas (para verificar consistencia)<br />Instancias – Representan elementos individuales<br />
  10. 10. Ej. De ontología con lógica de predicados en Ontolingua<br />(define-classTravel (?travel)<br /> "A journey from place to place"<br />:axiom-def<br /> (and (Superclass-Of Travel Flight)<br /> (Template-Facet-ValueCardinality<br />arrivalDateTravel 1)<br /> (Template-Facet-ValueCardinality<br />departureDateTravel 1)<br /> (Template-Facet-ValueMaximum-Cardinality<br />singleFareTravel 1))<br />Clase<br />Axioma<br />Relación<br />
  11. 11. Ontología con lógica descriptiva<br />TBox– Representación terminológica<br />Conceptos – clases de objetos<br />Roles – relaciones binarias entre conceptos<br />A-Box – Representación asercional<br />Individuales – instancias de clase<br />
  12. 12. Ej. De ontología con lógica descriptiva en LOOM<br />(defconceptTravel<br /> "A journey from place to place"<br />:is-primitive<br /> (:and<br /> (:all arrivalDate Date)(:exactly 1 arrivalDate)<br /> (:all departureDate Date)(:exactly 1 departureDate)<br /> (:allcompanyNameString)<br /> (:all singleFare Number)(:at-most singleFare 1)))<br />(defconcept Flight<br /> "A journeybyplane"<br />:is (:and<br />Travel<br /> (:all flightNumber Number)(:exactly 1 flightNumber)<br /> (:filled-bytransportMeans "plane")))<br />
  13. 13. Ontología con UML<br />Taxonomía conceptual a través de diagramas de clase (con relaciones de herencia)<br />Relaciones binarias a través de asociaciones<br />Axiomas formales – En desarrollo<br />
  14. 14. Ej. De ontología con UML<br />
  15. 15. Ontología con Entidad-Relación<br />Clases como entidades E-R<br />Atributos como atributos E-R<br />Relaciones (ad hoc) como relaciones E-R<br />Axiomas formales como restricciones (reglas) de integridad<br />Instancias a través de SQL INSERT<br />
  16. 16. Ej. De ontología con E-R<br />
  17. 17. Categorías ontológicas (1)<br />
  18. 18. Categorías ontológicas (2)<br />
  19. 19. Categorías ontológicas (3)<br />
  20. 20. Reusabilidad vs. usabilidad<br />
  21. 21. Compromisos (commitments)<br />
  22. 22. Principios de diseño (1)<br />Claridad – comunicación efectiva, completa, objetiva y formal<br />Reducción de dependencia con codificación <br />Extensibilidad – capacidad de añadir nuevos términos sin revisar los existentes<br />Coherencia – inferencias consistentes con definiciones<br />Reducción de compromisos (commitments) – usar la base teórica más simple posible<br />
  23. 23. Principios de diseño (2)<br />Representación de conocimiento disjunto y exhaustivo – definición completa de instancias <br />Minimizar distancia sintáctica entre conceptos hermanos – basarlos en las mismas primitivas<br />Estandarización de nombres – convenciones nominales<br />
  24. 24. Referencia<br />GOMEZ-PEREZ, A.; CORCHO, O. & FERNANDEZ-LOPEZ, Mariano.  Ontological Engineering: with examples from the areas of Knowledge Management, e-Commerce and the Semantic Web. Springer, 2004<br />
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