6.2 Σημασιολογική ολοκλήρωση

Στη γνωσιακή επιστήμη, οι οντολογίες κατασκευάζονται ως μηχανισμοί διαλειτουργικότητας ανάμεσα σε ανθρώπους, φορείς και συστήματα. Οι οντολογίες αναλύουν τις οντότητες που περιγράφουν τα δεδομένα τους σε ομπρέλες όρων και σημασιών που εκφράζουν συσχετιζόμενες έννοιες και επιτυγχάνουν την κωδικοποίηση του γνωσιακού πεδίου εφαρμογής τους επιβάλλοντας μία σαφή εννοιολογική σύλληψη οποιουδήποτε υλικού εντάσσεται στο πεδίο αυτό.

Τα συστατικά στοιχεία των οντολογιών είναι:

• Άτομα (individuals): στιγμιότυπα ή αντικείμενα (instances).
• Κλάσεις (classes): έννοιες, σύνολα εννοιών ή κατηγορίες αντικειμένων.
• Χαρακτηριστικά (attributes): ιδιότητες και χαρακτηριστικά των ατόμων και των κλάσεων.
• Σχέσεις (relations): τρόποι με τους οποίους συσχετίζονται οι κλάσεις. Στις βασικές σχέσεις που δομούν τις οντολογίες συγκαταλέγονται η σχέση υπωνυμίας (IsA), η σχέση μερωνυμίας (PartOf) και η σχέση αντωνυμίας (Antonym).
• Περιορισμοί (restrictions): δηλώσεις που πρέπει να ισχύουν για την επαλήθευση μίας υπόθεσης εργασίας.
• Κανόνες (rules): δηλώσεις της μορφής If-Then που προκύπτουν από την επαλήθευση μίας υπόθεσης εργασίας που αφορά σε ένα άτομο.
• Αξιώματα (axioms): υποθέσεις εργασίας και κανόνες που ορίζουν τη σημασιολογία των επιμέρους κλάσεων μίας οντολογίας.
• Γεγονότα (events): οι αλλαγές στις ιδιότητες ή στις σχέσεις των ατόμων μίας οντολογίας.

Κατά τα παραπάνω στοιχεία, τα περισσότερα εννοιολογικά μοντέλα υλοποιούν μία αντικειμενοστραφή (object-oriented) οπτική του πεδίου εφαρμογής τους. Αναπαριστούν ατομικά αντικείμενα (individualobjects), τα οποία συσχετίζουν βάσει – κυρίως δυαδικών – σχέσεων και ομαδοποιούν σε κλάσεις.

Η χρήση εννοιολογικών αναπαραστάσεων των δεδομένων και των σχέσεών τους αποσκοπεί στην εξάλειψη της σημασιολογικής ετερογένειας και την ολοκλήρωση ενός πεδίου σε επίπεδο σχήματος (schema), ενώ προσεγγίζεται με τρεις διαφορετικούς τρόπους:

α. Μονή οντολογία (singleontology): μία καθολική οντολογία (globalontology) παρέχει ένα κοινό λεξιλόγιο (sharedvocabulary) για τον ενιαίο ορισμό των σημασιών των δεδομένων ενός συγκεκριμένου πεδίου.

β. Πολλαπλές οντολογίες (multipleontologies): κάθε τοπικό σύστημα δεδομένων περιγράφεται από μία ξεχωριστή τοπική οντολογία (localontology).

Η απουσία μίας καθολικής οντολογίας διευκολύνει την αυτόνομη ανάπτυξη εξειδικευμένων οντολογιών, οι οποίες εκφράζουν με συνέπεια τις ιδιαιτερότητες των εννοιών και των σχέσεων κάθε τοπικού συστήματος δεδομένων. Εντούτοις, το θετικό αυτό χαρακτηριστικό αποτελεί παράλληλα και ανοικτό ερευνητικό πρόβλημα, κυρίως αναφορικά με τον ορισμό των κανόνων ευθυγράμμισης των τοπικών οντολογιών (ontologyalignment).

γ. Υβριδική οντολογία (hybridontology): συνδυάζει χαρακτηριστικά των δύο προηγούμενων προσεγγίσεων. Κάθε πεδίο περιγράφεται από μία ξεχωριστή τοπική οντολογία η οποία βασίζεται, είτε στις πρωτογενείς έννοιες μίας καθολικής οντολογίας, είτε στην εξαγωγή ενός σχήματος από το τοπικό σύστημα δεδομένων.

Πρωταρχικό κίνητρο για τη χρήση οντολογιών κατά τη μελέτη του λόγου των ιδεολογιών είναι να καταστήσουν δυνατή την ανταλλαγή και τη διασύνδεση πληροφοριών μεταξύ ετερογενών πολιτισμικών συστημάτων. Οι οντολογίες μπορούν να παρέχουν τους αναγκαίους σημασιολογικούς ορισμούς και επεξηγήσεις, προκειμένου να μετατρέψουν ανόμοια, τοπικού χαρακτήρα συστήματα δεδομένων σε ένα κατανοητό ερευνητικό μέσο καθολικής εμβέλειας.

Μία οντολογία πολιτισμικών συστημάτων αποσκοπεί επομένως στα εξής αποτελέσματα:

• Την πρόκρισή της ως οδηγό ορθών πρακτικών (bestpractices) κατά την εννοιολογική μοντελοποίηση, προκειμένου να δομούνται και να συσχετίζονται πολιτισμικά πληροφοριακά στοιχεία με χρήση συγκεκριμένων μεθοδολογιών που ενσωματώνουν τη χρήση της.
• Την αναγνώρισή της ως lingua franca των εμπειρογνωμόνων κατά τη διατύπωση προδιαγραφών, για τον ορθό χειρισμό πολιτισμικών πληροφοριακών στοιχείων.
• Τη λειτουργία της ως τυπική γλώσσα δεδομένων κατά τον αυτόματο μετασχηματισμό πολιτισμικών πληροφοριακών στοιχείων από τοπικές σε καθολικές δομές, χωρίς απώλεια νοήματος.
• Τη διαμόρφωσή της ωςκαθολικό μοντέλο των βασικών κατηγοριών πολιτισμικών πληροφοριακών στοιχείων και των συσχετισμών τους, με τον τυποποιημένο ορισμό της βάσει της γλώσσας αναπαράστασης γνώσης OWL (WebOntologyLanguage) και την πλήρη υποστήριξη της διατύπωσης επερωτήσεων τύπου SPARQL (SPARQLProtocolandRDFQueryLanguage).
• Την επέκτασή της σε μοντέλο επεξεργασίας της φυσικής γλώσσας (naturallanguageprocessing), για την αντιστοίχιση του ελεύθερου λόγου σε τυπικές λογικές μορφές και την ανάλυσή τους μέσω αλγορίθμων εξόρυξης γνώσης από κείμενα.