Ontologias Aula 26/05/2015 PPGCI 2015. Prolegômenos ORGANIZAÇÃO E RECUPERAÇÃO DA INFORMAÇÃO CONCEITO FUNDAMENTAL - REPRESENTAÇÃO DA INFORMAÇÃO - COMO.

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1 Ontologias Aula 26/05/2015 PPGCI 2015

2 Prolegômenos ORGANIZAÇÃO E RECUPERAÇÃO DA INFORMAÇÃO CONCEITO FUNDAMENTAL - REPRESENTAÇÃO DA INFORMAÇÃO - COMO REPRESENTAR UM DOMÍNIO DE CONHECIMENTO OU INFORMAÇÃO CONTIDA EM UM DOCUMENTO?

3 PROLEGÔMENOS COMO ELABORAR MODELOS DE ORGANIZAÇÃO DE CONTEÚDOS INFORMACIONAIS PARA RECUPERAÇÃO? - REPRESENTAÇÃO DE ASPECTOS MATERIAIS - REPRESENTAÇÃO DE CONTEÚDO INFORMACIONAL -PROCESSAMENTO SEMÂNTICO POR COMPUTADORES

4 ONTOLOGIAS Ferramentas criadas recentemente para tratamento e recuperação de informação na web Natureza: artefato semântico computacional – composto de conceitos de domínios especializados relacionados lógica e semanticamente. – capaz de realizar inferências automaticamente. Criadas por especialistas que definem as regras que regulam a combinação entre termos (relações)

5 USO DE ONTOLOGIAS Gestão do conhecimento; Comércio eletrônico; Processamento de linguagem natural; Recuperação da informação na Web; Projetos relacionados à educação;

6 Ontologia Origem do termo: início século XVII (1606 e 1613) – - Jacob Lorhard: Ogdoas Scholastica e - Rudolf Göckel o Lexicon philosophicum.

7 ONTOLOGIA Etimologia “Ontos” (ser) + “Logos” (palavra) – categoria que pode ser usada para classificar algo (Aristóteles). Dicionário Oxford de Filosofia: “o termo derivado da palavra grega “ser” [...] usada para denominar o ramo da metafísica que diz respeito àquilo que existe”.

8 ONTOLOGIA: Definições contemporâneas Gruber (1996); “Uma ontologia é uma especificação formal e explícita de uma conceitualização compartilhada”. - Conceitualização: coleção de objetos, conceitos e outras entidades que se assume existirem em um domínio - Especificação formal = legível por computadores. -Especificação explícita = conceitos, propriedades, relações, funções, restrições e axiomas explicitamente definidos. Sowa (1999): ontologia é um “catálogo de tipos de coisas” em que se supõe existir um domínio, na perspectiva de uma pessoa que usa determinada linguagem.

9 TIPOS DE ONTOLOGIAS GRAU DE FORMALISMO - altamente informal, semi-informal, semi- formal, rigorosamente formal ASPECTO ESTRUTURAL - ontologia de alto nível, ontologia de fundamentação, ontologia de domínio, ontologia de tarefa, ontologia de aplicação.

10 Componentes básicos de uma ontologia: Classes e subclasses conjunto de coisas categorizadas Propriedades: características ou qualidades das classes Relações = ligações entre classes (descritas, rotuladas) Regras e Axiomas = proposições que impõe condições e permitem realizar inferências automáticas. Instâncias = valores das classes e subclasses do domínio modelado.

11 ESPECIFICAÇÃO FORMAL PERMITE REALIZAR INFERÊNCIAS OBTER NOVAS INFORMAÇÕES A PARTIR DE INFORMAÇÕES DADAS COMO ESPECIFICAR?

12 Definição extensional Enumeração das espécies de mesmo nível de abstração. Exemplo: os planetas do sistema solar são: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Plutão) S (Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Plutão)

13 Definição intensional Lista de características (traços) de um conceito. Lâmpada incandescente: lâmpada elétrica que emite luz a partir do aquecimento de um filamento pela corrente elétrica”. lâmpada incandescente IS a lâmpada elétrica (Gênero próximo + diferença específica)

14 Ontologia de fundamentação Categorias gerais não específicas de domínios Grande alcance Reutilizáveis Conceitualmente bem fundamentadas Semanticamente tr ansparentes (axiomatizadas)

15 ONTOLOGIA DE FUNDAMENTAÇÃO MODELO CONCEITUAL - classes, propriedades, relacionamentos, regras - tipos e suas instâncias -Objetos e propriedades intrínsecas -identidade e classificação -distinção entre tipos e suas relações -relações parte-todo

16 Compromisso ontológico Acordo firmado por uma comunidade sobre o significado dos componentes de uma ontologia (acordo terminológico; campo semântico) Implica: Selecionar componentes Definir (para desambiguar) Estabelecer classes de conceitos admissíveis, relações, modalização (espaço/tempo)

17 Compromisso ontológico Promove precisão dos conceitos (significação) - Coisas cuja existência se admite - Significado pretendido - Comunicação do conceito: construída em linguagem expressiva - Convergência entre Plano semântico e Plano do processamento computacional LINGUAGEM FORMAL

18 Exemplo de ontologia de fundamentação Agrupamento de conceitos (categorias) UFO (Unified Foundational Ontology (Guizzardi, 2005) - UFO A – endurantes (continuantes) (tipos, relações todo-parte, espaço de valores de atributos) UFO B- perdurantes ( estados, processos, eventos, relações temporais) UFO C- - plano, ação, objetivo, intencionalidade)

19 ENDURANTES ENTIDADES QUE NÃO MUDAM SUA ESSÊNCIA AO LONGO DO TEMPO, PRESERVANDO SUA IDENTIDADE DURANTE TODA A SUA EXISTÊNCIA - ORGANISMOS, CÉLULAS, MOLÉCULAS IDENTIDADE: propriedade determinante do objeto (Is a)

20 ENDURANTES RIGIDEZ Ex: pessoa e estudante Pessoa = propriedade rígida (independe de espaço e tempo) Estudante = propriedade não rígida (dependente de espaço e tempo)

21 REFERÊNCIAS ALMEIDA, M.B. Revisiting Ontologies: a necessary clarification. JASIST, v. 64, n.8, p. 1682-1963, 2013. GUARINO, N; WELTY, C. Ontological analysis of taxonomic relationships (2000). GUIZZARDI, G. On Ontology, ontologies, Conceptualizations, Modeling Languages, and (Meta) Models. In: VASILECAS, O.; EDLER, J.; CAPLINSKAS, A. (Org.). Amsterdã: IOS Press, 2007. GUIZZARDI, G; FALBO, R; GUIZZARDI, R. S. S. A importância de Ontologias de Fundamentação para a Engenharia de Ontologias de Domínio: o caso do domínio de Processos de Software, Revista IEEE América Latina, v. 6, n.3, p. 2008, p.244-251.