Principais tipos de Ontologias e suas aplicações

Uma ontologia é uma forma de mostrar as propriedades de um domínio do conhecimento e como estas propriedades se relacionam, definindo um conjunto de conceitos e categorias que representam o assunto.

Uma ontologia também pode ser concebida como uma representação, nomeação formal e definição das categorias, propriedades e relações entre os conceitos, dados e entidades que fundamentam um, muitos ou todos domínios do discurso.

Em resumo, ontologias são uma forma de representar formalmente o conhecimento.

Por que desenvolver ontologias?

• Para compartilhar um entendimento comum de uma estrutura da informação entre pessoas ou agentes de software.
• Para permitir a reutilização do conhecimento do domínio. Desta forma, o conhecimento não fica restrito à um grupo específico de pessoas. Ele pode ser compartilhado por toda organização, sem depender dos indivídios.
• Para tornar as suposições de um domínio do conhecimento explícitas. Existem certas suposições que parecem obvias para um grupo de indivíduos mas nem sempre são claras para outras pessoas ou sistemas computacionais. Por exemplo: uma blusa é uma peça de roupa que é vestida na parte de cima do corpo humano, possui duas mangas e uma gola. Pode possuir, ou não, bolso e botões.
• Para analisar o conhecimento do domínio. Voltando ao exemplo da blusa, pode ser feita uma análise das vendas das blusas com botão e sem botão para identificar qual a tendência de consumo dos clientes daquela marca.

Tipos de ontologias

Ontologia de domínio (domain ontologies)

Esta ontologia representa conceitos que pertencem a um único domínio do conhecimento, como biologia ou política. Cada ontologia de domínio tipicamente modela definições de termos específicos de um assunto.
Por exemplo, a palavra carta tem significados diferentes em domínios diferentes. Uma ontologia sobre o domínio do pôquer, por exemplo, modelaria o significado de “carta de baralho” da palavra, enquanto uma ontologia sobre o domínio dos correios modelaria o significado de “correspondência”.

Um exemplo clássico de ontologia de domínio, descrito em parte na figura abaixo, é a Ontologia da Pizza. Esta estrutura descreve ontologicamente como é uma pizza. Neste caso, ela inicialmente descreve as classes Pizza e Cobertura (Topping), e a relação Pizza possui Cobertura (hasTopping). Descendo para as sub-classes de Cobertura, ela descreve que as coberturas podem ser vegetarianas (veggie-topping) ou de queijo (cheese-topping). E no nível mais de baixo que as coberturas vegetarianas pode sem de cogumelos (mushroom) ou de tomate (tomato).Além disso, ela descreve a relação entre os tipos de pizza e as coberturas que vão neles.

Part of the Pizza Ontology

Ontologia superior (upper ontologies)

Uma ontologia superior (ou ontologia de fundação) é um modelo das relações e objetos comumente compartilhados, geralmente aplicáveis ​​em uma ampla gama de ontologias de domínio. Geralmente estas estruturas empregam um glossário central que abrange os termos e as descrições de objetos associados à medida que são usados ​​em várias ontologias de domínio relevantes.
As ontologias superiores padronizadas disponíveis para uso incluem a BFO, método BORO, Dublin Core, GFO, Cyc, SUMO, UMBEL, Unified Foundational Ontology (UFO), etc.

Por exemplo, a General formal ontology (GFO) fornece uma estrutura para criar ontologias de domínio personalizadas e específicas . A GFO exibe uma arquitetura meta-ontológica de três camadas que consiste em um nível superior abstrato, um nível central abstrato e um nível básico. Ela inclui objetos e processos que são integrados em um sistema coerente,
incluindo diferentes níveis de realidade, sendo projetada para oferecer suporte à interoperabilidade por princípios de mapeamento e redução ontológica. Destina-se a aplicações, em primeiro lugar nas áreas médica, biológica e biomédica, mas também nas áreas da economia e da sociologia.

GFO General Structure

Continua!

Neste artigo introdutório, descrevemos o que são ontologias, seus principais tipos e exemplificamos cada um deles. No próximo artigo desta série, iremos falar sobre os Grafos de Conhecimento, sua conexão com as ontologias e sua importância para as aplicações de Inteligência Artificial.