الفئة الفوقية (تمثيل المعرفة)

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

في تمثيل المعرفة ، وخاصةً في الويب الدلالي ، تُعرَّف الفئة الفوقية بأنها فئة يمكن أن تكون مثيلاتها فئاتٍ بحد ذاتها. وكما هو الحال في لغات البرمجة ، يمكن للفئات الفوقية في لغات الأنطولوجيا أن تمتلك خصائص تنطبق عادةً على الأفراد فقط، مع احتفاظها بقدرة الفئة نفسها على التصنيف ضمن تسلسل هرمي للمفاهيم. وهذا يُمكّن أدوات الاستدلال الدلالي من استنتاج المعرفة حول مثيلات تلك الفئات الفوقية باستخدام عبارات مُصاغة في الفئة الفوقية. وبالتالي، تُعزز الفئات الفوقية قدرة تمثيل المعرفة على التعبير بطريقةٍ بديهية للمستخدمين.

بينما تُعدّ الأصناف مناسبة لتمثيل مجموعة من الأفراد، يمكن استخدام الأصناف الفوقية، كإحدى خصائصها، لتمثيل البُعد المفاهيمي للأنطولوجيا . [ 1 ] تدعم لغة الأنطولوجيا على الويب (OWL) ومفردات نمذجة البيانات RDFS الأصناف الفوقية . غالبًا ما تُنمذج الأصناف الفوقية بتحديدها ككائنات للمطالبات التي تتضمن rdf:type وrdfs:subClassOf، وهما خاصيتان مضمنتان يُشار إليهما عادةً باسم "مثيل" و "صنف فرعي" . يُشير "مثيل" إلى أن موضوع المطالبة هو مثيل، أي فرد ينتمي إلى صنف. بينما يُشير "صنف فرعي" إلى أن الموضوع هو صنف. في سياق " مثيل" و "صنف فرعي" ، يكمن الفرق الرئيسي بين الأصناف الفوقية والأصناف العادية في أن الأصناف الفوقية هي كائنات لمطالبات "مثيل" المستخدمة على صنف، بينما الأصناف العادية ليست كائنات لهذه المطالبات. (على سبيل المثال، في الادعاء ، يكون بوب هو الموضوع ومثال، بينما يكون الكائن، الإنسان، فئة عادية؛ ولكن هناك ادعاء آخر يجعل "أنواع الحيوانات" فئة فوقية لأنها تحتوي على عضو، "الإنسان"، وهو أيضًا فئة).Bob instance of HumanHuman instance of Animal species

يدعم OWL 2 DL الفئات الوصفية من خلال ميزة تُسمى التورية [ 2 ] ، حيث يُفسَّر الكيان الواحد على أنه نوعان مختلفان من الأشياء - فئة وفرد - اعتمادًا على سياقه النحوي. على سبيل المثال، من خلال التورية، يمكن أن يحتوي علم الوجود على تسلسل هرمي للمفاهيم مثل " النسر الذهبي " و"النوع" و "النوع". في هذه الحالة، سيكون الكيان المُتورى عليه هو "النسر الذهبي"، لأنه يُمثَّل كفئة (الادعاء الثاني) ومثال (الادعاء الثالث)؛ بينما ستكون الفئة الوصفية هي "النوع"، لأن له مثالًا هو فئة. كما تُمكِّن التورية من استخدام خصائص أخرى، والتي عادةً ما تنطبق فقط على الأمثلة العادية، مباشرةً على الفئات، على سبيل المثال " حالة حفظ النسر الذهبي: أقل تهديدًا ". [ 3 ]Harry the eagle instance ofgolden eaglegolden eagle subclass ofbirdgolden eagle instance ofspecies

نشأت لغات الويب الدلالي من مجالات تمثيل المعرفة ، ومنطق الوصف ، والأنطولوجيا الرسمية ، ولذا فهي ترتبط بالأنطولوجيا الفلسفية ارتباطًا أوثق من لغات البرمجة التقليدية مثل جافا وبايثون . وعليه، فإن طبيعة الفئات الفوقية مستوحاة من مفاهيم فلسفية كالكائنات المجردة ، والمجرد والملموس ، والتمييز بين النوع والرمز . تسمح الفئات الفوقية بتفسير المفاهيم كرموز لمفاهيم أخرى مع الحفاظ على وضعها الأنطولوجي كأنواع. وهذا يُمكّن من تعداد الأنواع مع الحفاظ على إمكانية الوراثة منها. على سبيل المثال، يمكن للفئات الفوقية أن تسمح لآلة الاستدلال باستنتاج عدد العناصر في الجدول الدوري من أنطولوجيا سهلة الفهم ، أو، باعتبار أن عدد البروتونات خاصية من خصائص العنصر الكيميائي وأن النظائر فئة فرعية من العناصر، تحديد عدد البروتونات في نظير الهيدروجين-2 .

تُنظم الفئات الفوقية أحيانًا حسب المستويات، بطريقة مشابهة لنظرية الأنواع البسيطة [ 4 ] حيث تُخصص الفئات التي ليست فئات فوقية للمستوى الأول، والفئات التي تنتمي إلى الفئات في المستوى الأول تكون في المستوى الثاني، والفئات التي تنتمي إلى الفئات في المستوى الثاني تكون في المستوى التالي، وهكذا. [ 5 ]

أمثلة

استنادًا إلى التمييز بين النوع والرمز ، تُعاد تجميع الأشياء الواقعية، مثل أبراهام لينكولن أو كوكب المريخ، في فئات من الأشياء المتشابهة. يُقال إن أبراهام لينكولن مثال على الإنسان، والمريخ مثال على الكوكب. هذا نوع من علاقة "هو نوع من" . الفئات العليا هي فئة من الفئات، مثل مفهوم النواة على سبيل المثال . في الكيمياء، تُصنف الذرات غالبًا كعناصر ، وبشكل أكثر تحديدًا، كنظائر . يحتوي كوب الماء الذي شربته مؤخرًا على العديد من ذرات الهيدروجين، كل منها مثال على الهيدروجين . الهيدروجين نفسه، وهو فئة من الذرات، مثال على النواة . النواة فئة من الفئات، وبالتالي فهي فئة عليا.

التطبيقات

RDF وRDFS

في RDF ، تُستخدم الخاصية rdf:type للإشارة إلى أن المورد هو نسخة من فئة. [ 6 ] وهذا يُسهّل إنشاء الفئات الوصفية باستخدام rdf:type بطريقة متسلسلة. [ 7 ] [ 8 ] على سبيل المثال، في الثلاثيتين

: Harry_the_eagle rdf : type : golden_eagle : golden_eagle rdf : type : species

يُعدّ نوع المورد فئةً فوقية، لأنّ النسر الذهبي يُستخدم كفئة في العبارة الأولى، ويُقال إنّ فئة النسر الذهبي هي مثالٌ على فئة الأنواع في العبارة الثانية. تسمح هذه الطريقة بوجود أمثلة غير فئوية.:species

توفر RDF أيضًا خاصية rdf:Property لإنشاء خصائص تتجاوز تلك المُعرّفة في المفردات المُدمجة. يمكن استخدام الخصائص مباشرةً على الفئات الوصفية، على سبيل المثال " نوع الكمية 8.7 مليون "، حيث الكمية خاصية مُعرّفة عبر rdf:Property ، ونوع الكمية فئة وصفية كما في المثال السابق.

أضافت RDFS ، وهي امتداد لـ RDF، خاصيتي rdfs:Class و rdfs:subClassOf ، وأثرت طريقة تصنيف المصطلحات للمفاهيم. [ 9 ] [ 10 ] فبينما تُمكّن خاصية rdf:type المصطلحات من تمثيل التجسيد ، تُمكّن خاصية rdfs:subClassOf المصطلحات من تمثيل التضمين . وبذلك، تُتيح RDFS للمصطلحات تمثيل التصنيفات ، المعروفة أيضًا بتسلسلات التضمين أو تسلسلات المفاهيم، وهو إضافة مهمة للتمييز بين النوع والرمز الذي تُتيحه RDF.

تجدر الإشارة إلى أن المورد rdfs:Class هو نسخة من نفسه، [ 9 ] مما يُظهر استخدام الفئات الوصفية في التنفيذ الداخلي للغة، بالإضافة إلى الاستخدام الانعكاسي لـ rdf:type . يُعد RDFS نموذجًا وصفيًا خاصًا به [ 11 ] . وهذا يُتيح طريقة ثانية للتعبير عن أن المورد هو فئة وصفية. على سبيل المثال، سيُعلن عن المورد كفئة. من الممكن أيضًا إنشاء فئة فرعية من المورد للإعلان عن مورد فئة وصفية، على سبيل المثال . بالاستنتاج ، فإن أي نسخة من :species هي فئة، وبالتالي فهي فئة ذات نسخ من فئات، أي فئة وصفية. [ 12 ] . لا تسمح هذه الطريقة الثانية بنسخ غير فئوية من species، وتُعلن صراحةً عن المورد كفئة وصفية.rdfs:Class:golden_eaglerdf:typerdfs:Class:golden_eaglerdfs:Class:speciesrdfs:SubclassOf:tpecies

بُومَة

في بعض إصدارات OWL، مثل OWL1 -DL، يمكن أن تكون الكيانات إما فئات أو حالات، ولكن لا يمكن أن تكون كليهما. هذا القيد يمنع استخدام الفئات الفوقية والنمذجة الفوقية . [ 13 ] لا ينطبق هذا على إصدار OWL1 الكامل، ولكنه يسمح بأن يكون النموذج غير قابل للتقرير حسابيًا. [ 14 ] في OWL2 ، يمكن تطبيق الفئات الفوقية باستخدام التورية ، وهي طريقة للتعامل مع الفئات كما لو كانت أفرادًا. [ 2 ] كما تم اقتراح واستخدام مناهج أخرى للتحقق من خصائص الأنطولوجيات على مستوى فوقي. [ 15 ]

التورية

يدعم OWL 2 الفئات الوصفية من خلال ميزة تُسمى التورية . في الفئات الوصفية المُطبقة باستخدام التورية، يُفسر الموضوع نفسه على أنه نوعان مختلفان جوهريًا من الأشياء - فئة وفرد - اعتمادًا على سياقه النحوي. يشبه هذا التورية في اللغة الطبيعية، حيث يتم التركيز على معانٍ مختلفة للكلمة نفسها لتوضيح فكرة ما. على عكس اللغة الطبيعية، حيث تُستخدم التورية عادةً لأغراض فكاهية أو بلاغية، فإن الهدف الرئيسي من التورية في تقنيات الويب الدلالي هو تسهيل تمثيل المفاهيم، وجعلها أقرب إلى كيفية مناقشتها في الكلام اليومي أو الأدبيات الأكاديمية.

على الرغم من أن لغة OWL 2 تسمح للرمز نفسه بأداء أدوار مختلفة، إلا أن دلالاتها القياسية (المعروفة بالدلالات المباشرة) لا تزال تفسر الرمز بشكل مختلف اعتمادًا على ما إذا كان يُستخدم كفرد أو كفئة أو كخاصية. [ 16 ] [ 17 ]

المحمي

في محرر الأنطولوجيا Protégé ، تعتبر الفئات الوصفية قوالب لفئات أخرى تمثل مثيلاتها. [ 18 ]

تصنيف

مثال على علم الوجود ذي الترتيب الفائق الأول: تصنيف بعض الذرات الكيميائية

تُصنّف بعض الأنطولوجيات، مثل مشروع Cyc AI ، الفئات والفئات الفوقية. [ 5 ] تُقسّم الفئات إلى فئات ذات ترتيب ثابت وفئات ذات ترتيب متغير . في حالة الفئات ذات الترتيب الثابت، يُحدّد ترتيب الفئات الفوقية بقياس المسافة إلى الأفراد بالنسبة لعدد ثلاثيات "مثال من" اللازمة للعثور على فرد. الفئات التي ليست فئات فوقية هي فئات من الأفراد، لذا يكون ترتيبها "1" ( فئات من الدرجة الأولى ). أما الفئات الفوقية التي هي فئات من فئات الدرجة الأولى، فيكون ترتيبها "2" ( فئات من الدرجة الثانية )، وهكذا. من ناحية أخرى، يمكن أن تحتوي الفئات الفوقية ذات الترتيب المتغير على أمثلة؛ ومن أمثلة الفئات الفوقية ذات الترتيب المتغير فئة جميع الفئات ذات الترتيب الثابت.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ آلان بيروت؛ ديفيد ماسارت (2004). "دمج وصفين للتصنيفات مع التجسيد المادي" (ملف PDF) . مجلة تكنولوجيا الكائنات .
  2. 1 2 "OWL 2 لغة الويب الأنطولوجية: الميزات الجديدة والأساس المنطقي (الطبعة الثانية)" . W3C . تم الاطلاع عليه في 7 مارس 2015 .
  3. ↑ روبرت ستيفنز؛ آلان ريكتور (13 مايو 2011). "المعرفة من الدرجة العليا في الأنطولوجيا" . ontogenesis.knowledgeblog.org .
  4. ↑ وايتهيد، ألفريد نورث؛ راسل، برتراند (1910)، برينسيبيا ماثيماتيكا ، المجلد 1 ( الطبعة الأولى)، كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج، JFM 41.0083.02   
  5. 1 2 فوكسفوغ، د. (2005). نماذج لحالات مُنمذجة عبر فئات من الرتبة العليا . ورشة عمل حول الجوانب التأسيسية للأنطولوجيا (FOnt 2005)، المؤتمر الألماني الثامن والعشرون للذكاء الاصطناعي. كوبلنز، ألمانيا. ص 46-54 . 
  6. ↑ دان بريكلي؛ آر في غوها (10 فبراير 2004). "لغة وصف مفردات RDF 1.0: مخطط RDF. القسم 3.3، rdf:type" . اتحاد شبكة الويب العالمية.
  7. ↑ "مقدمة RDF 1.1" . www.w3.org . تاريخ الاسترجاع: 8 ديسمبر 2025. على عكس العديد من لغات نمذجة البيانات الأخرى، يتيح مخطط RDF حرية كبيرة في النمذجة. على سبيل المثال، يمكن استخدام الكيان نفسه كفئة وخاصية في آنٍ واحد. كما لا يوجد فصل صارم بين عالم "الفئات" وعالم "الحالات". لذلك، تعتبر دلالات RDF الرسم البياني التالي صالحًا: ex:Jumbo rdf:type ex:Elephant. ex:Elephant rdf:type ex:Species. بالتالي، يمكن أن يكون "الفيل" فئة (مع Jumbo كمثال) وحالة (أي من فئة أنواع الحيوانات).
  8. ↑ كويدي، سيجي؛ تاكيدا، هيدياكي (2006). "النمذجة الفوقية في البرمجة الكائنية التوجه، وMOF، وRDFS، وOWL" (ملف PDF) . وقائع ورشة العمل الدولية الثانية حول هندسة البرمجيات المدعومة بالويب الدلالي (SWESE 2006) . أثينا، جورجيا، الولايات المتحدة الأمريكية: SWESE/ISWC. الصفحات 1-14 . وخاصة الشكل 2
  9. 1 2 دان بريكلي؛ آر في جوها (10-02-2004). "لغة وصف مفردات RDF 1.0: مخطط RDF. القسم 2.2، rdfs:Class" . اتحاد شبكة الويب العالمية.
  10. ↑ دان بريكلي؛ آر في غوها (10 فبراير 2004). "لغة وصف مفردات RDF 1.0: مخطط RDF. القسم 3.4، rdfs:subClassOf" . اتحاد شبكة الويب العالمية.
  11. ↑ S Koide. "MetaModeling in OOP, MOF, RDFS, and OwL" (PDF) .
  12. ^ كويدي، سيجي. تاكيدا، هيدياكي (2006). ميزوغوتشي، ريشيرو؛ شي، تشونغزي. جيونتشيجليا، فاوستو (محرران). "الاستدلال الكامل من منظور كائني" . الويب الدلالي – ASWC 2006 . برلين، هايدلبرغ: سبرينغر: 263-277 . دوى : 10.1007 / 11836025_27 . رقم ISBN 978-3-540-38331-4.
  13. ↑ "مرجع لغة أنطولوجيا الويب OWL" . اتحاد شبكة الويب العالمية (W3C) . 2004. الصفحات. الملحق هـ. قواعد عامة لأنطولوجيات OWL DL . تم الاطلاع عليه في 7 مارس 2015 . 
  14. ↑ بوريس موتيك (2007). "حول خصائص النمذجة الفوقية في لغة OWL" (ملف PDF) . مجلة المنطق والحوسبة . 17 (4): 617-637 . doi : 10.1093/logcom/exm027 .
  15. ↑ نمذجة البيانات الوصفية المتكاملة والتشخيص في لغة OWL 2 (ملف PDF) . المؤتمر الدولي للويب الدلالي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 مارس 2015 .
  16. ↑ "لغة OWL 2 لعلم الوجود على الويب: الميزات الجديدة والأساس المنطقي (الطبعة الثانية)" . W3C . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2025. تتعامل دلالات OWL 2 المباشرة مع الاستخدامات المختلفة للاسم نفسه على أنها منفصلة تمامًا .
  17. ↑ لينزيريني، ماوريتسيو؛ ليبوري، لورينزو؛ بوجي، أنطونيلا (مارس 2021). "النمذجة الفوقية والاستعلام الفوقي في OWL 2 QL". مجلة الذكاء الاصطناعي . 292 (103432). إلسيفير. doi : 10.1016/j.artint.2020.103432 . hdl : 11573/1483956 . يعتمد DS على مفهوم تفسير دلالات منطق الرتبة الأولى القياسي (FOL)، وبالتالي، فإنه يعالج التورية من خلال اعتبار أن الفرد والفئة اللذين يحملان نفس الاسم عنصرين مختلفين.
  18. ↑ روز دينغ وأوليفييه كوربي (محرران). "نموذج المعرفة لبرنامج بروتيجيه 2000" (ملف PDF) . وقائع المؤتمر: الأساليب والنماذج والأدوات . هندسة المعرفة وإدارة المعرفة . تاريخ الاطلاع: 7 مارس 2015 .§6.1 ملخص نموذج RDFS