هندسة الأنطولوجيا

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
مثال على أنطولوجيا المستوى الأعلى لـ MBED مبنية على مجموعة اسمية من وجهات النظر [ 1 ]

في علوم الحاسوب ، وعلوم المعلومات ، وهندسة النظم ، يُعدّ هندسة الأنطولوجيا مجالًا يدرس أساليب ومنهجيات بناء الأنطولوجيات ، التي تشمل تمثيلًا وتسميةً وتعريفًا رسميًا للفئات والخصائص والعلاقات بين المفاهيم والبيانات والكيانات في مجال اهتمام مُحدد. وبمعنى أوسع، يشمل هذا المجال أيضًا بناء المعرفة في المجال باستخدام تمثيلات أنطولوجية رسمية مثل OWL/RDF. ويُعدّ التمثيل واسع النطاق للمفاهيم المجردة، كالأفعال والزمن والأشياء المادية والمعتقدات، مثالًا على هندسة الأنطولوجيا. [ 2 ] تُعدّ هندسة الأنطولوجيا أحد مجالات الأنطولوجيا التطبيقية ، ويمكن اعتبارها تطبيقًا للأنطولوجيا الفلسفية . كما تُشكّل الأفكار والأهداف الأساسية لهندسة الأنطولوجيا محورًا أساسيًا في النمذجة المفاهيمية .

يهدف هندسة الأنطولوجيا إلى توضيح المعرفة الكامنة في تطبيقات البرمجيات، وفي المؤسسات وإجراءات الأعمال ضمن مجال محدد. وتقدم هندسة الأنطولوجيا توجيهًا لحل مشكلات التوافق التشغيلي الناجمة عن العوائق الدلالية، أي العوائق المتعلقة بتعريفات المصطلحات التجارية وفئات البرمجيات. وتُعدّ هندسة الأنطولوجيا مجموعة من المهام المتعلقة بتطوير الأنطولوجيات لمجال محدد.

— لين بوشارد، نيناد إيفيزيك وكريج شلينوف، [ 3 ]

يمكن تحسين المعالجة الآلية للمعلومات غير القابلة للتفسير بواسطة برامج الوكلاء بإضافة دلالات غنية إلى الموارد المقابلة، مثل ملفات الفيديو. ومن بين المناهج المتبعة في التصور الرسمي لمجالات المعرفة المُمثلة استخدام الأنطولوجيات القابلة للتفسير الآلي، والتي توفر بيانات مُهيكلة بلغات RDF و RDFS و OWL أو استنادًا إليها . هندسة الأنطولوجيا هي تصميم وإنشاء هذه الأنطولوجيات، التي قد تحتوي على أكثر من مجرد قائمة مصطلحات ( مفردات مُتحكم بها )؛ إذ تتضمن بديهيات مصطلحية وتأكيدية وعلاقاتية لتحديد المفاهيم (الفئات) والأفراد والأدوار (الخصائص) ( TBox و ABox وRBox على التوالي). [ 4 ] تُعد هندسة الأنطولوجيا مجالًا دراسيًا حديثًا نسبيًا يتناول عملية تطوير الأنطولوجيا، ودورة حياة الأنطولوجيا، والأساليب والمنهجيات المُستخدمة في بنائها، [ 5 ] [ 6 ] بالإضافة إلى مجموعات الأدوات واللغات التي تدعمها. تتمثل إحدى الطرق الشائعة لتوفير الأساس المنطقي للأنطولوجيات في صياغة البديهيات باستخدام منطق الوصف ، والذي يمكن ترجمته بعد ذلك إلى أي صيغة تسلسلية لـ RDF ، مثل RDF/XML أو Turtle . إلى جانب بديهيات منطق الوصف، قد تحتوي الأنطولوجيات أيضًا على قواعد SWRL . يمكن ربط تعريفات المفاهيم بأي نوع من الموارد أو أجزاء الموارد في RDF ، مثل الصور والفيديوهات ومناطق الاهتمام ، لتصنيف الكائنات والأشخاص، وما إلى ذلك، وربطها بالموارد ذات الصلة عبر قواعد المعرفة والأنطولوجيات ومجموعات بيانات LOD . تُعد هذه المعلومات، المستندة إلى الخبرة والمعرفة البشرية، قيّمة لأنظمة الاستدلال لتفسير المحتويات المعقدة والغامضة آليًا، مثل المحتوى المرئي لموارد الوسائط المتعددة. [ 7 ] تشمل مجالات تطبيق الاستدلال القائم على الأنطولوجيا ، على سبيل المثال لا الحصر، استرجاع المعلومات ، والتفسير الآلي للمشاهد، واكتشاف المعرفة .

اللغات

لغة الأنطولوجيا هي لغة رسمية تُستخدم لترميز الأنطولوجيا. وهناك عدد من هذه اللغات الخاصة بالأنطولوجيات، منها ما هو خاص ومنها ما هو قائم على المعايير.

المنهجيات والأدوات

في علوم الحياة

يشهد مجال علوم الحياة ازدهارًا ملحوظًا بفضل الأنطولوجيات التي يستخدمها علماء الأحياء لفهم تجاربهم. [ 9 ] وللوصول إلى استنتاجات صحيحة من التجارب، يجب هيكلة الأنطولوجيات على النحو الأمثل بما يتناسب مع قاعدة المعرفة التي تمثلها. ويجب تغيير بنية الأنطولوجيا باستمرار لضمان تمثيلها الدقيق للمجال الأساسي .

في الآونة الأخيرة، طُرحت طريقة آلية لهندسة الأنطولوجيات في علوم الحياة، مثل أنطولوجيا الجينات (GO) [ 10 ] ، وهي إحدى أنجح الأنطولوجيات الطبية الحيوية وأكثرها استخدامًا [ 11 ] . تعتمد هذه الطريقة على نظرية المعلومات، حيث تُعيد هيكلة الأنطولوجيات بحيث تُمثل مستوياتها الخصوصية المطلوبة للمفاهيم. وقد استُخدمت مناهج نظرية معلوماتية مماثلة للتقسيم الأمثل لأنطولوجيا الجينات [ 12 ] . ونظرًا للطبيعة الرياضية لهذه الخوارزميات الهندسية ، يُمكن أتمتة عمليات التحسين هذه لإنتاج بنية منهجية وقابلة للتطوير لإعادة هيكلة أنطولوجيات مثل أنطولوجيا الجينات.

توفر مبادرة "الأنطولوجيات الطبية الحيوية المفتوحة " (OBO)، وهي مبادرة أطلقها المركز الوطني الأمريكي للأنطولوجيا الطبية الحيوية عام 2006، "معملًا مشتركًا" لمبادرات الأنطولوجيا المختلفة، ومن بينها:

والمزيد

انظر أيضاً

مراجع

المجال العام تتضمن هذه المقالة موادًا متاحة للعموم من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا

  1. ↑ بيتر شيمز، جوزيف سكيبر. "نحو إطار عمل لنمذجة بنى أنظمة الفضاء" مؤرشف في 27 فبراير 2009 في Wayback Machine . ناسا، مختبر الدفع النفاث.
  2. ↑ "ما وراء المفاهيم: الأنطولوجيا كتمثيل للواقع" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 3 مارس 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 أبريل 2012 .
  3. ↑ لاين بوشارد، نيناد إيفيزيتش وكريج شلينوف (2000) "هندسة الأنطولوجيا للتعاون الموزع في التصنيع" . في وقائع مؤتمر AIS2000 ، مارس 2000.
  4. ↑ سيكوس، إل إف (14 مارس 2016). "نهج جديد لهندسة أنطولوجيا الوسائط المتعددة للاستدلال الآلي على مجموعات بيانات LOD السمعية البصرية". سلسلة محاضرات في الذكاء الاصطناعي . المجلد 9621. سبرينغر. الصفحات 1-13 . arXiv : 1608.08072 . doi : 10.1007/978-3-662-49381-6_1 .  
  5. ^ أسونسيون غوميز بيريز، ماريانو فرنانديز لوبيز، أوسكار كورشو (2004). الهندسة الوجودية: مع أمثلة من مجالات إدارة المعرفة والتجارة الإلكترونية والويب الدلالي . سبرينغر، 2004.
  6. ↑ دي نيكولا، أ؛ ميسيكوف، م؛ نافيلي، ر (2009). "نهج هندسة البرمجيات لبناء الأنطولوجيا" (ملف PDF) . نظم المعلومات . 34 (2): 258. CiteSeerX 10.1.1.149.7258 . doi : 10.1016/j.is.2008.07.002 . 
  7. ↑ زاركا، م؛ عمار، أ.ب؛ عليمي، أ.م. (2015). "إطار عمل للاستدلال الضبابي لتحسين التفسير الدلالي للفيديو". أدوات وتطبيقات الوسائط المتعددة . 75 (10): 5719-5750 . doi : 10.1007/s11042-015-2537-1 . S2CID 16505884 . 
  8. ↑ فتح الله، نادين؛ داس، أروناف؛ دي جورجيس، ستيفانو؛ بولترونييري، أندريا؛ هاس، بيتر؛ كوفريجينا، ليوبوف (26-05-2024). NeOn-GPT: خط أنابيب كبير مدعوم بنموذج لغوي لتعلم الأنطولوجيا (ملف PDF) . المؤتمر الموسع للويب الدلالي 2024. خيرسونيسوس، اليونان.
  9. ↑ مالون، ج؛ هولواي، إ؛ أداموسياك، ت؛ كابوشيسكي، م؛ تشنغ، ج؛ كوليسنيكوف، ن؛ جوكوفا، أ؛ برازما، أ؛ باركنسون، هـ (2010). "نمذجة متغيرات العينة باستخدام أنطولوجيا العامل التجريبي" . المعلوماتية الحيوية . 26 (8): 1112-1118 . doi : 10.1093/bioinformatics/ btq099 . PMC 2853691. PMID 20200009 .  
  10. ↑ ألتيروفيتز، جي؛ شيانغ، إم؛ هيل، دي بي؛ لوماكس، جيه؛ ليو، جيه؛ تشيركاسكي، إم؛ دريفوس، جيه؛ مونغال، سي؛ وآخرون . (2010). "هندسة الأنطولوجيا" . مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية . 28 (2): 128-130 . doi : 10.1038/nbt0210-128 . PMC 4829499. PMID 20139945 .   
  11. ↑ بوتستين، ديفيد؛ تشيري، ج. مايكل؛ آشبرنر، مايكل؛ بول، كاثرين أ.؛ بليك، جوديث أ.؛ بتلر، هيذر؛ ديفيس، آلان ب.؛ دولينسكي، كارا؛ وآخرون . (2000). "علم الجينات: أداة لتوحيد علم الأحياء. اتحاد علم الجينات" ( ملف PDF) . مجلة علم الوراثة الطبيعية . 25 (1): 25-29 . doi : 10.1038/75556 . PMC 3037419. PMID 10802651. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 26 مايو 2011.   
  12. ↑ ألتيروفيتز، ج.؛ شيانغ، م.؛ موهان، م.؛ راموني، م. ف. (2007). "GO PaD: قاعدة بيانات تقسيم علم الجينات" . أبحاث الأحماض النووية . 35 (عدد قواعد البيانات): D322–7. doi : 10.1093/nar/gkl799 . PMC 1669720. PMID 17098937 .  

للمزيد من القراءة