§ 76. Онтологии и описание предметной области.

В последнее время внимание различных исследователей привлекают онтологии. Это понятие заимствованно из философии. Точного определения этого понятия для задач искусственного интеллекта до сих пор нет. Емкое определение онтологии дал Thomas R. Gruber [106] как спецификацию концептуализации. Неформально онтология представляет собой описание предметной области. Такое описание, обычно называемое концептуализацией, состоит из системы понятий и определений новых понятий, описания предмета и методов исследования и априорного знания об объектах и методах исследования.

Построение онтологий предполагает концептуализацию предметной области (ПрОбл), которая включает в себя систему понятий и величин, а также систему законов аналитических и синтетических, связывающих между собой понятия и величины. Понятие естественной классификации предполагает заданной некоторую онтологию. Приведем определение онтологии необходимое для введения понятия естественной классификации.

Онтология состоит из системы понятий ПрОбл, которая содержит:

    систему взаимосвязанных понятий, определяющих предмет рассмотрения и цели исследования и что именно интересует нас в объектах ПрОбл;

    потенциально бесконечное множество признаков, величин (оснований) характеризующих объекты.

    систему законов ПрОбл, включающей:

a)     аналитические выражения, фиксирующие связь понятий;

b)    законы, например, физические, устанавливающие взаимосвязь величин; множество индуктивных законов (закономерностей), устанавливающих взаимосвязи между потенциально бесконечным множеством признаков, характеристик (оснований) объектов ПрОбл.

Аналитические выражения являются априорными. Индуктивные зависимости могут быть явно представлены в системе законов ПрОбл или могут быть обнаружены некоторым методом Data Mining на множестве объектов ПрОбл. Аналитические выражения имеют статус определений и могут рассматриваться как аксиомы ПрОбл. Закономерности тоже могут быть выражены в виде некоторых логических утверждений и имеют некоторую дополнительную характеристику своей выполнимости – вероятности, достоверности и т. д.

Объекты ПрОбл являются целостными образованьями, соединяющими в себе понятия из системы понятий и законы из системы законов ПрОбл. Поэтому законы из системы законов выполнены (с некоторой степенью вероятности, достоверности и т. д.) на объектах ПрОбл.

Если на систему законов ПрОбл смотреть как на систему аксиом ПрОбл, сформулированную в системе понятий ПрОбл, которой должны удовлетворять объекты ПрОбл, то объекты являются объектами-моделями системы аксиом ПрОбл. Совокупность всех таких объектов-моделей системы аксиом ПрОбл дает картину всех возможных объектов ПрОбл в данной системе понятий и позволяет предсказывать существование новых объектов, удовлетворяющих системе аксиом ПрОбл.