1. Fundamentos Teóricos de Ontologías Rafael González Universidad Javeriana

2. Historia de la Ontología Esencia (ser) vs. existencia (estar) Aristóteles: modos de ser (sustancia, cantidad, cualidad, relación, lugar, tiempo, situación, posesión, acción, pasión) Edad Media (universales): realismo vs. Nominalismo (simbolismo) Edad Moderna (Kant) La esencia no solo depende de la cosa en sí, sino del observador Categorías: cantidad (unidad, pluralidad, totalidad), cualidad (realidad, negación, limitación), relación (inherencia, causalidad, comunidad), modalidad (posibilidad, existencia, necesidad)

3. Historia de la Ontología (2) William James – La verdad es lo que cada cual considera benéfico Husserl – ontología formal (axiomática) Ingeniería ontológica – conjunto de actividades relacionadas con el proceso de desarrollo, ciclo de vida, metodologías, herramientas y lenguajes para construir ontologías.

4. Definición de ontología (1) An ontology defines the basic terms and relations comprising the vocabulary of a topic area as well as the rules for combining terms and relations to define extensions to the vocabulary. An ontology is an explicit specification of a conceptualization. Ontologies are defined as a formal specification of a shared conceptualization.

5. Definición de ontología (2) An ontology is a formal, explicit specification of a shared conceptualization. Conceptualization refers to an abstract model of some phenomenon in the world by having identified the relevant concepts of that phenomenon. explicit means that the type of concepts used, and the constraints on their use are explicitly defined. Formal refers to the fact that the ontology should be machine-readable. Shared reflects the notion that an ontology captures consensual knowledge, that is, it is not private of some individual, but accepted by a group.

6. Formalidad de una ontología Altamente informales: lenguaje natural Semi-informales: lenguaje natural restringido y estructurado Semi-formales: Lenguaje artificial y formalmente definido Rigurosamente formales: semántica formal con teoremas y pruebas

7. Ej. De ontología semi-informal

8. Ej. de ontología semi-formal

9. Ontología con lógica de predicados Clases – conceptos (representados en taxonomías jerárquicas) Relaciones – tipo de asociación entre conceptos (binarias o n-arias) Funciones – clase especial de relación en que el último elemento es único para todo el resto del conjunto Axiomas formales – modelan sentencias verdaderas (para verificar consistencia) Instancias – Representan elementos individuales

10. Ej. De ontología con lógica de predicados en Ontolingua (define-classTravel (?travel) "A journey from place to place" :axiom-def (and (Superclass-Of Travel Flight) (Template-Facet-ValueCardinality arrivalDateTravel 1) (Template-Facet-ValueCardinality departureDateTravel 1) (Template-Facet-ValueMaximum-Cardinality singleFareTravel 1)) Clase Axioma Relación

11. Ontología con lógica descriptiva TBox– Representación terminológica Conceptos – clases de objetos Roles – relaciones binarias entre conceptos A-Box – Representación asercional Individuales – instancias de clase

12. Ej. De ontología con lógica descriptiva en LOOM (defconceptTravel "A journey from place to place" :is-primitive (:and (:all arrivalDate Date)(:exactly 1 arrivalDate) (:all departureDate Date)(:exactly 1 departureDate) (:allcompanyNameString) (:all singleFare Number)(:at-most singleFare 1))) (defconcept Flight "A journeybyplane" :is (:and Travel (:all flightNumber Number)(:exactly 1 flightNumber) (:filled-bytransportMeans "plane")))

13. Ontología con UML Taxonomía conceptual a través de diagramas de clase (con relaciones de herencia) Relaciones binarias a través de asociaciones Axiomas formales – En desarrollo

14. Ej. De ontología con UML

15. Ontología con Entidad-Relación Clases como entidades E-R Atributos como atributos E-R Relaciones (ad hoc) como relaciones E-R Axiomas formales como restricciones (reglas) de integridad Instancias a través de SQL INSERT

16. Ej. De ontología con E-R

17. Categorías ontológicas (1)

18. Categorías ontológicas (2)

19. Categorías ontológicas (3)

20. Reusabilidad vs. usabilidad

21. Compromisos (commitments)

22. Principios de diseño (1) Claridad – comunicación efectiva, completa, objetiva y formal Reducción de dependencia con codificación Extensibilidad – capacidad de añadir nuevos términos sin revisar los existentes Coherencia – inferencias consistentes con definiciones Reducción de compromisos (commitments) – usar la base teórica más simple posible

23. Principios de diseño (2) Representación de conocimiento disjunto y exhaustivo – definición completa de instancias Minimizar distancia sintáctica entre conceptos hermanos – basarlos en las mismas primitivas Estandarización de nombres – convenciones nominales

24. Referencia GOMEZ-PEREZ, A.; CORCHO, O. & FERNANDEZ-LOPEZ, Mariano. Ontological Engineering: with examples from the areas of Knowledge Management, e-Commerce and the Semantic Web. Springer, 2004