Онтология и информатика. Научная деятельность

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОНТОЛОГИЯ И ИНФОРМАТИКА. НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Курдюков В.В.

Таразский государственный педагогический институт, г. Тараз

Исследуя фундаментальные проблемы бытия, философия обязательно намечает те или иные их решения, вырабатывает систему фундаментальных принципов и законов философского отношения к бытию, миру и человеку, что в философской традиции испокон веков обозначалось термином «метафизика». Любая наука, любое иное - нефилософское понятие бытия неизбежно сталкиваются с понятием истины. Однако в логике данное понятие означает правильность или корректность вывода, который очень далеко отстоит от реальности, реальных объектов, то есть речь идёт о некой особой истине - логической истине. Понятие истины может значительно зависеть от её индивидуального восприятия. Истинными могут обозначаться системы нравственных ценностей, опосредованные верой человека. Говоря также о социальной, правовой истине, казалось бы, наиболее полное понимание истины реализуется в науке. Однако в науке берут такой признак истины, как соответствие действительности, и разнообразие форм последней, порождает разнообразные формы истинности, её критериев, которые существенно различаются в зависимости от предметов разных наук. Так эмпирические критерии истины не работают в математики, теоретической физики, информатике. Напротив, использование стандартов математической истинности и программирования значительно корректируется содержанием реально исследуемых объектов, например, социума или человека. Программирование исследует истину как таковую, находя общее в разнообразнейших формах её конкретного проявления. Поэтому истина нередко трактуется как подлинное бытие в отличие от бытия не подлинности (Платон, Флоренский), которое можно постигать рациональным способом. Метафизика не сводит понятие истины к какому-то одному аспекту.

Человек здесь, исследуется не только как личность, находящаяся в определённых социальных обстоятельствах, но и как определённый слой бытия, мира. То есть метафизика - это определённый вид философского знания, связанный с наиболее абстрактной и глубокой формой рефлексии человека над проблемами личного и мирового бытия. Человек как особая мыслящая самостоятельная единица бытия и реального мира необходимо вступает в взаимодействие. Это приводит человека к постановки и понимании сущности мира и его происхождении, о том, что лежит внутри. Это порождает разнообразие философских систем по решению онтологических проблем. Например, философы по-разному ставят вопрос о том, что лежит в основе мира: дух или материя. Философы, которые кладут в основу мира одну или несколько субстанций (духовных или материальных), подразделяются на монистов или дуалистов. Философов объединяет их совместное проблемное поле, которое осуществляется в единых предметных рамках. Таким образом, онтология представляет собой раздел метафизики, нацеленный на выявление всеобщих закономерностей бытия как такового, не важно, о какой конкретно разновидности бытия идёт речь - природной, культурно-символической, духовной или личностно-экзистенциальной [1]. Любая онтология - признаёт ли она исходным материальное, идеальное или какое-то другое бытие - всегда пытается выявить всеобщие структуры и закономерности развития вещей и процессов как таковых, оставляя в стороне вопросы о закономерностях их познания и о ценностном отношении к ним со стороны понимающего субъекта. В сфере информационных технологий противопоставляли два определения онтологии: более философское (определение Николы Гуарино) и более практическое (определение Томаса Грабера).

В философском контексте, онтология - система категорий, используемая для рассмотрения с учетом конкретного видения мира. В контексте информационных систем, онтология - это формализованное описание общепринятого понимания некоторой предметной области, с помощью которого могут общаться люди, компьютерные системы. Информационная онтология предполагает формальное и явное описание всех общих концепций конкретной области знания. Онтология в информатике - это попытка всеобъемлющей и детальной формализации некоторой области. Онтологии используются для построения концептуальных моделей. Концептуальная модель - модель предметной области, состоящей из перечня взаимосвязанных понятий, используемых для описания этой области, вместе со свойствами и характеристиками, классификацией этих понятий, по типам, ситуациям, признакам в данной области и законов протекания процессов в ней. Концептуализация это - процесс перехода от представления предметной области на естественном или ограниченном естественном языке к точной спецификации этого описания на некотором формальном языке, ориентированном на компьютерное представление. Концептуализация также трактуется как результат подобного процесса, то есть описание множества понятий (концептов) предметной области, знаний о них и связях (отношениях) между ними. Информационные онтологии создаются всегда с конкретными целями - решения конструкторских задач; они оцениваются больше с точки зрения применимости, чем полноты. Формальное описание области знаний, для которой указываются основные концепции и связи между ними. Каждый термин это - узел. Ребра сети - отношения между узлами. Системы, основанные на знаниях, - это довольно широкая область в компьютерной науке, в которой складываются собственные методы и принципы и которая оказывает существенное влияние на развитие информационных технологий.

Один из существенных принципов, сложившихся в этой области - это разделение декларативных (непроцедурных) и императивных (процедурных) знаний и создание баз декларативных знаний. Тенденция такого разделения в программировании привела к принципам объектно-ориентированного программирования. В базах данных декларативные знания выделяются в виде описании схем баз данных. Особое место базы декларативных знаний получили в связи с развитием Интернета. Термин "онтология" впервые появился в работе Томаса Грубера в 1993 году [2], в которой рассматривались различные аспекты взаимодействия интеллектуальных систем между собой и человеком. Интеллектуальными системами называются программы, которые моделируют некоторые аспекты интеллектуальной деятельности человека. Онтология представляет собой описание декларативных знаний, предназначенное для чтения человеком и выполненное в виде классов с отношением иерархии между ними [3]. Составление описания декларативных знаний требует большой работы и определенных навыков. Для обозначения этой работы, а также ее результата, Томас Грубер ввел специальный термин - «концептуализация». Описание он назвал «спецификацией». Таким образом, онтология - определяется как «спецификация концептуализации»[4].

Использование онтологического подхода дает следующее преимущества: 1) Онтологии представляют собой спецификации на формальном языке, в которых фиксируются договоренности группы специалистов о том, что и как называется в их области и каким свойствам (соотношениям) удовлетворяет. 2) На логическом уровне каждой онтологии соответствует некоторая теория (сигнатура + аксиомы), а иногда и некоторая фиксированная модель (множества + операции +отношения). Вопросы к онтологии интерпретируются как запросы к соответствующей ей модели. 3) Онтологии, как правило, строятся по модульному принципу: при определении новой онтологии могут использоваться уже ранее построенные онтологии. 4) Онтологии должны быть удобны для понимания специалистами и интерпретироваться системами при использовании. Простейшими, но распространенными и очень важными примерами онтологий, являются системы классификаций. Всем известно значение классификационных систем К. Линнея в биологии и Д. Менделеева в химии. Более того, имеется представление, что в любой области знаний имеется своя классификационная система, которая лежит в ее основе. Естественно, эти классификационные системы довольно устойчивы, но все-таки развиваются по мере развития наук. В простейшем случае построение онтологии сводится к выделению концептов - базовых понятий данной предметной области и построению связей между концептами - определению соотношений и взаимодействий базовых понятий. Для описания онтологий существуют различные языки и системы[5]. Наиболее перспективным является визуальный подход, позволяющий специалистам рисовать онтологии, что помогает наглядно сформулировать и объяснить сущности и их взаимодействие в предметной области. Программы визуализации онтологий являются инструментом, позволяющим сделать видимыми структуры объектов предметной области.

Разнообразие инструментов для отображения, выравнивания и объединения онтологий делает сложным их непосредственное сравнение. Выбор зависит от конкретной задачи. Например, должны ли онтологии иметь ограниченную структуру, а концепты иметь подробные определения на естественном языке, или экземпляры не должны быть доступными, а онтологии должны содержать много отношений между концептами.

онтология информатика научный

Литература

1. Миронов В.В., Иванов А.В. Онтология и теория познания: Учебник. - М. 2011.

2. Онтологии в компьютерных системах. Томас Грубер статья "A Translation Approach to Portable Ontology Specifications". In: Knowledge Acquisition, 5(2):199-220, 1993. [Электронный ресурс] - электронные текстовые данные http://tomgruber.org/writing/ontolingua-kaj-1993. htm

3. Лапшин В. А. Онтологии в компьютерных системах. - М.: Научный мир, 2010 год.

4. Добров Б. В., Иванов В.В., Лукашевич Н.В., Соловьев В.Д. «Онтологии и тезаурусы: модели, инструменты, приложения». - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009

5. Онтологии в компьютерных системах. Роль онтологий в современной компьютерной

Размещено на Allbest.ru