Автоматизация разработки онтологий научных предметных областей на основе паттернов онтологического проектирования

Автоматизация разработки онтологий научных предметных областей на основе паттернов онтологического проектирования

Автор: Загорулько Юрий Алексеевич, Сидорова Елена Анатольевна, Загорулько Галина Борисовна, Ахмадеева Ирина Равильевна, Серый Алексей Сергеевич

Журнал: Онтология проектирования @ontology-of-designing

Рубрика: Инжиниринг онтологий

Статья в выпуске: 4 (42) т.11, 2021 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время онтологии признаны наиболее эффективным средством формализации и систематизации знаний и данных в научных предметных областях (НПрО). Однако разработка онтологии является сложным и трудоёмким процессом. Практика показала, что при разработке онтологий НПрО, особенно эффективно применение паттернов онтологического проектирования. Это связано с тем, что в онтологии НПрО, как правило, содержится большое количество типовых фрагментов, которые хорошо описываются паттернами онтологического проектирования. Благодаря тому, что использование паттернов онтологического проектирования значительно облегчает разработку онтологии НПрО, к ней можно привлечь экспертов в моделируемой НПрО, не владеющих навыками онтологического моделирования. Для получения онтологии НПрО, необходимо обработать огромное количество публикаций, релевантных моделируемой НПрО. Облегчить и ускорить процесс пополнения онтологии информацией из таких источников можно за счёт использования лексико-синтаксических паттернов онтологического проектирования. В статье представлен подход к автоматизированному построению онтологий НПрО на основе системы разнородных паттернов ОП. Система включает паттерны ОП, предназначенные для разработчиков онтологий, и автоматически построенные на их основе лексико-синтаксические паттерны, с помощью которых может выполняться автоматическое пополнение онтологии информацией, извлекаемой из текстов на естественном языке.

Еще

Научная предметная область, паттерн. онтологическое проектирование, паттерны содержания, автоматическая генерация паттернов, пополнение онтологии

Короткий адрес: https://sciup.org/170191752

IDR: 170191752   |   DOI: 10.18287/2223-9537-2021-11-4-500-520

Список литературы Автоматизация разработки онтологий научных предметных областей на основе паттернов онтологического проектирования

  • Загорулько, Ю.А. Методы и методологии разработки, сопровождения и реинжиниринга онтологий / Ю.А. Загорулько // Симпозиум «Онтологическое моделирование: состояние и направления исследований и применения» (Звенигород, 20-21 мая). - М.: ИПИ РАН, 2008. С.135-162.
  • Sattar, A. Comparative Analysis of Methodologies for Domain Ontology Development: A Systematic Review / A. Sattar, E. Salwana, M. Surin, M.N. Ahmad, M. Ahmad, A.K. Mahmood // International Journal of Advanced Computer Science and Applications. 2020. Vol.11(5). P.99-108.
  • Noy, N. Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology / N. Noy, D. McGuinness // Stanford Knowledge Systems Laboratory Technical Report KSL-01-05 and Stanford Medical Informatics Technical Report SMI-2001-0880, March 2001.
  • Brusa, G. Towards ontological engineering: a process for building a domain ontology from scratch in public administration / G. Brusa, M. L. Caliusco, and O. Chiotti // Expert Systems. 2008. Vol.25. P.484-503.
  • De Nicola, A. A Lightweight Methodology for Rapid Ontology Engineering / A. De Nicola, M. Missikoff // Com. ACM. 2016. Vol.59. P.79-86.
  • Загорулько, Ю.А. Технология построения онтологий для порталов научных знаний / Ю.А. Загорулько, О.И. Боровикова // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии (ISSN 1818-7900). 2007. Т.5, №2. С.42-52.
  • Gangemi, A. Ontology Design Patterns / A. Gangemi, V. Presutti // In: Staab S., Studer R. (eds) Handbook on Ontologies. IHIS. - Springer, Berlin, Heidelberg, 2009. P.221-243.
  • Загорулько, Ю.А. Технология создания тематических интеллектуальных научных интернет-ресурсов, базирующаяся на онтологии / Ю.А. Загорулько, Г.Б. Загорулько, О.И. Боровикова // Программная инженерия. - 2016. Т.7. №2. С.51-60.
  • Asim, M.-N. A survey of ontology learning techniques and applications / M.-N. Asim, M. Wasim, M.U.G. Khan et al. // Database: The Journal of Biological Databases and Curation. 2018. Vol.2018. doi:10.1093/database/bay101.
  • Blomqvist, E. Engineering Ontologies with Patterns: The eXtreme Design Methodology / E. Blomqvist, K. Ham-mar, V. Presutti // In: Hitzler, P., Gangemi, A., Janowicz, K., Krisnadhi, A., Presutti, V. (eds.) Ontology Engineering with Ontology Design Patterns. Studies on the Semantic Web. Vol.25. Amsterdam, IOS Press, 2016. P.23-50.
  • Ломов, П.А. Применение паттернов онтологического проектирования для создания и использования онтологий в рамках интегрированного пространства знаний / П.А. Ломов // Онтология проектирования. 2015. Т.5. №2(16). С.233-245.
  • Загорулько, Ю.А. Применение паттернов онтологического проектирования при разработке онтологий научных предметных областей / Ю.А. Загорулько, О.И. Боровикова, Г.Б. Загорулько // Selected Papers of the 19th International Conference on Data Analytics and Management in Data Intensive Domains, DAMDID/RCDL 2017. Vol.2022. P.258-265. CEUR Workshop Proceedings (CEUR-WS.org), 2017.
  • Zagorulko, Yu. Pattern-Based Methodology for Building the Ontologies of Scientific Subject Domains / Yu. Zagorulko, O. Borovikova, G. Zagorulko // In: New Trends in Intelligent Software Methodologies, Tools and Techniques. Proceedings of the 17th International Conference SoMeT_18. H. Fujita and E. Herrera-Viedma (Eds.). Series: Frontiers in Artificial Intelligence and Applications. Vol. 303. Amsterdam: IOS Press, 2018. P.529-542.
  • Petasis, G. Ontology Population and Enrichment: State of the Art / Petasis, G., Karkaletsis, V., Paliouras, G., Krithara, A., Zavitsanos, E. // In: Paliouras, G., Spyropoulos, C.D., Tsatsaronis, G. (eds) Knowledge-Driven Multimedia Information Extraction and Ontology Evolution). Lecture Notes in Computer Science, vol. 6050. - Springer, Berlin, Heidelberg, 2011. P.134-166.
  • Ganino, G. Ontology population for open-source intelligence: a GATE-based solution / G. Ganino, D. Lembo, M. Mecella, F. Scafoglieri // Software: Practice and Experience. 2018. Vol.48(12).
  • Maynard, D. Using Lexico-Syntactic Ontology Design Patterns for Ontology Creation and Population / D. Maynard, A. Funk, W. Peters // In: Proc. Workshop on Ontology Patterns (WOP 2009), collocated with the 8th Int. Semantic Web Conf. (ISWC-2009). Vol.516. P.39-52. CEUR Workshop Proceedings (CEUR-WS.org), 2009.
  • Ijntema, W. A lexico-semantic pattern language for learning ontology instances from text / W. Ijntema, J. Sangers, F. Hogenboom, F. Frasincar // Journal of Web Semantics. 2012. Vol.15. P.37-50.
  • NeOn project home. - http://www.neon-project.org
  • Association for Ontology Design & Patterns (ODPA). - http://ontologydesignpatterns.org/wiki/ODPA
  • Karima, N. How to Document Ontology Design Patterns / Karima, N., Hammar, K., Hitzler, P. // In: Advances in Ontology Design and Patterns. Studies on the Semantic Web. vol.32. P.5-27. IOS Press, Kobe, Japan (2017).
  • Antoniou, G. Web Ontology Language: OWL / G. Antoniou, F. Harmelen // In: Handbook on Ontologies. Staab, S. and R. Studer. (eds.) - Berlin: Springer Verlag, 2009. P.91-110.
  • Сидорова, Е.А. Подход к моделированию процесса извлечения информации из текста на основе онтологии / Е.А. Сидорова // Онтология проектирования. 2018. Т.8, №1(27). С.134-151. DOI: 10.18287/2223-9537-20188-1-134-151.
  • Нариньяни, А.С. Неопределённость в системах представления и обработки знаний / А.С. Нариньяни // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика, 1988. №5.
  • Sidorova, E. The Software Environment for Multi-Aspect Study of Lexical Characteristics of Text / E. Sidorova, I. Akhmadeeva // In: Selected Papers of the XX International Conference on Data Analytics and Management in Data Intensive Domains (DAMDID/RCDL 2019). - CEUR Workshop Proceedings, 2019. Vol.2523. P.306-315.
  • Garanina, N. A Multi-agent Text Analysis Based on Ontology of Subject Domain / N. Garanina, E. Sidorova, E. Bodin // In: Voronkov, A., Virbitskaite, I. (eds.) Perspectives of System Informatics (PSI 2014). LNCS, vol. 8974. - Springer, Heidelberg 2015. P.102-110.
  • Lamy, J.-B. Owlready: Ontology-oriented programming in Python with automatic classification and high level constructs for biomedical ontologies / J.-B. Lamy // Artificial Intelligence In Medicine. 2017. Vol.80. P.11-28.
  • Загорулько, Г.Б. Разработка онтологии для интернет-ресурса поддержки принятия решений в слабоформа-лизованных областях / Г.Б. Загорулько // Онтология проектирования. 2016. Т.6. №4(22). С.485-500.
  • de Cea, G.A. Using Linguistic Patterns to Enhance Ontology Development / G.A. de Cea, A. Gomez-Perez, E. Montiel-Ponsoda, M. C. Suarez-Figueroa // In: Proc. Int. Conf. on Knowledge Engineering and Ontology Development (KEOD 2009) (Funchal - Madeira, Portugal, October 6-8, 2009). P.206-213. INSTICC Press, 2009.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp