Modelos de Conocimiento Basados en Ontologías para la ...
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Capítulo 3. Representación del conocimiento y ontologías 3.3 Las ontologías 3.3.1 Concepto de ontología El término "ontología" 27 comienza a ser empleado de forma generalizada en la comunidad de la ingeniería del conocimiento a partir del trabajo de Gruber (Gruber, 1993) 28 en el que se ofrecía una definición de dicho término como "una especificación de una conceptualización". Esta definición es bastante vaga y se ha intentado en varias ocasiones ofrecer alguna más descriptiva. Entre ellas se pueden citar: 40 • Una ontología es una especificación explícita de una conceptualización (Gruber, 1995). • Una ontología es una representación de un sistema conceptual por medio de una teoría lógica (Guarino y Giaretta, 1995). • Una ontología es una teoría de qué entidades pueden existir en la mente de un agente conocedor (que posee conocimiento) (Wielinga y Schreiber, 1993). • Una ontología es una serie de acuerdos acerca de una conceptualización compartida (Gruber, 1993). En estas definiciones se expresan importantes características que todas las ontologías comparten. Una ontología refleja una conceptualización. Este término, introducido por Genesereth y Nilsson en (Genesereth y Nilsson, 1987) es la base de la definición de ontología. Sin embargo, desde su primera aparición, ha suscitado controversias sobre qué es exactamente una conceptualización y cómo se debe definir (Guarino y Giaretta, 1995). De forma genérica puede decirse que una conceptualización es una visión del mundo respecto a un cierto dominio, estando formada por un conjunto de conceptos (entidades, procesos, atributos, etc.) junto con sus definiciones e interrelaciones (Uschold y Grüninger, 1996). La representación del conocimiento recogida en una ontología es explícita, lo que quiere decir que tiene entidad como tal, de forma aislada de cualquier uso que se haga de ella. En una aplicación informática esta explicitación sirve para separar el 27 El término ontología se adopta del campo de la filosofía, donde fue definido por primera vez por Aristóteles con el significado de "estudio de lo que existe". Tiene, por lo tanto, relación con la metafísica. 28 Existen documentos anteriores que recogen este término con un significado similar, por ejemplo (McCarthy, 1980) o (Hayes, 1985), aunque su uso generalizado se produce a partir del trabajo de Gruber. Para una descripción detallada del origen y uso del término ver (Guizzardi, 2005)
Capítulo 3. Representación del conocimiento y ontologías conocimiento y el código del programa: el modelo existe aunque no haya aplicación que lo utilice. La idea de teoría lógica subyace en la mayoría de los sistemas de representación del conocimiento y también en las ontologías. Las ontologías contienen términos y axiomas que restringen la interpretación de esos términos (Sowa, 2000). El conocimiento representado en una ontología puede pertenecer y ser usado por un agente conocedor, una forma genérica de referirse a cualquier elemento que puede manejar conocimiento, ya sea un ser humano o un agente software. Aunque habitualmente el uso que se hace del término está dirigido al procesamiento automático en un ordenador, la ontología es una estructura perteneciente al denominado nivel del conocimiento (Newell, 1982). En este sentido la ontología recoge los diferentes tipos de conceptos y sus relaciones, desde un punto de vista neutro respecto al formalismo de representación. Los sistemas de representación del conocimiento deben proporcionar el mecanismo para formalizar la ontología e introducirla en el ordenador para su procesamiento automático. La idea de acuerdo también está incluida en el concepto de ontología. La existencia de un grupo de agentes que contraigan el compromiso de utilizar la conceptualización explicitada en la ontología para intercambiar conocimiento es primordial 29 . La idea de acuerdo también es central en el concepto de reutilización. Si una ontología es un acuerdo sobre una representación de un cierto dominio de conocimiento ésta podrá utilizarse para implementar otras aplicaciones o para construir otras ontologías que empleen o extiendan a la primera. El concepto de reutilización se considera clave hoy en día para la adopción de las ideas de modelado del conocimiento (también en el ámbito de la ingeniería del software) y ya estaba contemplado en los primeros estudios sobre ontologías (Gruber, 1995). Para que las ontologías puedan ser reutilizadas de forma sencilla deben existir métodos para que puedan ser evaluadas, alineadas, insertadas en otras ontologías, etc. 3.3.2 Estructuras que se consideran ontologías La definición del término ontología no es un asunto sobre el que haya un acuerdo total, existiendo desde los inicios una controversia en cuanto al significado de dicho término y de aquellos que suelen aparecer en su definición (Guarino y Giaretta, 1995). También existen trabajos y autores que recogen bajo el término 29 Se dice que el conjunto de agentes que forman parte del consenso sobre una determinada ontología tienen un compromiso (commitment) con esa ontología. 41
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Capítulo 3. Repres<strong>en</strong>tación <strong>de</strong>l conocimi<strong>en</strong>to y ontologías<br />
3.3 Las ontologías<br />
3.3.1 Concepto <strong>de</strong> ontología<br />
El término "ontología" 27 comi<strong>en</strong>za a ser empleado <strong>de</strong> forma g<strong>en</strong>eralizada <strong>en</strong> <strong>la</strong><br />
comunidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> ing<strong>en</strong>iería <strong>de</strong>l conocimi<strong>en</strong>to a partir <strong>de</strong>l trabajo <strong>de</strong> Gruber<br />
(Gruber, 1993) 28 <strong>en</strong> el que se ofrecía una <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> dicho término como "una<br />
especificación <strong>de</strong> una conceptualización". Esta <strong>de</strong>finición es bastante vaga y se ha<br />
int<strong>en</strong>tado <strong>en</strong> varias ocasiones ofrecer alguna más <strong>de</strong>scriptiva. Entre el<strong>la</strong>s se<br />
pue<strong>de</strong>n citar:<br />
40<br />
• Una ontología es una especificación explícita <strong>de</strong> una conceptualización<br />
(Gruber, 1995).<br />
• Una ontología es una repres<strong>en</strong>tación <strong>de</strong> un sistema conceptual por medio<br />
<strong>de</strong> una teoría lógica (Guarino y Giaretta, 1995).<br />
• Una ontología es una teoría <strong>de</strong> qué <strong>en</strong>tida<strong>de</strong>s pue<strong>de</strong>n existir <strong>en</strong> <strong>la</strong> m<strong>en</strong>te <strong>de</strong><br />
un ag<strong>en</strong>te conocedor (que posee conocimi<strong>en</strong>to) (Wielinga y Schreiber,<br />
1993).<br />
• Una ontología es una serie <strong>de</strong> acuerdos acerca <strong>de</strong> una conceptualización<br />
compartida (Gruber, 1993).<br />
En estas <strong>de</strong>finiciones se expresan importantes características que todas <strong>la</strong>s<br />
ontologías compart<strong>en</strong>.<br />
Una ontología refleja una conceptualización. Este término, introducido por<br />
G<strong>en</strong>esereth y Nilsson <strong>en</strong> (G<strong>en</strong>esereth y Nilsson, 1987) es <strong>la</strong> base <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>finición<br />
<strong>de</strong> ontología. Sin embargo, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su primera aparición, ha suscitado controversias<br />
sobre qué es exactam<strong>en</strong>te una conceptualización y cómo se <strong>de</strong>be <strong>de</strong>finir (Guarino<br />
y Giaretta, 1995). De forma g<strong>en</strong>érica pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cirse que una conceptualización es<br />
una visión <strong>de</strong>l mundo respecto a un cierto dominio, estando formada por un<br />
conjunto <strong>de</strong> conceptos (<strong>en</strong>tida<strong>de</strong>s, procesos, atributos, etc.) junto con sus<br />
<strong>de</strong>finiciones e interre<strong>la</strong>ciones (Uschold y Grüninger, 1996).<br />
La repres<strong>en</strong>tación <strong>de</strong>l conocimi<strong>en</strong>to recogida <strong>en</strong> una ontología es explícita, lo que<br />
quiere <strong>de</strong>cir que ti<strong>en</strong>e <strong>en</strong>tidad como tal, <strong>de</strong> forma ais<strong>la</strong>da <strong>de</strong> cualquier uso que se<br />
haga <strong>de</strong> el<strong>la</strong>. En una aplicación informática esta explicitación sirve <strong>para</strong> se<strong>para</strong>r el<br />
27 El término ontología se adopta <strong>de</strong>l campo <strong>de</strong> <strong>la</strong> filosofía, don<strong>de</strong> fue <strong>de</strong>finido por primera vez por Aristóteles con el<br />
significado <strong>de</strong> "estudio <strong>de</strong> lo que existe". Ti<strong>en</strong>e, por lo tanto, re<strong>la</strong>ción con <strong>la</strong> metafísica.<br />
28 Exist<strong>en</strong> docum<strong>en</strong>tos anteriores que recog<strong>en</strong> este término con un significado simi<strong>la</strong>r, por ejemplo (McCarthy, 1980) o<br />
(Hayes, 1985), aunque su uso g<strong>en</strong>eralizado se produce a partir <strong>de</strong>l trabajo <strong>de</strong> Gruber. Para una <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>da <strong>de</strong>l<br />
orig<strong>en</strong> y uso <strong>de</strong>l término ver (Guizzardi, 2005)