Akademik Bilişim '10 10 - 12 Şubat 2010 Muğla

Üst Seviye Ontolojileri Üzerine Bir İncelemeYasemin Yüksek• Varlık (Entity): hiyerarşinin üst seviyesidir.Sistemdeki herşey, bir varlık olarakifade edilmektedir.• Soyut (Abstract): matematiksel varlıklarıtemsil etmektedir.• Sürekli olan (Endurant): zaman ile ilgilivarlıkları ifade etmektedir.• Nitelik (Quality): genellikle özelliğin (property)eşanlamlısı olarak kullanılmaktadır.Nitelikler özeldir. Özellikler evrenseldir.• Belirli zamanda meydana gelen (Perdurants/Occurrence):olaylar, işlemler, etkinliklerve durumlardan oluşmaktadır.GFO: nesneler, işlemler, zaman ve yer, ilişkiler,roller, fonksiyonlar, olayları ve durumlarabenzer kategorilerini içermektedir. GFO, fonksiyonlariçin bir modül yapısında tanımlanmıştır.GFO, üç katmanlı mimariden[2] oluşur;• Temel seviye: GFO kategorilerini içerir.• Soyut çekirdek seviye: GFO üst kategorileriniiçerir.• Soyut üst seviye: GFO varlık kümleriniiçerir.GFO’nun doğal biçimsel dili, Birinci DereceMantık (First Order Logic-FOL)’dır. GFO’nunOWL versiyonu, OWL DL temelindedir. Geneldeuygulama alanı, biyotıbbi araştırma alanınıkapsar. GFO, örnek olarak Gen Ontolojisi,Celltype ontolojilerindeki biyolojik fonksiyonlarile ilgili bilgi gösteriminde kullanılır.BFO: Bio-tıbbi bilgilerin düzenlenmesi vebirleştirilmesi işlemlerinde üst seviye ontolojiolarak kullanılır. BFO üç kategoriden oluşur:• Fonksiyon: Böbrek fonksiyonu, çokfonksiyonluprotein• Rol: Hastalık tedavisinde ilacın rolü,bakterilerin rolü• Konum:sonuçlarıNesnenin fiziksel yapısınınBFO içerisindeki bütün varlıklar, sürekli ve belirlizaman aralığında olarak ikiye ayrılmıştır.308Bağımsız sürekli nesneler şeyler(things) olarakifade edilir. Bağımlı sürekli nesneler, fonksiyonlar,roller, nitelikler olarak örneklenebilir.SNAP ve SPAN olmak üzere iki alt-ontolojidenoluşmaktadır. SNAP ontolojisi, üç boyutlu sürekli(enduring) nesneler gibi sürekli varlıklarıkapsamaktadır. SPAN ontolojisi, zaman içerisindegenişletilmiş şekilde tasarlanmış işlemlerikapsamaktadır. BFO, beş sınıftan oluşmaktadır.Bunlar; Sürekli (Continuant), Bağımsız-sürekli(Indepent-continuant), Nesne (Oject), Nesnetoplam(Object-aggregate) ve Yetki Nesne Parçası(FiatObjectPart)’tır. BFO uygulama diliOWL‘dir. Genellikle uygulama alanı, sağlıkalanında yapılan çalışmalar kapsamındadır [1].PROTON: genel amaçlar için alan bağımsız ontolojiolarak tasarlanmıştır. Geniş alanlardaki,anlamsal etiketleme, indeksleme ve belge eldeedilmesi için gerekli kavramları kapsar. Ontolojigeliştirmede önemli temel yaklaşım, temelüst seviye ontolojisi şeklinde önceden varolanbilginin veya altyapının kullanımıdır. Böyle birontoloji üstveri geliştirilmesinde kullanılır vebilgi modelleme için temel gibi kullanılır. Tasarımprensipleri; alan bağımsız, basit fonksiyonlar,standartlar kulllanılarak düzenleme ve somutalanı kapsamasıdır. Ontoloji gösterim diliolarak OWL Lite kullanılır. Proton, örnekleriolmayan genel kavramlar için belirli bir desteksağlamaz. PROTON, dört modüle ayrılır [8]:• Sistem modül, üst seviyeden temel varlıklarıiçerirTakma adlara sahip varlıklarıtanıtır. Bu modül uygulama ontoloji olarakdüşünülebilir. PROTON’un sistem modülü,“protons:” öneki tarafından gönderilir.• Baş(Top) modül, en yüksek, çok genel,kavramsal seviyedir. Üst katmanı, genelliklediğer ontolojiler ve şema arasındaki eşlemeningerçekleştirimi için en iyi seviyedir.PROTON’un baş modülü, “protont:” önekitarafından gönderilir.• Üst modül, sıklıkla çoklu alanlarda(çeşitlikuruluşlar, konumların kapsamlı aralığı)meydana gelir. PROTON’un üst modülü,“protonu” öneki tarafından gönderilir.• Bilgi yönetimi(Knowledge Management),bilgi yönetimi görevleri ve uygulamalarıiçin özeldir. PROTON’un üst modülü,“protonkm:” öneki tarafından gönderilir.UMBEL: UMBEL özne kavramlarına sınıflarınave dışsal ontolojileri ilişkilendirilmesiiçin gerekli bir ontolojidir. UMBEL özne kavramları,SKOS ve OWL-Full ontolojilerininbirlikte kullanımı ile ilişkilidir. Bunlar, öznekavramları ve anlamsal ilişkilerininden oluşanyapısal omurgayı oluştururlar. UMBEL, isimlivarlıklar ve soyut kavramlar ile özne kavramlarıbirbirlerine zıttır.UMBEL özne kavram yapısı, skos: broaderTransitiveve skos: narrowerTransitive ilişkileritarafından birbirine ilişkili özne düğümlerininiçerik çizgesidir. UMBEL özne kavramları,ilişkisel olarak denk veya hizalama önermekümeleri aracılığıyla kişisel varlıklar ve dışsalsınıflarla ilişkili olabilir. UMBEL özne kavramlarınınve ilişkilerinin hepsi, OpenCyc ontolojisindentüretilmiştir. UMBEL için, OpenCyc’nın altkümesi denilebilir. UMBEL ontolojisi,OWL-Full ontoloji olarak tanımlanır. UM-BEL özne kavramları, sınıflar(owl:Classes) veumbel:SubjectConcept sınıf örnekleridir. Buradakiilişkilerin anlamı, kullanıcı tarafından kavramlarınsınıflarına ait örneklerini tanımlamakiçin UMBEL özne kavramlarını yeniden kullanabilirolmasıdır. Aynı zamanda, UMBEL’ninyapısı, SKOS veri modeli ile tutarlı şekildeSKOS kavramları kullanılarak tanımlanır. UM-BEL özne kavramlarını tanımlamak için OWL-Full ontoloji kullanılmaktadır [12].Alan bağımsız üst seviye ontolojisi ve uygulamayayönelik alan ontolojileri arasındakiboşluk için köprüye ihtiyaç vardır. Köprü göreviolan, yeni üst seviye alan ontolojisi tanımalamalarıyapılmaktadır. Ayrıca literatürde,yukarıda tanımlanan üst seviye ontolojilerinindışında, üst seviye alan ontoloji örnekleri debulunmaktadır. Bu ontolojilere örnek olarak,Sağlık Alanında kullanılan Temel Biçimsel Ontology(Basic Formal Ontology -BioTop), BasitAkademik Bilişim’10 - XII. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri10 - 12 Şubat 2010 Muğla Üniversitesi309Biyo Üst Seviye Ontolojisi (Simple Bio UpperOntology - SBUO), Genel Biçimsel Ontoloji-Biyo (GFO-Bio) verilebilir. Bu ontolojilerinamacı, tamamıyla biyotıbbi alan(protein doku,DNA veya biyolojik fonksiyonlar vs.) ile ilgilidaha genel sınıflandırmaları tanımlamaktır.Daha özelleştirilmiş alan ontolojileri için ortakbaşvuru noktası oluşturmaktadır.Üst seviye ontolojisine göre, alan üst seviye ontolojileralan ontolojileri rolü oynamaktadır. Fakatfarklı bakış açılarından üst seviye ontolojisi gibide davranırlar. Örneğin, BFO veya DOLCE’ninaltına BioTop’u yerleştirildiğinde, üst seviye ontolojininaltında olan alan ontolojisi gibi tanımlanır.Tersini düşünürsek BioTop, hücre ontolojisiveya gen ontolojisi bağlantı kurulduğunda Bio-Top üst-seviye ontolojisi rolü oynar.BioTop: sağlık alanı için özel ontolojilerin bütünleştirilmesiamacıyla üst alan ontolojisi olarakgeliştirilmiştir. BioTop ontolojisinin hedefi,biyolojinin temel çeşitini kategorize etmekiçim sınıflar ve sınıflandırma kriteri sağlar.Sağlık alanında kullanılan terminolojiler temelindeçıkarsama işlemi ve bu çıkarsamanınındoğruluğunun kontrolü için Pellet çıkarsamamotoru ile birlikte Protégé ontoloji geliştirmeeditörü kullanılanak OWL DL içinde modellenmiştir.En üst seviyedeki sınıflar, Entire-MolecularEntity, HomogenousCollection, HeterogenousCollection,Organism’dir [1].3. Üst seviye Ontolojilerin ÜstveriStandartlarına Bağlantısı veTerminolojilerin AnaliziÜstveri standartlarının bütünleştirilmesi için,mevcut temel ontoloji üzerinde ve onunuzantısı gibi her alana özel üstveri şemasınıngeliştirilmesinde kullanılır. Böylece ontolojimühendisliği çalışmaları üzerinde yenidenkullanımı ve temel ontoloji ile her yeni üstverişema ilişkilerinin kurulması sağlanılmaktadır.Uygulamalar temel ontoloji tarafından sağlanılanbilgi üzerine çıkarsama ve tutarlı kontrolsistemi sağlar.